北京地区重力测网资料的处理和初步分析

作者对北京重力测网自1970年4月至1985年6月的全部测量资料进行了格值温度改正、统一基线场和点位、仪器台差改正等一系列的数据处理。同时,还对测点附近垂直形变和地下水水位变化与重力变化关系进行了探讨和改正,指出:该因素可引起的重力变化量与震兆信息大致相当,可达几十微伽,必须进行改正。 本文指出,在1976年唐山地震前以及其活动期间,北京测网东部的重力场发生明显的变化,且呈现与震源区重力异常符号相反的变化特征。作者认为,该区重力场的变化可能与唐山地震活动期间的华北地区应力场的加强有内在联系,是同此期间的构造活动相呼应的。因此根据重力测量资料可以获得构造活动的信息。     

论唐山地震前重力变化的可靠性

对资料进行了全面处理:包括手薄检验、点位复核、格值、段差和点值计算等。然后详细分析了偶然误差、系统误差及环境干扰因素的影响。文章重点论述了1976年7月28日唐山7.8级地震前重力变化的可靠性,确认自1971年到1976年观测到的+98微伽的重力变化是地震前兆。     

对“唐山地震(M=7.8)前后区域重力场变化与扩容过程”一文的商榷

[1]文作者根据北京—山海关铁路线布设的重力剖面(图1),震前观测的重力段差资料,曾写“重力与地震”一文,提出了大震前重力场变化全过程((1)压缩阶段、(2)膨胀阶段、(3)扩散阶段)的可能模式,以图7和图8作为模式和“唐山地震前的重力变化”的对比。其后,作者又根据上述思路,进一步写出了“唐山地震(M=7.8)前     

蒙古中部剖面重力异常研究

在蒙古中部106°E附近布设一条南北走向的重力剖面,首次获得该地区精确的实测重力值,经过数据预处理和改正计算,得到剖面重力异常结果。分析表明,剖面自由空气异常和地形有很强的相关性|剖面布格重力异常变化总体较为平缓,只在戈壁-阿尔泰-曼达尔戈壁加里东区带(GAB)和哈拉加里东区带（HRB）附近发生相对较快的变化,推测这两个区域可能存在较明显的深部构造变化|在蒙古-鄂霍兹克造山带附近,并未发现与板块缝合带相对应的重力异常变化|剖面均衡重力异常以负值为主,多数地区地壳未达到重力均衡状态,剖面附近地震活动和均衡重力异常之间的关系与中国南北地震带北段相关研究结果类似。     

新疆南天山地区重力场动态变化与乌恰西6.8级地震

利用2005—2009年流动重力观测资料,分析新疆南天山地区重力场动态变化特征,并给出一年尺度的重力场变化图像,结合重力段差时序图以及GPS计算资料分析2008年10月5日乌恰西6.8级地震与重力场、应变场的关系,并综合分析区域重力场与动力构造环境的响应关系。结果表明:重力场变化与区域应力-应变场微动态活动有关,重力场变化反映出应力场引起的重力源兆变化特征。     

郯庐断裂带苏皖段重力变化的多尺度分解与构造活动分析

基于多期绝对重力与相对重力联测资料,获取不同时空尺度的郯庐断裂带苏皖段及周边地区重力场动态变化,采用小波多尺度分解方法计算不同深度的重力变化,结合区域地质构造,从深度层次的横向变化与时间尺度的纵向变化2个方面进行分析。结果表明,研究区重力变化主要由中、上地壳密度变化或断裂构造活动引起。沿郯庐断裂带苏皖段走向断裂活动分布不均,受周边深大断裂带交切作用的影响表现出明显的分段活动特征。淮阴-响水口断裂、滁河断裂等深大活动断裂带构造活动对局部重力变化具有一定的控制作用,沿断裂带走向分布有明显的重力变化梯度带;郯庐断裂带郯城-泗县段、大别山构造带霍山-六安及江苏溧阳-镇江地区在小波细节动态变化中存在重力变化梯度带异常区,但强度不高,考虑到多条深大断裂交切于此,后期需要重点关注。     

唐山地震前后的重力观测资料分析

根据沿北京至山海关铁路线布设的重力剖面的观测,曾认为在唐山1976年7月28日地震前,震中区观测到约100微伽的重力变化。本文对沿该剖面1971～1980年所作重力观测的条件和精度进行了分析讨论。结果表明,上述100微伽左右的重力变化不能肯定是唐山7.8级地震的前兆。     

唐山地震前后的重力场及其与地壳垂直形变的关系

本文首先选择在我国具有代表意义的唐山地震前后流动重力观测资料,通过严格的数学处理,分析了系统误差与偶然误差,重力场的短期变化与长期变化。认为河北局重力组所作关于震前短期变化的结论还值得进一步研究。关于自71年至75年存在着长期变化的结论是可信的。提出了观测布网工作应当改进的一些意见。在此基础上根据实测重力场和模型重力场计算了重力位等位面的变化,研究了重力场变化与地壳形变的相互影响。结果表明无论对重力测量还是形变测量此项影响都是不能忽视的;唐山地区地震前地球内部的物质活动,地壳的实际形变要比重力、水准实测数据所反映的更为剧烈。     

河西地区重力场及其动态演化特征

系统分析了河西地区1992～2001年流动重力测量资料，研究了重力场的时空动态演化特征。结果表明:地震孕育发生阶段，重力场出现一定范围的区域性重力异常：震前震后重力变化所反映的构造活动含义不同；重力场变化与断裂活动密切相关，特别是跨断裂的重力变化能较好地反映断层活动特征；重力场变化与区域应力应变场微动态活动及地震活动有关。     

2015阿拉善左旗Ms5.8地震区布格重力异常及归一化总梯度的构造意义

分析阿拉善左旗Ms5.8地震区区域布格重力异常与断裂带的展布关系,并重点利用苏海图-平罗-鄂托克旗实测剖面,计算得到较为精细的剖面布格重力异常和布格重力异常归一化总梯度（简称G^H）图像。剖面结果分析表明：1）区域主要活动断裂均对应G^H等值线的条带或切分局部区,这些部位一般显示强变形特征,如巴彦乌拉山山前断裂(F1)或阿拉善块体东南边界与约10 km宽、延伸约30 km深的西倾高G^H变化带一致| 2) 阿拉善左旗Ms5.8地震的发震构造不是磴口-本井断裂(F3),但受F3控制|3) 银川-平罗断裂(F6)为平罗8.0地震的发震构造,震源深度约15 km。     

华北地区地壳密度变化特征的初步研究

利用重力与水准资料计算研究了华北地区的背景单层密度变化和1985－1992年单层密度时变图像特征。结果显示：（1）研究区背景地壳密度变化在承德至北京附近呈向西舌形结构，地壳物质总体具有向西不均匀运移趋势；（2）地壳密度时变主要显示三河至唐山存在相对高值异常，与背景地壳密度变化差异明显；（3）研究地区地壳密度时变与活动断裂带明显相关，地震活动与地壳密度变化的高梯度和等值线拐弯有关。     

北天山地区近期重力场及地壳密度变化特征研究

利用2014～2019年北天山地区流动重力资料,采用绝对重力控制进行经典平差计算,获取该地区重力场时空演化特征图像,并结合重力段差可视化方法,得到该地区重点构造部位物质迁移规律.采用紧凑反演方法进行北天山中段不同深度地壳密度模拟计算,结果表明,北天山中段地壳物质密度变化最佳深度为30～40 km,是地壳密度变化的正值区...     

模拟计算的目的和方法——对本期“商榷”一文的简短答复

1976年唐山大地震给人们很大震动。当我看到河北局公布的重力资料时,感到这些数据有一种趋势性变化,似乎内涵着某种与唐山地震有内在联系的因素,从而产生了研究唐山地震所伴生的区域重力变化特征的念头,对资料初步整理以后,发现这种联系比较可靠,因而进一步产生了阐明这种联系的想法,试图做一些理论模拟工作,并选择了当时比较流行的扩容模型作为基础。1977年通海全国重力讨论会上,我将初步研究结果在会上做了“大地震引起重力场变化模式”的报告。当时使用的是1973年至1976年的重力观测数据。1979年河北局保     

豫北地区重力场变化和重力仪格值的系统误差

作者对豫北地区流动重力观测资料进行了自由网平差计算。结果发现,1983年6月至1984年9月,豫北地区重力场呈现了一规律性变化,最大差异性变化达220微伽。进一步的研究发现,豫北地区重力点值变化的空间分布图象与重力点值的空间分布图象十分相象,两者间的相关系数高达0.88。这表明重力仪格值存在着明显的系统误差。经回归改正计算后,豫北地区重力场除了个别段点外,其异常变化基本消除。如何判明和消除重力仪格值系统误差对重力复测的影响是长期以来未能得到有效解决的问题。本文应用的方法为解决这一问题提供了一种行之有效的途径。     

类乌齐-玉树-玛多剖面重力异常研究

青海玉树Ms7.1地震发生在巴彦喀拉块体的甘孜-玉树断裂带上。对跨断裂带的重力剖面测线进行了相对重力联测,对观测结果作了大气改正、极移改正、漂移改正,经平差计算后,获取了该剖面的自由空气异常;结合该区1″×１″的ASTER GDEM(2009)地形数字模型,对自由空气异常作了曲率改正、平板改正及高精度的地形改正,得到该探测剖面的完全布格重力异常。分析结果表明：从布格异常的陡变区可初步推断出与地质研究结果一致的断裂构造的位置;在玉树附近沿剖面往东北向出现地壳基底抬升现象,并在清水河附近幅度达到最大,初步推断为印度地壳的俯冲下插对青藏高原东缘的抬升作用的结果。     

宁夏几次中强地震与重力变化特征

对宁夏地震重力测网１９８７年以来的野外观测数据进行了统一平差处理和精度评定。给出了判断重力非潮汐异常的标准，并对各期重力平差资料进行了判别。结果表明：宁夏境内中强地震前１年内可观测到重力异常变化，异常特征是正异常，且地震发生在重力变化等值线密集带的一侧或高重力变化腹地     

北京地区活动断裂带上的重力变化的研究

对断裂带活动性与重力变化关系的研究,过去一般采用研究断裂带上的实测重力段差值随时间、空间变化特征来实现。但由于受某些条件的制约,目前供该项研究的实测重力段差值在数量上远远满足不了需要。因此,本文提出一种弥补上述不足的方法:采用计算跨活动断裂带两重力点间的差值来代替实测重力段差值。 作者用该方法对北京地区十几年的重力复测成果进行了处理后指出:在唐山地震前后,该区跨北北东和北西向断裂带上部分测段有100×10~(-8)m/s~2左右的重力变化,且跨北西向断裂带的重力变化较北北东向上的明显。重力场的这一空间与时间分布特征为用重力复测手段预报强震发震的时间与地段提供了依据。     

利用重力方法圈定巨野煤田成矿远景区

重力方法是研究区域构造的重要方法,通过重力正演能准确地计算出具有一定密度差的地层分界面深度。通过收集巨野煤田早期的岩石密度资料以及钻孔资料,利用2.5D剖面重力正演计算方法,圈定了巨野煤田-1 000m以浅成矿远景区。该方法对其他地区盆地内沉积矿产找矿具有借鉴意义。     

沈阳连续重力非潮汐变化异常分析

沈阳台定点重力非潮汐变化数据稳定,但自2017-06以来数据曲线连续5个月明显上升,且速率较大,幅度约为5μGal/月,打破了自2015年断电后重归的稳定状态。通过对仪器观测系统、区域地质特征、GPS资料及周边环境等分析发现,GPS垂直分量于同年5月开始下降,GPS垂向变化引起的重力量值-1.714μGal/mm远小于重力变化;抽水的干扰仅产生0.2181μGal的变化,远小于5μGal/月的量值变化。对GPS垂向引起的重力变化进行定量计算分析,并对水井抽水进行正演模型计算,排除抽水和垂向重力变化的影响,重力非潮汐变化量值约为14.7819μGal。研究发现,外界影响变化不足以引起重力的非潮汐异常。综合分析认为,该重力非潮汐变化异常为地震前兆异常,为后续地震预报提供了可靠依据。     

宜川-泰安剖面重力异常与构造意义

利用宜川-泰安剖面高精度重力观测和GPS数据测量结果,对观测数据进行各项改正和处理,得到剖面的布格重力异常,并采用高斯低通滤波获得剩余重力异常。以诸城-宜川深地震测深（DSS）速度剖面为约束,对沿该剖面得到的高精度布格重力异常数据进行拟合,获得剖面地壳密度结构。结果表明,趋势异常主要反映该剖面地壳厚度的变化,太行山重力梯级带是地壳厚度的陡变带。结合前人相关研究,对剩余重力异常结合剖面经过的隆起、凹陷等地质问题进行讨论,进一步揭示出,剩余重力异常主要反映浅部地质构造和低密度地质体,剩余重力异常与地质构造不仅具有良好的对应关系, 而且其幅值能体现地质体的基本特征,比布格重力异常反映得更清晰、更细致。