川滇地区2010～2013年重力变化及重力网的地震监测能力

研究了当前川滇地区重力网的分形特征,发现其分形维数为1.43~1.62,对应格网距为30~60km,具备了监测Ms5.0级以上地震的能力。选择20′(约37km)的格网间距,对研究区域内2010~2013年的重力变化数据进行格网化,并分析重力变化与地震的关系。虽然经历了芦山Ms7.0级地震的能量释放,但是龙门山断裂带西南段与鲜水河断裂带东南段交叉地带仍然存在较强重力变化,对该区域的震情需继续加强监测。     

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。     

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。     

江苏常州4.2级地震前的重力变化

利用江苏地区2019~2021年流动重力观测资料,分析江苏省常州市4.2级地震前不同时间尺度下的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了此次地震下降-转折上升-持续上升-反向变化及零值线附近发震的演化过程;2）常州4.2级地震前0.5 a和1 a尺度下的重力场均显示,地震发生在重力变化零值线附近。     

西天山地区重力场变化与地震研究

基于2013~2015年西天山地区流动重力观测资料,结合区域地震目录,分析研究区域重力场时空变化与地震的关系。结果表明：1）重力场变化反映出西天山地区是构造运动活跃的地区,重力场变化的“增强-减弱-增强”过程与区域地震活动趋势的“活跃-平静-活跃”相对应,西天山区域重力场变化与塔里木板块北漂旋转相关。2）西天山地区震中多出现在重力变化接近为零的断层附近,震中附近重力变化较为剧烈,震中区水平梯度方向接近该区域断层走向。3）西天山区域地震前,跨断层测段剖面出现转折图像。     

弱地震活动背景地区流动重力变化探析

利用现有高精度流动重力测网观测资料,总结2016-10-20江苏射阳4.4级、2017-06-16湖北秭归4.3级、2017-07-15广西南丹4.0级、2018-02-09河南淅川4.3级等4次地震相关重力变化,探讨利用流动重力观测手段监测弱地震活动背景地区地震活动的可行性,并给出相应建议。     

九寨沟震前地表重力变化向邻近空间高度的解析延拓

以2017年九寨沟7.0级地震为例,使用重力场向上解析延拓算法计算邻近空间中可能与孕震相关的重力变化,以探讨未来邻近空间无人重力测量技术在地震监测应用中的观测精度需求。结果表明,地面上约为70μGal的重力变化在20 km处衰减为18μGal。     

河北唐山丰南4.5级地震前重力变化

利用首都圈地区2017~2019年流动重力观测资料,分析2019-12-05河北唐山丰南4.5级地震前不同时间尺度的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像可较好地反映此次地震“震前1 a重力场持续出现上升（正）变化-震前局部反向（负）变化-在重力变化梯度带零等值线附近发震”的演化过程;2）震前0.5 a、1 a和2 a尺度重力场均显示,地震发生在重力变化零等值线附近;3）地震前观测到的重力变化可能由深部热物质上涌引起。     

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。     

滇西地区近期重力场变化与地震活动

对2010—2012年川滇西部地区流动重力资料进行统一处理,得到区域重力场变化图象,并以此为基础研究2012年宁蒗-盐源5.7、彝良5.7级地震与区域重力场变化及安宁河-则木河断裂带的关系。结果显示:震区局部重力场在两次地震前均出现了快速、大幅的上升变化,在约一年的时间内增加了约60×10 nms-2的重力变化量。     

湖北应城M4.9地震前重力变化

处理分析2016~2019年湖北及邻区流动重力测网资料，获得2016-09~2019-09的14幅长期和近期重力场变化图像，结合2019-12-26湖北应城M4.9地震，分析震前重力场变化特征，结果表明：1）对应城M4.9地震起控制作用的断裂为襄樊（襄阳）-广济（武穴）断裂，是正负重力变化转换带；2）应城M4.9地震重力异常变化有一个上升-下降的过程，在下降过程中发震；3）应城M4.9地震与秭归M4.5和M4.1地震一样，震前重力场异常变化持续时间较长，可能与两湖地区活动断裂活动性弱、相对运动量小、应力难以集中有关。     

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强震前典型重力场变化与数值预测实验

对中国大陆7次强震前出现的典型重力场变化图像（梯度带和四象限）及其量化参数进行总结。结果表明,目前采用的地震预测指标具有一定的不确定性,与测网观测时段、测点空间分布、变化幅值空间差异等具有密切关系;芦山地震前潮汐因子异常空间范围是流动重力典型变化范围的近10倍,可能与连续重力观测站的精度比流动重力联测高1个数量级有关。基于闭锁剪力模式提出利用典型重力变化图像进行地震数值预测的方法,强震前在孕震源存在的双力偶闭锁剪力的持续作用下,走滑型力偶会在地表引起四象限重力变化,倾滑型力偶会在地表引起二象限（梯度带）重力变化。预测回溯算例实验结果初步表明,该方法对走滑型和倾滑型地震的震级预测较为有效,同时可给出未来地震的地点和类型。     

云南景谷M6.6地震前重力场变化的区域性特征

利用国家重力网和云南省区域重力网获得的高精度重力观测资料,研究2014-10-07云南景谷M6.6地震前区域重力场的演变过程。结果表明,滇西南区域重力场变化幅度大、速度快、升降转换周期短,揭示出在复杂构造环境和反复增强的应力场条件下,地震能量快速积累和释放的区域性特征。     

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。     

尼泊尔M8.1地震震前卫星重力场时变特征

利用多年GRACE卫星重力变化资料,给出尼泊尔及周缘地区的重力场时空变化,以探索2015-04-25尼泊尔M8.1地震震前重力变化特征;并基于球形位错理论,利用断层模型数据模拟同震重力场变化。研究表明,区域重力场变化以2008年为界存在明显的分时段特征,2003~2008年以重力增加为主,而2009~2014年以重力减少为主;且存在明显的分区性,区域重力场在尼泊尔地震震中四周呈正负相间分布;震前局部重力场变化在压缩区重力增加,拉张区重力减少,与理论同震重力变化结果一致。总结研究区域近年来M7.0以上地震震前重力变化特征发现,地震基本发生在重力变化高梯度带的过渡带及重力变化零值线附近。