直立断层平动和旋转运动引起的重力变化

以断层下盘左端点为旋转基点,定义断层扭张(W_1)、扭转(W_2)、扭翘(W_3)3种旋转模式,将其与断层走滑(U_1)、倾滑(U_2)、张裂(U_3)3种平移模式相结合共同描述断层在空间中的运动。利用三维角点法计算直立断层平移和旋转在不同组合模式下引起的地表同震重力变化。结果表明:断层在单一转动模式下产生的重力变化分布以断层为轴线对称分布,断层在同一转动模式与不同平移模式组合的重力变化的响应程度不同。当断层处于W_1转动模式时,与U_2平移组合模式引起的重力变化最为显著;当断层处于W_2转动模式时,与U_3平移组合模式的重力变化最为显著;而断层在转动W_3模式时,与U_3平移组合模式的重力变化分布形态由U_3模式向外扩张运动原因所致。断层在混合转动与混合平动组合运动模式下引起的地表重力变化分布,其主体分布与混合转动模式的分布一致,同时呈现出混合平动模式的响应。     

川滇地区震间期断层运动引起的重力变化

川滇地区深浅构造活动强烈、地震发生频度高且强度大.为研究川滇地区断层运动、重力变化和地震活动之间的关系,本文基于连接断层元模型,采用经典弹性半空间位错理论,研究了该地区震间期断层蠕滑引起的重力场变化特征,结果表明:(1)川滇地区韧性层断层蠕滑引起藏东次级块体、雅江次级块体、香格里拉次级块体、滇中次级块体和四川盆地呈现负的空间重力变化,其余块体呈正重力变化;(2)断层蠕滑引起的变形地表重力变化图像与空间重力变化图像形态上相似,量值上较小;(3)川滇地区的强震震中位置,与年际空间重力变化的零值区有一定的对应关系.     

粘弹性半空间内膨胀引起的地表垂直位移和重力变化

研究了粘弹性空间内膨胀（Ｍｏｇｉ模型）引起的地表垂直位移和重力变化，推导了Ｍａｘｗｅｌｌ半空间模型的解析计算公式。数值结果表明，地表垂直位移，重力变化以及重力变化与地表垂直位移之比受介质流变特性的影响很大，因此，在解释和模拟火山区，地壳隆地区，地热场等长期地表形变和重力观测时需考虑介质的流变特性影响。     

强震前的重力变化特征

地震前,地壳变形引起地球密度重新分布,从而使地球重力场发生某些特征变化。本文对1990年7月菲律宾8级、台湾6.1级两个强震前后的广州重力资料进行了调和分析及高、低频滤波等处理,并对提取出的重力前兆进行了可信度检验。结果表明强震前广州地区的重力变化具有O_1等主波潮汐因子波形畸变,量值下降至最低值然后在回升阶段发震的前兆异常特征。非潮汐重力变化在临震前3天开始出现明显的高频脉冲式异常信息,作者认为这是一种可信的具有清晰物理意义的地震短临前兆。     

典型地震断层错动导致的重力变化及2022门源6.9级地震重力变化分析

重力资料在确定震源破裂模型以及寻找地震前兆信息都发挥着不可或缺的作用。为分析地震错动在地表导致的重力变化,根据Okubo位错理论公式,首先计算分析典型断层滑动(走滑、倾滑)在地表的重力变化特征：(1)垂直走滑断层引起的重力变化总体呈现出四象限对称分布,且在震中的同一方位上重力变化大小随着远离断层而逐渐缩小;相同破裂尺度和滑动量的垂直走滑断层,深度越深,震中附近的重力变化幅度越小,而自震中向远处的重力变化幅度的衰减越慢。(2)倾滑断层上盘重力变化的数值总体上比下盘重力变化的数值小;对于相同破裂尺度和滑动量的倾滑断层,破裂中心深度越深,远处的重力变化最大值越小。为分析2022年门源地震产生的重力变化,根据该地震的同震破裂模型,按照子破裂产生的重力变化叠加的方式计算震中周围的重力变化,得到：门源地震震中东北和西南方向重力降低,最大变化达-8.82μgal;而震中西北和东南方向的重力增加,最大变化达28.28μgal,重力增加的区域范围要比重力减小的区域范围小。震中附近的门源台重力增加3.40μgal,能够被重力仪器监测到,而震中周围的其他的前兆台的重力变化不足1μgal。在监测和分析该地区长...     

断层活动与重力段差变化关系的探讨

我国绝大多数地震属于构造地震,为了监视地震孕育区,首先要查明断层活动的地段,用测量断裂两盘的重力变化,来确定断层的活动是一种有效的途径。 目前国内外重力重复测量还处于相对测量阶段,即选定某一测点为原点,测量其他点相对于原点的重力值。     

不同产状断层错动的地表重力变化和形变

根据点源位错引起的地表重力变化和形变的理论公式,应用数值算法求得半无限空间任意产状断层位错在地表的重力变化和形变．计算结果表明,产状和位错方式是决定断层的地表重力和形变效应的基本因素．铲式断层活动的地表重力和形变效应与矩形断层相比有显著差异．断层位错引起的重力变化、垂直形变、视垂直形变的图象特征相似．根据重力变化和形变的特殊图象特征,有可能从观测资料中提取断层活动引起的重力变化和形变信息,判识和估计发震断层的几何学和运动学特征．      

Wairakei地热田开采引起的重力变化的分析

在Wairakei地区1平方公里的开采钻探区,重力有一100。(士30。)微伽的变化(已进行了地表沉降改正),在其周围50平方公里的区域内有较小的变化.这些变化的最大部分发生在六十年代.从那以后,整个热田的重力变化是零,这表明质量流动达到平衡.重力变化的主要原因是深部的流体压力减少,这种减少导致了蒸汽区的形成,其次是蒸汽区饱和状态的变化、液体温度的下降和地下水位的变化.重力模型认为,在1962年蒸汽区的饱和度是0.7(士0.1),到1972年减少到0.6.从七十年代初,在钻探区的韭面和东面的重力增加被认为是冷水侵入到蒸汽区造成的.     

海水加载引起的厦门台相对重力变化

针对厦门台具体地理位置的特点,提出了计算相对重力变化的海水加载模型,运用有关弹性理论知识与一定的数学方法,定量地计算了海水加载引起的厦门台相对重力变化。结果表明：①相对重力变化对近距离的加载极为敏感,随着离观测点距离的增加,加载的影响程度逐渐减弱,超过一定的范围,这种影响就可以忽略不计了;对厦门台来说,海水的有效加载范围约为940 m;②经过扣除各种可能的误差后,由理论模型计算所得的结果与实际观测结果较为吻合,进一步证实了计算模型的正确性。     

断层活动的重力效应

地球内部的热应力和重力是驱动地壳运动和地震活动的主要力源，而这些构造应力往往在地壳薄弱处－断层带发生作用。本文从断层在构造应力作用下有关参数发生变化这一情况出发，讨论它们的重力效应，所得结果表明，断层的几何参数和特性参数发生变化时，重力场将产生相应的变化。     

断层活动的重力效应

本文对介质变形造成的重力变化作了定量分析,通过质点位移法(拉格朗日法)导出了介质位移场和由它产生的附加重力场之间的积分关系式.应用已有的弹性和粘弹性半空间任意倾角断层位错的位移表达式,本文通过三维空间数值积分,计算了弹性介质和广义开尔文介质中断层不同的运动方式所产生的地表附加重力场,以及介质流变性导致的重力随时间的变化趋势.参考唐山地震前沧东断裂的活动和震时断层错动,计算了震前震后相应的重力变化,其结果与实测重力资料有一定程度的符合.     

粘弹性半空间断层活动的重力效应(讨论)

本文指出,可应用对应原理及沃尔什与赖斯的弹性解作面积分,即可算出粘弹性半空间断层活动所导致的重力变化.结果表明,重力变化并不依赖于粘弹性质,而且与滑移历史有预期不到的简单关系.     

地震前断层活动引起地下水变化的实例

四川省的犍为、荣县一带地质构造较为复杂,发育着一组北东东向的短轴背向斜和冲断层,一般称之为乐兴场—寿保场断褶带.犍为罗城的铁山断层位于该断裂带的南段。铁山断层总的走向为 N70°E,倾向 NW,倾角较小,一般在20°—30°,此断层北侧为铁山背斜,其轴向为 N65°E,轴面倾向为 SE,倾角约为70°.两翼不对称,南东翼被铁山断层所破坏,北西翼较为平缓.上述构造属龙泉山构造带的西南端与威远构造的复合部位.其断裂性质为压扭性.     

口泉断裂断层气地球化学变化特征及断层活动性

2015年对口泉断裂进行了3期断层气地球化学重复观测, 分析了中段石井村剖面和北段上皇庄剖面CO₂、 Rn、 Hg浓度及通量时空变化特征, 发现这两条剖面内CO₂、 Rn浓度及通量时空变化特征基本一致。 石井村剖面CO₂通量、 Rn浓度及通量高于上皇庄剖面。 上皇庄剖面Hg浓度及通量3期随时间持续上升。 认为口泉断裂断层活动活跃, 第四纪活动性中段高于北段, 且北段断层活动呈增强趋势。     

琼中地震台连续重力变化特征

收集了2009年以来琼中地震台（以下简称琼中台）连续重力观测数据,经对原始数据进行突跳、台阶和删除错误数据等处理,计算分析了琼中台重力潮汐变化数据特征、M₂波潮汐因子变化特征和典型事件的观测数据频谱特征。结果表明,琼中台连续重力观测数据除包含了固体潮、零漂等长周期信号外,也记录到了地震和台风等高频信号。对于记录到的7.0级以上强震,地震信号的频率主要分布于0.3 Hz以内;台风引起的扰动信号则主要分布于0.1—0.4 Hz频带内。同时,2009年以来,琼中台连续重力原始数据及其M₂波潮汐因子无明显前兆异常。      

点源位错引起的重力、位势及其梯度变化

本文研究了点源位错引起的重力、位势及其梯度变化，完整地从理论上推证点源位错引起的位势和重力变化；对点源的处理数学简单、物理意义明确，避免了对积分的奇异性估计，使该问题理论上更趋完善．同时，分析了各型位错下空间重力及其梯度变化、地面上的重力变化、重力垂直位移梯度和视重力垂直位移梯度的特征．分析表明:① 点源位错引起的空间重力及其梯度变化随垂直位置变化很小；② 点源位错引起的重力变化比梯度变化大的多，重力梯度变化是不显著的；③ 质量再分布引起的重力变化可达总重力变化的一半左右，且走滑、倾滑垂直位错引起的总重力变化与垂直位移形变场成正负反像分布；④ 重力垂直位移梯度不是常数，对于各型位错具有不同的分布特征；⑤ 点源位错引起的重力垂直位移梯度和视重力垂直位移梯度近似相等．      

由重力和温度变化引起的地壳水平应力

考虑到地壳的三维不均一性,将重力(包括引力和离心惯性力)和温度作用作为载荷,采用三维有限元法计算了地壳应力场。计算结果表明: (1)地壳水平应力以压应力占主导地位;(2)纬向水平应力与深度成正比,与纬度无关;(3)经向水平应力与深度成正比,与纬度成反比;(4)水平应力的各向异性程度随纬度的增大而减小;(5)地壳上部广泛存在着高水平应力。     

温度变化引起跨断层位移测量结果的年周期变化

本文首先给出了北京地区若干跨断层位移测量结果的年周期变化.而后,用二维非线性有限元方法,模拟了温度变化引起的跨断层位移测量结果的年周期变化.计算得到的应变量与野外观测大体一致.结果表明,在地壳介质不均一条件下,地表温度变化足以引起已观测到的种种复杂现象,诸如:存在两类基线,一类是当地表温度升高时增长;另一类是当地表温度升高时缩短.同时,存在两类水准变化,一类是断层热胀系数大的一盘,当地表温度上升时抬升;另一类则相反等等.一般说来,地壳介质是不均一的,因而温度对跨断层位移测量的干扰是不容忽视的.     

华北重力网测点重力变化特征与中强震的对应

华北重力复测网（火车运输）始建于1972－1973年，三环共45个点，1986年起改用高精度LCR－G重力仪观测（仍保持三环，点位减到15个），至今已积累了16－33期重复观测资料。根据资料，华北网各测点重力值变化可分为三类，即1、有异常变化点；2、持续相对稳定点、3重力值有变化，但非深部物质引起或重力值无变化点。如果观测到的异常持续3－5年，且与背景相符，即有可能与中强震有关，并已被实践证明，因此，重力大跨度复测是中长期地震预报的一种有效手段。     

断层活动的重力效应ht

本文对介质变形造成的重力变化作了定量分析, 通过质点位移法(拉格朗日法)导出了介质位移场和由它产生的附加重力场之间的积分关系式.应用已有的弹性和粘弹性半空间任意倾角断层位错的位移表达式, 本文通过三维空间数值积分, 计算了弹性介质和广义开尔文介质中断层不同的运动方式所产生的地表附加重力场, 以及介质流变性导致的重力随时间的变化趋势.参考唐山地震前沧东断裂的活动和震时断层错动, 计算了震前震后相应的重力变化, 其结果与实测重力资料有一定程度的符合.