陕西地区流动重力历史资料清理分析

介绍流动重力历史资料清理流程、方法及获得的规范化成果,对1998年泾阳MS 4．8、2009年高陵MS 4．4地震前后的重力场变化进行分析,得到结论：①泾阳地震前后重力场变化满足“震前重力持续增强-震后反向恢复”的特征;②泾阳地震的发生可能与附近断裂活动有关,同时受华北块体应力场的作用;③高陵地震前后重力变化与泾阳地震前后重力变化具有一定的相似性,且位于渭河断裂附近,两个地震均受到渭河断裂活动的影响。     

利用重力卫星研究青海玛多及云南漾濞地震周边2002—2021年重力变化

文中基于2002—2021年卫星重力观测数据及全球水文模型,计算了青海玛多及云南漾濞地震震中区及周边(18°～45°N,83°～115°E)范围的重力变化趋势、累积重力变化、差分重力变化及重力时变序列,并模拟青海玛多地震同震重力变化,以探索涵盖此次地震震中的大尺度重力变化背景及可能存在的孕震信息。研究结果表明:1)研究区域长期重力变化趋势的范围为-1～1μGal·a^-1,重力变化长期呈现出负—正—负—正的大四象限空间布局; 2)云南漾濞地震及青海玛多地震均位于重力变化四象限分布的低值区及高梯度带的拐角处,这与地表重力地点预测的基本特征一致;3) 2002年以来的M_S≥7.0地震,如汶川地震、玉树地震、芦山地震、九寨沟地震、玛多地震、尼泊尔地震等都发生在该四象限分布的中心区域或与构造相关的高梯度带的拐角处,这与地面重力地震预测的震例经验吻合; 4)基于位错理论模拟的青海玛多地震的同震重力变化可达-40～151μGal,重力卫星精度需要提高1～2个量级方能探测到这一变化。重力卫星星座的搭建将为提高卫星重力地震监测能力提供可能。     

重力场动态变化与汶川MS8.0地震孕育过程

基于中国大陆1998～2007年(复测周期2～3年)流动重力观测数据,结合GPS、水准观测成果和区域地质构造动力环境,分析研究了汶川8.0级地震区域重力场动态变化演化特征和孕震机理.结果表明:区域重力场动态演化大体反映了青藏高原物质东流的动态效应和汶川大震孕育的中长期(2～10年)信息;汶川大震孕育的显著重力标志为震中西南持续多年的正重力变化(上升)和出现较大规模的重力变化梯级带,前者有利于地震能量的不断积累,后者有利于地震剪切破裂的发生;与地震孕育相关重力场变化总体呈增大-加速增大-减速增大-发震的过程;8年累积重力变化幅差最大约200×10-8m·s-2;2001年昆仑山口8.1级地震孕育发生和震后恢复调整,对区域重力场动态变化和汶川大震的孕育发展具有重要影响;松潘-甘孜块体一般呈现负重力变化,可能反映深部壳幔局部上隆、壳内温度较高而膨胀,有利于逆冲或推覆体运动的形成和大震的发生.     

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...     

重力位能同震变化及其构造意义——以青藏高原地区为例

地震除了以地震波的形式释放能量之外,地震还会使地球产生永久变形,该变形将使重力位能产生变化.研究表明,地壳的重力位能的同震变化能够很好地揭示构造活动的拉张或挤压状态.本文首先基于球对称、非自转、弹性和各向同性(SNREI)地球的点源位错理论,提出了一种有效的计算重力位能的同震变化的方法,该方法不仅适用于剪切型地震,而且适用于拉张型地震;然后研究了青藏高原地区在1976-2013年间发生的地震对地壳重力位能的同震变化的影响.结果表明,青藏高原中部和西部的地震使得整个地壳的位能减小,而东部的地震使位能增大;位能的减小和增大对应了该地区构造活动的拉张和挤压状态;并且1999-2013年期间较1976-1998年期间地震对地壳重力位能的影响加剧.     

广西北流—广东化州5.2级地震前粤桂琼地区重力变化特征

收集了粤桂琼地区4个台站的连续重力观测资料和雷琼地区的流动重力观测资料,研究了广西北流—广东化州5.2级地震前粤桂琼地区重力变化特征。其中连续重力观测资料的分析从重力扰动和重力M2波潮汐因子变化两个方面进行;流动重力观测资料的分析从重力场差分动态和累积动态变化两个方面进行。连续重力观测资料的研究表明震前粤桂琼地区连续重力观测资料无异常现象;雷琼地区流动重力观测资料的研究结果表明,广西北流—广东化州5.2级地震前,震中附近地区存在重力场变化异常,异常持续时间约2年,异常范围约100 km,异常量级约50x10~(-8)m·s~(-2),地震发生于重力场变化的高梯度带上。     

鲁甸M_S6.5、芦山M_S7.0、汶川M_S8.0地震前区域重力场时变

利用川滇地区不同时-空尺度的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2014年云南鲁甸MS6.5、2013年四川芦山MS7.0和2008年四川汶川MS8.0地震发生的关系。结果表明:1)强震发生前,重力场出现较大空间范围的区域性重力异常及与测区主要断裂构造带走向基本一致的重力变化高梯度带,可能反映地震前区域应力场的增强及沿主要断裂带在地震孕育发生期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形;2)多时-空尺度的重力场动态变化图像均出现较显著的相对重力异常变化,随着累计时间的增长,重力变化更为显著,可视为强震的中期前兆信息,强震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区;3)重力场动态变化对强震的地点预测具有重要指示作用,大区域重力网能较好地判断强震主体地区,时-空分辨率较高的省局区域重力网能较好地判定强震发震地点,为更好地判定强震发震位置,则需要相应的更密集的观测网点控制;4)文章第一作者在汶川、芦山、鲁甸地震前的中期预测尤其是地点预测均取得较好成效。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些重力变化异常部位可能仍存在大震中-长期危险背景,需继续加强监视。     

河南范县M_L4.3地震前后的重力场变化与预报过程

讨论了2005年4月27日范县ML4.3地震前后重力场的变化:自2003年5月经历了趋势下降→转折上升→变化加速,地震发生在加速变化过程中。部分测点点值、测段段差值的趋势性异常在持续相当长时间后变化幅值在(30~60)×10-8m.s-2之间。震后该区的重力异常没有恢复。重力变化可能是由该区地壳形变、地壳深部质量迁移和断层蠕动共同作用引起的。介绍了根据重力异常预报地震的过程。     

丽江7.0级地震前后滇西实验场的重力异常变化特征

１９９６年２月３日，在云南省西北部的丽江县境内发生了一次Ｍｓ７．０级强烈地震。此次地震前后滇西实验场重力网共进行２７期流动重力观测，其重力变化的总体特征为：１．震中附近地区的丽江－剑川－洱源－带震前为下降变化，下降变化的幅值平均约３０×１０＾－８ｍｓ＾－２左右，震后重力变化继续下降；２．距震中稍远一点的渡口附近地区震前为持续上升变大，累计上升变化的最大幅值达１２３×＾－８ｍｓ＾－２，震后重力变化下     

2011年新疆伽师M_S5.8地震重力场前兆异常特征

利用2011年8月11日新疆伽师MS5.8地震前喀什—伽师流动重力网2009年4月至2011年7月的重力复测数据,绘制区域重力场差分和累计动态变化图像。分析表明:(1)地震发生在断裂带重力变化正、负异常密集区的零等值线附近和重力场的反向恢复变化过程中;地震发生前一年出现"闭锁"的重力变化特征;(2)区域重力场差分变化反映出震前伽师—西克尔地区地壳物质运动信息;区域重力场的"平静—活跃"过程,反映出伽师—西克尔区域重力场短期局部构造运动;区域重力场累计动态变化反映出地壳运动的背景特征;(3)地震震前重力变化等值线平行于断层分布,临震时重力变化等值线近垂直于断层,是一个显著的重力特征。     

2010玉树M_S7.1地震前后青藏高原东缘绝对重力变化

2010年4月14日青海省玉树发生MS7.1地震后,中国地震局及时组织实施了地震科学考察,其中对玉树、西宁、姑咱和西昌等4个绝对重力点进行复测,通过比对前期成果,分别给出了2007年以来(地震前后)3～4期各测点H=1.0m(距墩面高)和H=0.0m(墩面)处的绝对重力变化(观测精度均优于3.0×10-8 m.s-2).结合已有区域地质构造运动、地震活动机制、形变测量成果等,主要结论或认识有:1)地震前后(含同震)玉树、姑咱、西昌绝对重力变化明显呈上升变化,玉树点和姑咱点尤为突出;2)同震模拟结果表明,地震前后玉树点绝对重力变化(H=1.0m)与同震破裂效应基本相当;3)从重力变化角度检核了玉树地震左旋破裂运动对羌塘块体东流运动和川滇菱形块体的南东-南南东运动具有明显激励作用,川滇菱形块体北段尤为强烈,南段可能因南南东向运动遇到中部贡嘎山隆起的阻挡吸收而有所减弱.     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前后重力场动态变化

利用青藏高原东北缘2011-2013年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2013年7月22 H岷县漳县6.6级地震发生的关系.结果表明:1)测区内重力场异常变化与主要断裂带在空间上关系密切,反映沿主要断裂带(段)在2011-2013年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.2)岷县漳县6.6级地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,后在震源区附近产生了局部重力异常及重力变化高梯度带,其中,甘肃临夏与岷县一带重力差异变化达150×10 8ms-2以上;这些可能反映岷县漳县地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.3)重力场1a尺度动态变化图像和差分动态演化图像均反映岷县漳县6.6级地震孕育过程的最后2a出现较显著的流动重力异常变化,地震发生在NE向重力变化高梯度带上、重力变化零值线附近和等值线的拐弯部位.4)基于流动重力异常变化在岷县漳县6.6级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点判定.     

大同—阳高地震前后重力变化分析

汇总了１９８９年１０月１８日大同—阳高６．１级地震前４个单位所观测到的重力异常变化资料，在叙述重力异常的基础上，讨论分析了此次地震的重力前兆特征。并结合形变资料、地震构造资料讨论了重力场的变化，得出这些变化可能与地震构造活动有关的结论。     

太原ML5.0级地震前后的重力场变化

讨论了2002年9月3日太原ML5.0级地震前后重力场的变化.震前2001年12月～2002年6月重力场表现为上升-下降-上升及平静-活动-平静的活动方式.部分测点点值、测段段差值的趋势性异常在持续相当长时间后,于2002年3月发生转折,6月表现为变化加速,点值和段差值的变化幅值在(30～60)×10-8m·s-2之间,地震发生在加速变化过程中.震后该区的重力异常逐渐恢复.重力变化可能是由该区地壳形变、地壳深部质量迁移和断层蠕动共同作用引起的.     

基于GRACE RL05数据研究智利地震长期震后重力变化特征

利用GRACE卫星重力可对地震引起的大范围重力变化进行观测,并从重力数据中发现主要的变化特征.发生于2010年的MW8.8智利地震震级较高,可观测到震中附近广泛的同震和震后长期重力变化.本文基于GRACERL05Level-2时变重力场数据,对2010年智利地震的同震和震后长期变化进行了计算.对同震变化的计算发现,智利地震引起的同震变化极值达-5μGal,而本文为减小水文信号的干扰而采用的3年平均的方法可以获得良好的效果.在对震后重力变化的计算中发现,智利地震震后在2011-2016年间的重力变化存在先增大后逐渐衰减的过程.对震后变化的拟合表明,智利地震震中附近有约1μGal的震后重力变化,震后变化的特征时间约1.1年.同时,在智利地震中未出现较明显的两个震后变化阶段(短期、长期).     

流动重力结果与河南范县ML4．7级地震

讨论了2006年4月9日范县ML4．7级地震前后重力场的变化和预测过程。震前2005年9月-2005年12月重力场表现为趋势下降,在2006年3月重力场转折上升,表现为变化加速,地震发生在重力场加速变化过程中。部分测点点值、测段段差值存在异常,点值和段差值的变化幅值在（30-60）×10^-8m·s^-2之间。震后该区的重力异常没有恢复。重力变化可能是由该区地壳形变、地壳深部质量迁移和断层蠕动共同作用引起的。     

广西北流Ms5.2地震区域重力场变化

利用广西及邻区2016—2019年流动重力观测资料,系统分析区域重力场变化及其与广西北流M_S5.2地震的关系。结果表明:①北流M_S5.2地震前,震区附近重力异常变化与主干断裂关系密切,反映沿控震断裂在2016—2019年间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动;②差分重力图像表明北流M_S5.2地震前震中附近的重力变化是一个"局部重力异常→重力反向变化→重力变化平缓后发震"过程;③近期重力场累积动态图像表明玉林—岑溪—苍梧一带为重力变化剧烈区域,有利于应力的高度积累而孕育地震。     

2014年康定M_S6.3级地震前后的重力变化特征

利用四川地区2010年8月至2015年3月的流动重力观测数据作出重力场等值线变化图像,研究分析2014年康定MS6.3级地震前后的重力变化特征,结果表明:(1)三岔口地区长期保持区域性重力正值变化异常及重力变化高梯度带;(2)在康定MS6.3级地震前后三岔口地区的区域性重力正值变化异常及重力变化高梯度带变化并不是特别显著;(3)在康定MS6.3级地震前震区重力变化等值线出现四象限区域或者类似于四象限区域的分布特征;(4)康定MS6.3级地震发震位置处于0值线附近且0值线在此处发生明显的转折、畸变;(5)康定MS6.3级地震发生在重力减小后回调增加的过程中,震后重力继续回调增加。     

2013年四川芦山Ms7.0地震前的重力变化

利用川西地区2010-2012年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2013年4月20日四川芦山7.0级地震发生的关系.结果主要表明:①区域重力场异常变化与北东向龙门山断裂带南段和北北西向马尔康断裂带在空间上关系密切,反映沿该两断裂带(段)在2010-2012年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.②芦山7.0级地震前,测区内出现了较大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿龙门山断裂带南段形成了重力变化高梯度带,其中,宝兴、天全、康定、泸定、石棉一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映芦山地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③重力场差分动态演化图像和重力场累积变化动态图像均反映芦山7.0级地震孕育过程的最后2~3年出现较显著的流动重力异常变化,可视为该地震的中期前兆信息;本文第一作者等也曾基于该流动重力异常变化在芦山7.0级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测.本文的例子再次证明流动重力观测能较好地捕捉到强震孕育发生过程中,特别是该过程最后阶段的重力异常变化信息.因此,区域流动重力场观测对未来强震的中-长期预测,尤其是在发震地点的判定上具有优势.     

流动重力结果与河南范县ML4．7级地震

讨论了2006年4月9日范县ML4.7级地震前后重力场的变化和预测过程.震前2005年9月～2005年12月重力场表现为趋势下降,在2006年3月重力场转折上升,表现为变化加速,地震发生在重力场加速变化过程中.部分测点点值、测段段差值存在异常,点值和段差值的变化幅值在(30～60)×10-8m·s-2之间.震后该区的重力异常没有恢复.重力变化可能是由该区地壳形变、地壳深部质量迁移和断层蠕动共同作用引起的.