长白山火山区壳幔物性结构与深部物理场特征

长白山火山是一座具有潜在喷发危险的大型近代活动火山,因此通过对该火山活动的监测,加强对长白山天池火山岩浆系统的研究并了解天池火山的活动性质是很有意义的.除了开展长白山火山活动历史、火山地层学、火山岩岩石学、年代学以及火山地质等研究之外,我国从20世纪80年代开始在该火山区域进行了一系列的地球物理探测活动.为深入了解长白山火山区岩浆的分布与活动特征,本文对前人工作进行总结,得到了关于长白山火山活动的以下几个方面的认识:1)通过火山区地震活动性监测得到了火山区的岩浆活动状态;2)利用大地电磁测深对火山区地下是否存在可能再次活动的岩浆囊及其分布形态进行监测,为火山喷发的危险性预测和灾害评价提供依据;3)利用人工源深地震测深对长白山天池及其邻域的结晶基底及地壳精细结构进行讨论;4)利用天然地震对火山区地壳、上地幔结构进行深入研究,分析了与火山区有关的深层动力学因素;5)对国外火山区重力监测实例的调研表明,重力监测对了解岩浆活动状态是十分有效的手段.多种地球物理方法的综合应用,获得了长白山火山地区地壳至地幔转换带的详细资料.     

2005～2009年喀什—伽师地区重力场变化与地震

分析了2005～2009年喀什—伽师地区10期流动重力测量资料,研究了重力场的时空动态演化特征,并提取与地震活动有关的信息,进一步探讨重力场变化与构造活动及地震活动的关系,结果表明:重力场变化与构造环境变化有关——地震孕育、发生阶段,其重力场出现一定范围的区域性重力异常.重力测量可以较好地反映由活动断层的物质迁移和构造...     

基于奇异谱分析的静态相对重力观测重力固体潮提取

针对相对重力测量数据中存在的重力固体潮信号,本文提出将奇异谱分析方法（Singular Spectrum Analysis,SSA）应用到相对重力测量数据处理中,在不需要测站坐标等先验信息的条件下从相对重力数据中提取重力固体潮,提供了一种获取重力固体潮的新思路.采用模拟的相对重力数据进行实验,利用SSA方法和小波变换方法分别从模拟信号中提取重力固体潮并进行结果对比,SSA获取的重力固体潮与理论值残差RMS为0.3 μGal,小波方法获取的残差RMS为1.6 μGal.利用CG-5相对重力仪实测数据进行实验,提出一种利用SSA外推时间序列来削弱边界效应的新思路,实验结果显示采用这种方法后重力固体潮值与理论值残差序列的RMS和STD均有所减小.通过实验发现削弱边界效应后SSA提取的重力固体潮与采用Tamura潮波表计算的重力固体潮理论值残差RMS值为2.2 μGal.利用SSA提取的零点漂移值与最小二乘拟合得到的结果基本一致,十天内的差值小于0.4 μGal/d.     

重力预报地震动态

地球的重力是地心引力与地球自转产生的离心力的合力,因为在地球内部,除了大量的物质迁移外(如火山岩浆活动),其密度似乎不会发生大规模的增减。过去重力仪观测精度低,很难观测到地震前的重力微小变化。最近20年来,许多高精度重力仪出现了。激光绝对重力仪有:国际度量衡局SaKuma等人研制的固定式重力仪,其精度为1μgal;苏联研制的精度为3μgal携带式重力仪、意大利;美国研制的精度     

重力固体潮信号独立成分的谱相关解调与地震前兆信息提取

重力固体潮信号是一种多谐波的混合信号,为了提取其中所包含的地震前兆异常信息.本文结合重力固体潮的产生机制,建立了一种重力固体潮正交分解模型.在此基础上,利用独立分量分析算法实现重力固体潮信号的加性分解,然后针对独立分量中的调制关系,利用谱相关方法对其进行乘性解调.从而,完整地提取出了重力固体潮信号中丰富的潮汐谐波信息.进一步,引入理论计算值作为实际测量值的参考背景,在独立分量中凸显出原重力固体潮信号中的异常变化特征.通过对云南地区的实际震例研究表明,重力固体潮独立分量的异常特征与地震事件的时序存在密切的相关性.在地震发生前的1~5个月内,对应于重力固体潮信号长周期谐波系的独立分量在时域波形和循环相关谱方面均有明显的异常变化,而且普遍存在,充分反映了这一异常变化与地震前地壳内部能量的变化有关,很有可能就是重力固体潮信号中隐含的地震前兆信息.     

海口地区火山活动初步研究

海口地区的马鞍岭-雷虎岭火山群是中国为数不多的几个休眠火山群之一。通过对区域火山活动期次划分、深部岩浆囊探测以及对火山类型、规模、物质组成和溶岩覆盖面积的分析,总结了海口地区火山活动的时、空、强特征。结合对火山区地震、地磁、体应变和地热等观测资料的分析,对火山区深部岩浆活动的状态进行了初步评估。研究认为海口全新世火山区最后一次火山喷发距今约4 000a左右,其现今火山活动已趋于平静,未来的火山活动可能向1605年琼州7.5级大地震震中区迁移     

基于Matlab GUI的全球重力固体潮可视化实现

阐明重力固体潮理论值计算原理,利用改进的计算新方法编写Matlab计算程序,采用Matlab中的GUI平台,对全球重力固体潮进行可视化实现,直观观察固体潮在地面的时空变化规律。通过输入时间和经纬度,确定采样间隔(秒采样、分钟采样、时采样),实现以下功能:(1)以图像和Excel形式,输出某一地区的重力固体潮理论值;(2)仿真未来24小时全球重力固体潮。     

腾冲火山地区的地震活动特征

对腾冲火山地区的地震活动时空分布及震情参数的研究结果表明，与火山活动区有关的地震活动具有以下特征：周围构造地震活动频繁而火山群地区则处于地震活动相对平静的背景，震级较低（最高为５．０～６．０级）；地震活动以小的震群活动为主，微震主要发生在腾冲县城南部的热海热田地区。长期的地震频率ｂ值高，达１．２左右；震源深度在０～２０ｋｍ范围，受周围构造大地震的影响，导致火山区地壳内部岩浆活动引起的岩浆冲击型地震发生；火山体地下低速层的存在与地下热物质有关。从腾冲火山活动区地震的时空分布特征和震情参数特征表现出与世界上其它火山地震的相似关系，表明腾冲火山不是死火山，火山体地壳内部存在的岩浆囊或岩浆移动通道内岩浆仍在活动。     

香港地区重力固体潮和海潮负荷特征研究

介绍了在香港地区重力固体潮合作观测成果, 获得了该地区完整的重力固体潮实测模型. 利用全球和近海海潮模型以及岛屿验潮站数据较系统地研究了海潮负荷特征, 反演了全球海潮模型的适定性. 数值结果说明周日频段内的海潮模型要比半日频段内的模型更加稳定, 实施验潮站潮位高变化改正对精密确定重力固体潮相位滞后起重要作用. 文章还研究了重力观测残差和台站背景噪声水平. 本项研究填补了中国地壳运动观测网络在该地区重力固体潮观测空白, 为地表和空间大地测量提供有效参考和服务.     

经纬度差异对重力固体潮理论值计算的影响

本文推导了由于测点经度和纬度的差异对重力固体潮理论值计算产生影响的关系式,且进行了精度分析。估计最不利情况下在经度和纬度相差1°的测点上重力固体潮理论值相差达6微伽。在高精度重力测量和重力勘探中,这是不可忽视的。     

三峡水库首区重力固体潮观测资料分析

介绍了中国科学院测量与地球物理研究所的LCR-ET20重力仪和中国地震局地震研究所的DZW-9重力仪在三峡水库首区的重力固体潮比对观测.获得了该地区高精度的重力固体潮潮汐参数,估算了DZW-9重力仪的格值,其值为（-756.06plusmn;0.05）times;10-8（mbull;s-2）/v. 分析了相应仪器的重力观测残差, 数值结果表明DZW-9重力仪的长期漂移具有线性特征, 观测精度与LCR-ET20重力仪在同一量级. 本文提供的相关结果可为该地区地表和空间大地测量观测提供有效的重力潮汐改正模型.      

基于遥感、重磁多源信息研究茅山断裂带构造特征

通过遥感影像数据判读了茅山断裂带构造地貌特征,利用小波多尺度分解方法研究了茅山地区的布格重力异常,在进行场源分离的基础上深入研究了茅山断裂带地壳深部的空间展布特征。通过重力异常分析可知,茅山断裂带在中地壳以上由茅西断裂、茅东断裂以及茅山断块3部分组成,随着地壳深度的增加逐渐合为一条断裂带,茅山断裂带沿重力高异常与重力低异常之间的重力梯级带分布;航磁异常显示,地壳浅部火山喷发物质侵入断裂,且地壳深部同时具有岩浆侵入断裂现象;通过重力异常小波细节图进一步证明了溧阳地震与茅山断裂带和南渡—金坛断裂带之间的联系。     

火山构造的重力场和解释:地质判别和时间演化

对于反映火山浅层隐伏构造的重力资料的研究表明：这种研究可以得到有关构造地质发展和活火山的动力学演化的重要信息．初步估计,与火山有关的异常重力场的所有记录实例都源于并集中于火山内部．波长小于20km、幅度30mGal的正异常,主要反映了由于各种地质结构沉降所形成的玄武岩火山的特性；这些正异常是由一些与周围不同的相对密集侵入的复合岩浆体引起的．这种不同,可能是由于这些岩浆体含有较多的镁铁矿物质、或者更可能由于以前喷发的、近地表的物质并非密集．波长达100km、幅度达60mGal的负异常出现在许多大的火山喷口(破火山口),这些喷口中有许多曾喷出过具有高量硅石火山碎屑灰和浮轻石；这种不紧密的硅石火山喷口的填充、再加上低密度的岩浆体,就造成了这种负异常．有迹象表明：具有重力异常型的连续区与火山系统地质演化基本相符,从原始裂谷或玄武安山岩的减少到高浓度的硅石火山喷口都证明了这一点经过对活火山多次的微重力观测,使得对岩浆运动、岩浆注入的变化、以及岩浆密度变化的密切监测成为可能．火山系统的动力学模型提供新的隐伏岩浆体特性的证据,对于预测火山喷发事件有很大的潜力．     

腾冲火山及周边地区双差层析成像

利用云南腾冲火山地区15个固定台站记录到的7923次地震的P波到时资料,采用双差层析成像方法,反演得到腾冲火山及周边地区地壳及上地幔顶部三维P波速度结构和地震重定位结果.研究发现,腾冲火山区域地壳内存在明显的地震波低速区,P波速度低于整个区域地壳速度平均值超过15%,上地幔顶部存在规模较大的低速异常区.推测腾冲火山地区存在较大规模的地幔热物质上涌以及向地壳的侵入,热物质在地壳内以岩浆囊形式存储,并且壳内岩浆囊之间可能存在岩浆通道.通过联合反演获得的地震重定位结果显示,丛集地震位置更加集中,其展布特征与断裂构造具有显著的对应关系,表明研究区域断裂构造比较活跃.获得的高分辨率三维P波层析成像结果,为进一步认识火山地区岩浆存储特征以及地震分布与区域构造之间的关系提供了新的地震学依据.     

长白山天池火山地热区逸出气体的物质来源

根据天池火山地热区逸出气体的化学成分和稳定同位素组成,讨论了这些气体的物质来源.提出该区逸出气体主要源自壳内幔源岩浆残留体;长白地热区可能与古火山喷发通道相连,其下方有一稳定的地热水和深源气储库,储库热水温度约(166±9)℃;锦江地热区逸出气体可能是通过活动构造带快速由深部向地表迁移的.     

腾冲火山区水平形变初探

介绍了采用精密大地测量的方法,对腾冲火山区域的水平形变情况进行了探索。通过两期相距３８年的实测数据,对火山“休眠期”中岩浆活动与地壳局部变形的相关性进行研究,并提供了部分计算结果。作者认为,采用精密大地测量的方法对火山区域地壳变形进行研究是可行的;火山区域水平形变与构造形变的区别是存在的;腾冲火山区内近几十年内岩浆的动也是明显的,但目前总体为间歇性收缩期;从水平形变测量的结果来看,显示了南面活跃的迹象;且认为可能是岩浆囊的存在才会引起此大范围的地壳活动。     

兰州地区(1959-1989)重力潮汐参数的测量与结果

本文介绍了兰州地区历次重力固体潮测量的概况,给出了不同仪器历次测量所得的重力潮汐参数。对比分析了Geo—765重力仪和改型后的GS11—150重力仪观测资料月调和分析主波潮汐因子的重复精度,评价了改型后的GS11—150重力仪今后对兰州地区地震的监测能力。文中还给出了该仪器改型前在天水观测的部分结果。     

甘肃省东部地区的潮汐测量结果及其地球动力学意义

文中介绍甘肃省东部地区1985年以来在重力、倾斜、水平应变和水位等固体潮方面的测量概况,给出了各台(项)全系列观测资料作整体调和分析计算的潮汐参数,分析了液态地核共振效应对重力、水平线应变和水位固体潮周日波潮汐因子的影响以及地壳构造横向不均匀性对倾斜固体潮潮汐因子的影响。结果表明,兰州重力仪、石英水平伸缩仪和甘06井等水位井的结果清楚地显示出液核共振效应对K_1波振幅的缩小作用和对ψ_1波振幅的放大作用,且重力和伸缩仪NS向结果所揭示的地球模型更接近莫洛金斯基的地球型Ⅱ;倾斜固体潮潮汐因子的实测结果明显地受地壳构造横向不均匀性影响,其中水管倾斜仪受影响的程度又明显地大于水平摆倾斜仪,兰州和宕昌两地南北向的非均匀性明显大于东西向,而宕昌地区的非均匀性又明显大于兰州地区。     

应用形变和重力资料分析腾冲火山区岩浆的活动特征

文中对腾冲火山区1998—2004年水准及重力观测资料进行了分析,发现垂直形变量大多在±10mm之内,重力变化为几十μGal,火山锥体和断层附近点位活动异常较大,可综合应用多源mogi模型和断层模型解释,断层的活动可使相邻测点的形变方向相反;垂直形变和重力的逐年变化表明火山岩浆处于一种活动状态。将火山区点位各时间段的重力梯度展布在形变-重力关系解释图中,发现数据主要落在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ区,结合形变量对压力源等效体积的估算,初步认为火山区岩浆目前活动程度较低,暂没有喷发的危险     

旋转弹性椭球地球模型的固体潮理论值计算

根据Wahr 1981年提出的理论,导出了计算旋转弹性地球模型的重力固体潮、地倾斜固体潮和地面应变固体潮的公式,并在此基础上编写出相应的计算程序.为了显示旋转和扁度对地球模型的重力固体潮、地倾斜固体潮和地面应变固体潮的影响,计算了东经120°不同纬度处的旋转弹性椭球地球模型(1066A模型)和G-B地球模型的重力固体潮、地倾斜固体潮和地面应变固体潮.计算结果表明,旋转和扁度对重力固体潮、地倾斜固体潮和地面应变固体潮的最大幅度分别为1.4×10-8 m/s2、0.2ms和0.5×10-9.