昆明重力基线场简介

昆明重力基线场由云南省地震局物探队组织,中国计量科学院量子研究室测定。是我国目前第一条用绝对重力仪测定和专供标定相对重力仪的常数的重力基线场。这里介绍的是一般情况,以后将介绍具体的技术资料。     

木兰山重力基线场的初值测定及重力变化分析

文中基于绝对重力控制下的木兰山基线场2018年和2022年的重力观测资料,研究了一次项系数在不同读数段的分布规律、木兰山基线场的重力场分布和近期重力变化特征。结果表明：相对重力仪不同读数段的一次项系数存在差异,武汉—宜昌测段(子测段)的一次项系数与武汉—绿葱坡测段(总测段)的差异可达4.809‰, CG-6型与CG-5型重力仪的结果较为一致,2类重力仪间无系统偏差;总测段的一次项系数是各子测段一次项系数的加权平均结果,其相应的权因子为子测段与总测段的重力段差比值;木兰山基线场的最大重力段差(G01—G03)为102.176mGal,各测点的重力值平均精度为4.8μGal; 2018—2022年木兰山基线场测点的重力变化区间为5.9～12.8μGal,重力场整体呈正变化,测段重力变化区间为-4.8～6.9μGal。测点周边环境变化、地表垂直运动、地表水储量变化对地表实测重力变化均产生了一定影响。综合上述各项改正后的测点和测段重力变化均值较实测值相应减小了38.2%和50.8%,改正后的重力变化结果更为精准,但其不确定度相应增加了2.5%和2.8%。综合分析测点和测段的重力场动态变化可有效...     

使用G型重力仪进行昆明、西安基线场测量工作中发现的问题

介绍使用 G 型重力仪测量相对重力值工作的改进措施,讨论昆明基线场相对测量与绝对测量结果差异较大的原因,提出西安基线场点位。平台上存在水平梯度(点位差)影响的问题。     

昆明台重力固体潮观测初步结果

昆明地震台位于北纬25.1411度,东经102.7456度的一个山洞内,距最近海岸约600公里,洞深30米左右,覆盖10米左右。1975年4月起,用一台 GS—15型重力仪进行重力固体潮观测。到目前为止,观测数据基本上是连续的。用 Lecolazet 和 Venedikov 分析方法进行了数据处理,得到的初步结果是:周期约     

昆明台重力固体潮观测与地震预报

用重力固体潮观测资料研究有关地震预报问题时,研究潮汐因子随时间的变化比研究重力随时间的变化更为有利。在1975—1983年期间,昆明台重力固体潮观测发现了重力随时间的变化;也发现了δ(M_2)在1975、10—1976、5月期间变小了2—3％,1976、5月以后,δ(M_2)又稍稍回升的现象,但这些与地震均无直接的联系。     

庐山重力基线场稳定性分析

利用2018年庐山重力短基线场绝对重力和相对重力观测资料,基于绝对重力控制下的相对重力联测方式对庐山基线场的稳定性进行了分析。结果表明：庐山基线场2015～2018年测段重力变化为-11.6～13.4μGal、均值-0.962μGal,较小的重力变化表明庐山短基线重力场较稳定;2000～2018年测段重力变化为-39～33.5μGal、均值-0.275μGal,总体以G16测点为界呈分化特征,上山侧（G16～JZ04）重力变化较平缓（约-3 μGal）,下山侧（G03～G16）因G04、G14测点重力值变化显著（分别为-24.95、-18.5μGal）,导致相邻测段重力变化剧烈;测段重力变化与段差比值（B）为1.19×10^-4～3.58×10^-3;庐山及其周边地区由地表垂直运动引起的重力变化速率为0.7543±0.16μGal/a;近期研究区地震活动性呈震级小、沿断裂带集中分布特征;重力变化对相对重力仪一次项系数标定结果影响较大（正比于B值）,对校正精度影响小,利用以往重力观测成果进行一次项系数标定时,绝对重力测段JZ02～JZ04误差影响小于最大重力段差测段,定期维护和复测是保障高精度重力短基线场的有效途径。     

青藏高原均衡场与非潮汐重力测量

根据已有资料与1°×1°平均布格异常和1°×1°平均地形高,计算出青藏高原均衡异常场。     

青藏高原均衡场与非潮汐重力测量

根据已有资料与1°×1°平均布格异常和1°×1°平均地形高,计算出青藏高原均衡异常场。     

重力位场谱分析方法研究综述

利用Fourier变换将空间域位场数据变换到频率域进行谱分析是重力位场数据处理中的一种重要方法．这种方法在位场的延拓及转换、场分离、物性界面的正反演和位场的曲化平处理等方面已得到广泛的应用．本文详细介绍了位场谱分析的基本理论和方法,总结了国内外最近几十年来在这方面取得的主要成果,并提出了未来值得深入研究的方向．     

大气负载引起地表位移:对重力和基线测量的影响

大气质量对地壳加载并使之形变.通过将逐日的全球气压数据和质量负载的格林函数进行摺积求和,我们怡算大气负载(包括那些与短期大气扰动有关的大气负载)对地表刚点定位测量和地表重力观测的时间依赖关系.我们茸出了无海洋地球和具有一负压海洋(inverted barometer ocean)的地球的响应.负压海洋显著地影响近海岸台站的负载响应.峰峰垂直位移常常是15一20mm,伴随有3一6卜Gal的扰动.基线变化可能大到20mm或更大.这种扰动在高纬度区和冬季达到最大.这些振幅的变化与Rabbel和Zs。hau(1985)的结果一致.他们用距某一点半径有关的高斯函数模拟了气压扰动.使用台距约I00okm以内测点的现有气压数据就足以计算地壳的形变.单是局部气压数据是不够的.Rabbel和Zsc五-au为使用局部气压和区域平均气压算得的这些位移位所假设的改正值,对正好在内地的测点证明是精确的,但一般地说在距海岸几百公里之内,改正值是不适当的.     

阿什哈巴德地球动力学试验场的局部重力变化

1965年以来,塔吉克(Tadjik)科学院地震研究所利用GS—12(N182)重力仪,采取重复重力测量在阿什哈巴德地球动力学试验场开展了区域重力变化的研究。1971年以来,又与苏联科学院大地物理研究所联合进行了重力测量。沿着Gaudan剖面布设了7个观测点,这组观测点从北向南穿过Kopetdag前渊断层带。在这个断层带上,利用了十多种地球物理学方法来研究地震构造对地球物理场、水文地质状态、热流值、水氮释放的影响。     

曲线拟合扰动场对提取的大气重力波参数影响

重力波是大气中最基本的动力过程,估算大气重力波参数是大气动力学理论研究的重要内容之一.本文利用一次东亚副热带高空急流演变过程的高分辨率数值模拟结果,采用Morlet小波分析方法,针对常用的二阶、三阶和四阶曲线拟合得到的扰动场进行分析;并通过建立数学模型,分析含不同强弱背景场信号时的扰动场对大气重力波参数的影响,结果表明:(1)曲线拟合方法得到的扰动场中含较强背景场信号;(2)扰动场中背景场信号强弱对大气重力波参数有很大的影响;(3)要想提取准确的大气重力波参数,必须确保多种扰动场中同时含很弱或不含背景场信号,因此在提取大气重力波参数时,采用曲线拟合方法获取扰动场存在缺陷,需要设计更合理的背景场获取方法.     

重力异常场空间-波数混合域三维数值模拟

重力勘探中复杂条件下的三维正演计算量大存储要求高,使得这种条件下重力勘探高效、精细正反演变得困难.针对这一问题,提出一种空间-波数混合域数值模拟方法,该方法将空间域引力位积分进行水平方向二维傅里叶变换,将三维空间域卷积问题转换为多个不同波数之间相互独立的空间垂向一维积分问题,一维积分垂向可离散为多个单元积分之和,每个单元采用二次形函数表征密度变化,可得出单元积分的解析表达式.该方法计算量和存储需求少,算法高度并行;保留垂向为空间域,优势之一在于可根据实际情况合理调整单元疏密程度,准确模拟任意复杂地形和密度异常体的重力异常,兼顾计算精度与计算效率;优势之二在于用形函数拟合求得积分的解析解,计算精度和效率高;充分利用一维形函数积分的高效和高精度,不同波数之间一维积分高度并行性及快速傅里叶变换的高效性,实现重力异常场三维数值模拟.设计棱柱体模型,通过数值解和解析解对比验证了该方法的正确性、适用性和高效性.针对任意复杂地形条件下的重力场及其张量的模拟问题,提出一种快速算法,对其有效性进行了验证.探究标准FFT法的截断效应对计算精度的影响,对比分析Gauss-FFT法和标准FFT扩边法两种方法的计算精度和效率,总结了二者的选取策略,结果表明选用标准FFT扩边法计算效率更高.实际地形的数值模拟表明本文算法适用于任意复杂地形的高效计算.

     

四川地区流动重力资料的位场 分离与异常特征提取

用于监测四川地区重力场随时间变化的流动重力测网于2008年5月12日汶川M_S8.0地震后进行了全面改造, 形成了新的闭合环线并对整网点位每年实施2次重力观测工作. 该文以2010—2012年获取的5期流动重力资料为基础, 分别采用小波多尺度分解和三维视密度反演等位场分离方法, 对测区内重力场的动态变化进行多层次分解及异常特征提取, 以探求四川测区范围内重力异常动态变化特征以及地震前后不同深度范围内密度变化情况与重力场响应之间的关系. 结果表明, 对同一期资料进行小波分解得到不同阶次的细节图像, 揭示了不同深度处重力异常动态变化特征; 分解结果同时也表明了四川测区范围内重力场的变化形态与川内特有的断裂构造格架和深部结构环境及过渡带特征密切相关. 通过对不同时期的差分重力异常资料进行三维视密度反演对比研究发现, 在地震前后四川测区范围内由浅到深密度变化呈现出不同程度的差异, 震区附近出现较为明显的横向密度变化特征且浅层物质密度局部性的异常变化差异较为突出, 测区范围内中上地壳深度层密度反演切片显示出的趋势性差异基本上反映了地震前后测区内地下物质的动态变化趋势, 因此, 深刻认识不同深度范围内重力场的动态演化特征, 对研究壳内物质密度变化以及与地震的孕育和发展有关的深部介质环境具有积极的意义.     

利用应变场和基线变化率研究新疆南天山地区近期地壳运动特征

利用GPS数据研究南天山地区地壳运动特征,截取了该区域2005 ～ 2009年GPS数据,在统一框架下进行解算,并绘制出不同时段的主应变、剪应变以及基线变化速率等图像,研究表明该区域的地壳形变具有自西向东、自南向北减弱的特点,主压应变主要表现为受印度板块向北推挤而形成的近南北向压性应力场.2005～2009年基线变化速率表明,以喀什沿经线南北向为界,其东部区域基本上为压缩区,其西部区域基本上为拉张区,东部的基线缩短平均速率(4.84 mm/a)大于西部基线伸长的平均速率(3.06 mm/a),以喀什沿纬线东西向为界,其南部区域基线变化平均速率(5.58 mm/a)明显高于北部区域基线变化平均速率(3.52 mm/a),且伸长、压缩变化速率最大基线均在南部地区,说明南部区域受到塔里木块体和青藏高原挤压比较强烈,表明喀什南部区域地壳运动相对活跃.     

基于小基线DInSAR技术监测太原市2003～2009年地表形变场

基于高相干点目标反演缓慢地表形变已成为当前DInSAR技术的研究热点.本文通过融合PS方法和相干目标法优点,采用小基线DInSAR技术提取城市地表形变场,并重点分析了地表线性形变的反演.在此基础上,以太原市为研究区,利用23景ENVISAT ASAR影像,提取了该市2003～2009年的地表形变场.研究结果表明:(1)...     

基于水平方向解析信号的均衡重力位场边界识别方法

边界识别技术是位场数据解释中一项基本的工作,现有的边界识别方法多存在边界识别结果发散和不能均衡深浅地质体异常的缺点.目前一些均衡边界识别方法会因正负异常同时存在而引起额外的错误边界或者存在人为主观因素去除错误边界信息的缺点.本文充分利用重力位场张量梯度的多信息成分,提出利用水平方向解析信号及其垂向导数与传统的均衡边界识别方法做结合的方式定义新的探测边界的方法.通过理论模型试验证明新方法同传统方法相比,能够更加清晰、准确的圈定出深浅地质体的边界.最后将新的边界识别方法应用到实测重力异常数据解释中,取得了良好的边界识别结果并能够发现更多的构造细节.

     

粘弹性分层和重力作用对地震形变场数值模拟的影响

弹性半无限空间模型程序(Okada)经常被用于计算同震形变,但该程序不能考虑岩石分层和重力作用对变形的影响,也无法考虑震后粘弹性变形.本文利用汪容江考虑分层、重力作用的粘弹性模型程序(PSGRN/PSCMP),讨论走滑和倾向滑动断层的几种情况,并与Okada模型进行比较.结果表明重力影响不大,分层作用的影响要大于重力作用的影响;考虑重力和分层可给出更好的结果;粘滞系数的大小对震后形变曲线的形态和幅度都有很大的影响,涉及震后形变的问题考虑粘滞性是非常重要的.     

广义重力异常:内窥重力测量

各种地下三维重力测量都需要作常规的重力校正和布格异常校正.本文介绍的一种方法就是将未作处理并随时间变化的重力测量数据与完整的理论场进行比较,其中包括已知场:月亮、太阳、1967年参考椭球场、海洋;局部已知场:已知几何形态但未知密度的单一数字地形模型;未知场:形状和密度都未知的地下结构. 对于单一密度模型,相应的一阶剩余异常最接近于布格异常的概念.为了最好地确定地下结构,可进行广义反演进而确定单一密度或几种密度,并且确定一个或多个区域参数,这些都要求残差为极小. 所讨论的方法主要有益于特殊类型的重力测量,如起伏的地形或用预置的地体密度进行地下重力测量.在这些地方进行常规改正时,有可能引起相当大的误差. 本文列举了两方面的实例:(1)Cheops金字塔测量.重力测量在锥形体的内部、上部和周围进行并估算出结构的全部密度和密度变化.(2)在Alps的Coche水电站隧道测量.对水电管道上和山上所观测到的非常强的重力异常进行了三维模型的解释.