民乐6.1级地震前后的重力变化

利用河西地区重力复测资料,研究了2003年10月25日甘肃省民乐县东南部Ms6.1和Ms5.8地震前后重力场的演化。结果表明,震前震中附近出现了重力减小的现象,沿活动断裂有重力高梯度带产生;震后重力场松驰反向恢复。重力变化图像较清晰地反映了重力场由准均匀态地震孕育的非均匀态发震松驰恢复的演化过程。     

门源6.4级地震前跨断层水准前兆性指标异常与震后变化

利用2016-01-21门源6.4级地震前祁连山断裂带跨断层短水准观测资料以及震后数天的加密复测结果,综合观测曲线、异常时空演化特征及特征强度指标,分析门源震前断层形变异常及震后变化。结果显示,2015年该断裂带中东段集中、增多且以突跳为主的断层形变短期群体性异常与这次门源强震有一定关联,具有中短期-短期前兆意义;震后复测结果以转折特性为主,同震变形不是很大。     

2009年姚安Ms6.0地震重力场前兆变化机理

利用2009年姚安Ms6.0地震前滇西实验场流动重力网2005—2009年9期复测数据,给出了区域重力场差分和累积动态变化图像。分析研究表明：1)重力场动态演化图像大体反映出震前地壳物质运动状态,累积动态变化更能反映区域构造运动与断裂构造作用,差分动态变化有利于突出短期局部效应;2)姚安地震显著重力“前兆”标志为:震前约2年穿过震中的近南北向正负过渡重力梯级带和约半年的以震中区为中心重力场变化呈现局部相对上升与下降的对称四象限分布;3)震中西部震前约3年持续的正重力变化应有利于震源能量的积累;4)震中区相对变化四象限分布图像反映出孕震体先存剪应力,为此提出了“闭锁剪力”前兆模式。     

利用GRACE卫星数据提取苏门答腊地震同震和震后重力变化

基于GRACE重力卫星数据,采用P3M6去相关滤波技术、350 km半径的高斯平滑技术与差分方法,提取2004年苏门答腊Mw9.3地震的同震和震后重力场时空演化过程。该地震断层下盘同震重力变化达到4.6 μGal,上盘同震重力变化最大值为-8.3 μGal,该结果与球体位错理论计算结果在量级和分布形态上具有较好的一致性。震后7 a断层下盘重力变化累计达到5.6 μGal,超过同震变化信号|而断层上盘震后重力变化只有0.6 μGal,仅为同震变化信号的11%。该现象表明,断层下盘所在海洋地层的粘滞性较低,地层相对柔软,其地层在震后由于较大的粘滞性松弛效应而持续变形,并伴随较大的重力变化|而断层上盘所在的地层接近陆地地壳特性,地层相对脆硬,震后受地层的粘滞性响应而导致的重力变化相对较小。     

智利MW8.8地震重力变化的GRACE观测与构造活动分析

利用GRACE重力卫星数据获取智利地区长期重力变化,提取特征点重力变化时间序列,分析2010 年智利MW8.8地震震前、同震及震后的重力变化,并将GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果进行对比分析。结果表明,地震造成发震断层上、下盘显著的重力正负变化;特征点重力变化时序均清晰地揭示出地震造成的重力变化跃迁现象及震后3个强余震的异常信号,特别是震源域特征点重力在地震前2007~2010年呈现出“减小-增加-减小-增加-发震”的变化特征;GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果在量级和分布形态上具有较好的一致性;地震不同阶段发震断层两盘重力变化亦有所差异,且受震后地层粘滞性效应影响,发震断层邻域重力变化呈持续性正负变化趋势。     

东北地区重力场动态变化特征与前郭5.8级震群关系研究

利用2010~2016年东北地区的流动重力观测数据,分析该地区区域重力场动态演化和2013年前郭5.8级震群前后的变化特征。结果表明,差分和累积重力变化整体呈北西向和近南北向,与北东和北北东向构造格局不一致,重力变化受构造控制作用较弱;近期整体重力变化较平缓,基本没有超过60 μGal的梯级带,反映出地下构造活动和物质运移水平相对平稳;前郭5.8级震群和通辽5.3级地震震前存在明显的能量积累,有利于破裂的产生,震后震荡恢复调整的时间需2~3 a甚至更长。     

地震形变的断层分层、分段活动模式

采用横向分段、纵向分层的断层位错模式研究了美国加州帝国河谷地区四期三角复测资料,确定了1940年该河谷地区的M_ W=7.1级地震的断层活动方式及震后不同时期的滑动速率。 模式的要点是:大震间歇期发震层(孕震层)是闭锁或接近于闭锁状态,地表浅层和地壳深层可以发生无震滑动(蠕动);地震发生时,浅层与发震层产生滑动,且滑动量沿断层呈非均匀分布。     

雷琼地区重力场动态变化特征研究

基于2016年以来雷州半岛-海南岛陆地区（以下简称雷琼地区）的流动重力资料,对2017年下半年前后的联测资料采用不同的平差方法进行处理。将湛江和琼中2个绝对重力点作为雷琼测网基准,研究2016年以来雷琼地区重力场动态变化特征。重点研究2018-03-20广东阳江4.2级地震、2019-03-05广东雷州4.1级地震、2019-08-20海南三亚4.2级地震和2019-10-12广西北流5.2级地震震前区域重力场差分和累积动态变化。研究结果表明,除广东雷州4.1级地震外,其他3个地震震前在震中附近地区均存在重力场变化异常,表明在测网网格距和数据处理方法合理的情况下,对于4~5级地震,区域重力场在震前可能存在一定异常反应。     

日本M_W9.0地震大尺度重力变化结果分析

利用GRACE卫星RL05时变重力场模型,计算2011年3月11日日本9.0级大地震震源区及周边地区前后1个月、6个月和1年的重力变化情况,发现在震前数年已出现的正负交替现象在震前1年内变得更加明显。计算了基于地震位错理论的同震重力变化并向上延拓至卫星高度,结果表明重力卫星可以清晰地探测到该震的同震重力变化。分析震源区周边4个特征点时间序列变化,结合GMT最佳双力偶震源机制,发现两者揭示的震源区周边物质动力变化状态具有一致性。     

湖北秭归4.5级和4.1级地震前的流动重力变化

处理分析2016～2018年三峡流动重力测网资料,获得2016-03～2018-09共11幅差分和累积重力场变化图像,并结合2018-10-11发生在湖北秭归的4.5级和4.1级地震,分析震前重力场变化特征。结果表明：1）2017年以来,震中区重力场变化经历了从先减小后增大到震前趋缓的过程。2）2 a累积重力场变化显示,新华-龙王冲和高桥断裂带两端重力场变化差异增大,可能与本次地震的孕育有关。3）只要测网网格距合理、数据处理得当,区域流动重力测网对4.0级小震前的重力场变化具有潜在的监测能力。     

地震静应力作用与井水位孔压响应分析——以唐山古冶5.1级地震为例

计算古冶5.1级地震震前、同震、震后唐山地区9口流体井的孔压分布和实测井水位升降情况。结果表明：1)震前,唐山古冶地区处于应力累积的状态,压缩区为近东西向,拉张区为近南北向,实测的井水位升、降情况基本与压缩、拉张情况一致;2)震时,压缩、拉张区没有改变,但应力有所释放,实测的井水升、降情况存在与压缩、拉张情况不一致的现象;3)震后,压缩区演变为拉张区,拉张区演变为压缩区,实测的井水位升、降情况也基本与压缩、拉张情况一致。本文较为全面地解释了地震静应力从震前到震后的调整过程,通过计算震前、震时、震后的井孔压分布得知,井孔压在走滑断层破裂带周边呈四象限分布,这种变化特征可用震前闭锁剪力模型解释。     

九寨沟MS7.0地震前跨断层水准前兆异常与震后变化

利用2017-08-08九寨沟MS7.0地震前震区北侧青藏块体东北缘跨断层短水准观测资料,以及震后8月、9月两期加密复测结果,综合观测曲线、异常时空演化特征及特征强度指标,分析九寨沟地震前断层形变异常及震后变化。结果显示,九寨沟地震前1 a多西秦岭至六盘山构造区异常比较集中;震前1~3个月西秦岭构造区及其附近(震区周边300 km范围内)短期异常增多,异常特性以逆断性突跳为主,对该次地震有中短期-短期前兆反映;震后1个月西秦岭构造区多数异常调整恢复。     

动态与静态平差方法在流动重力数据处理中的对比研究

为研究重力时变因素对流动重力网数据处理结果的影响,利用动态和静态2种平差方法对南北地震带南段流动重力观测数据进行处理,并对2种方法的重力变化结果进行对比分析。结果表明：1）重力时变因素会导致静态平差方法计算的重力变化结果存在误差,对0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化具有较为明显的影响,但对2 a以上时间尺度下的重力变化影响较小,因此计算0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化时宜采用动态平差方法;2）研究区内九寨沟7.0级、长宁6.0级和漾濞6.4级地震的发震地点与重力变化零值线具有较好的对应关系,重力变化图像可反映3次地震的发震背景。     

冀鲁豫地区重力场变化与封丘ML4.8地震关系的探讨

利用冀鲁豫测网的流动重力5期观测成果,探讨了重力场变化与封丘地震的关系。研究发现：冀鲁豫交界地区的重力点值在封丘地震前后出现了下降-上升-下降的变化过程,较好地对应了封丘ML4.8地震孕育 发震 震后调整的过程。该重力变化可能是封丘地震的异常反映。     

2012年苏门答腊MW8.6级地震震后效应模拟

基于弹性-粘弹性分层半空间中矩形位错理论和地震波反演的断层模型,结合研究区地壳-上地幔平均波速分层结构,利用PSGRN/PSCMP软件模拟计算2012年苏门答腊MW8.6地震产生的同震效应以及考虑2004年MW9.1地震效应的震后地表形变和重力变化,同时给出震后形变和重力的年变化率。结果表明,同震形变和重力变化显示发震断层左旋走滑特征,其变化主要集中于断层附近;海水质量的重新分布对同震垂直位移和重力变化影响显著;震后50 a年均变化率揭示了地表形变和重力变化的过程, 其图像明显受2004年MW9.1地震震后效应影响,呈现复杂的正负6区域分布;震后50 a近场年均形变量达10 mm/a,年均重力变化量达1.2 μGal/a,而远场年均形变量低于1 mm/a,年均重力变化量低于0.1 μGal /a;水平形变在震后400 a内变化明显,变化率逐步减小,800 a后基本稳定;垂直位移和重力变化在震后100 a内变化尤为显著,变化率快速衰减,400 a后基本稳定不变。     

2014年云南地区GNSS最大剪应变格网时序异常与M≥6.0地震关系分析

基于2014年云南地区28个GNSS连续跟踪站30 s采样率的数据,以震前3个月为时间尺度、1个月为窗长,提取最大剪应变格网时间序列。对去除趋势项后的最大剪应变时间序列,设定2倍标准差作为异常阈值,以2014年盈江6.1级、鲁甸6.5级和景谷6.6级地震为样本,对地震孕育过程中最大剪应变格网时序异常与M≥6.0地震的关系进行分析。结果表明,2014年云南地区GNSS最大剪应变格网时序异常分布与上述3个地震存在较好的对应关系,震前短期内最大剪应变异常格网集中分布于震中附近区域,且存在震前增强、震后快速消失的现象;最大剪应变异常格网分布相对集中的区域可作为预报M≥6.0地震发生地点的参考性指标。最大剪应变综合指标值预测结果显示,本次预测地震数4个,成功预报地震数3个,漏报数0个,虚报地震数1个(指标出现而未发生地震),准确率为75%。从空间角度来看,3次地震的震中都位于异常格网边缘,表明最大剪应变异常区边缘可能更加危险。     

运城MS4.4地震前山西中南部重力场变化特征

基于长基线标定和绝对点实测标定得到的重力仪一次项格值系数,对山西中南部测网2014～2016年流动重力数据进行经典平差计算,得到运城MS4.4地震前0.5 a尺度的重力场变化图像。结果表明,运城MS4.4地震前,重力场经历了区域性重力变化-局部重力变化明显-反向重力变化-发震的演化过程。     

永登5.8级地震前后的重力场动态图像特征研究

对北祁连河西地区１９９２～１９９７年的重力资料进行了处理分析,从动态的观点研究了永登地震前后重力场的图像演化特征。结果表明：①重力场动态图像较清晰地反映了本区重力场由永登地震孕育的非均匀态（１９９２～１９９４）—发震（１９９４～１９９５）—震后恢复（１９９５～１９９７）的演化过程;②重力变化与构造环境有关;永登地震前后重力场动态图像较好地反映了永登地震孕育、发生过程中断层的控震和发震构造活动引起的重力变化;③重力变化与所处的区域布格重力异常背景场有关;④重力动态图像较清晰地反映了本区重力场在地震孕育、发生过程的重力“源兆”和“场兆”特征。     

地壳相对活动区的灰色划分

本文根据灰色系统中的聚类原理,提出了有关复测网区内地壳活动区的灰色划分方法,即根据动态平差得到的观测值速率和关联度这两个灰类指标,对观测值按不同的灰类进行灰色聚类,从而划分地壳的相对活动区。文中给出了重力网重复观测值的灰色关联度、聚类权以及灰类白化函数的计算方法,并用一个复测重力网资料进行了计算,结果表明:用该方法所划出的相对活动区与实际情况比较符合。     

菏泽5.9级地震前后的地壳垂直形变

1983年11月7日,菏泽发生5.9级地震,震中区高程从1980年开始出现异常。震前一年形变显著加速,其特征是聊考断裂的西盘升、东盘降,两盘形变差异达14.8毫米,接近2倍中误差的3倍。说明现代构造运动比较强烈,并有加剧趋势,但与新生代的继承性运动反向。震后尽管有所恢复,但总趋势没变,故仍有发生中强地震的可能。 笔者认为:在厚复盖区,似乎也可测到垂直形变信息;测量长达40—60公里的跨断层水准,发现异常则视情况加密复测周期,再结合地下水测量,有可能捕捉中短期地震信息。