三亚M_(S)4.2地震前后海南岛重力场变化及其小波多尺度分解北大核心CSCD

利用海南岛流动重力测网2016~2022年共13期复测资料,分析研究区域差分重力场和累积重力场动态变化,并着重分析2019-08-20海南三亚M_(S)4.2地震前后海南岛西南地区重力场时空变化。结果表明,三亚M_(S)4.2地震震中附近地区在震前2 a和3 a出现重力场累积变化梯度带,梯度带的异常范围约60 km,重力场变化最大约为60μGal;三亚M_(S)4.2地震之后,震中附近地区重力场继续上升,至2020年下半年才开始协同下降,在下降过程中,发生以2021-08-08乐东MS3.2地震为最大地震的震群事件。对2016-09~2019-08海南岛累积重力场动态变化小波多尺度分解表明,海南岛西南地区重力场变化在3阶、4阶和5阶小波细节图中均出现异常。     

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。     

2020年伽师MS6.4地震前后重力变化

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_S6.4地震的关系。结果表明：1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016～2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_S6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_S6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。     

2021-09-16泸县MS6.0地震前波速比变化研究

基于2017～2022年M_L≥1.5地震的初至P、S波走时数据,利用单震多台和达法计算波速比,探讨2021-09-16四川泸县M_S6.0地震前后震中附近地区的波速比变化特征。结果表明,泸县M_S6.0地震前震中附近波速比出现下降-回升变化,下降持续时间约1.25 a,回升持续时间约0.5 a,波速比低值集中在震中周边区域。2019年泸县M_S6.0地震前,震中西北侧约66 km处发生的威远M_S5.4地震、资中M_S5.2地震周边波速比也出现相似的下降-回升变化,下降时间约2 a, 2次地震发生在波速比回升阶段,地震后波速比继续上升,直至泸县地震的发生,且2次地震震中也位于波速比低值集中区。     

2021年泸县MS6.0地震前视应力和b值以及中小地震与地球自转相关性分析

利用波形资料及地震目录分别计算2021年泸县M_S6.0地震前视应力与b值,分析震源区的应力变化过程;同时,利用舒斯特（Schuster）统计检验方法和统计参量P对地震前中小地震与地球自转速率变化之间的相关性进行统计检验,分析震源区的不稳定性。结果显示,震中周边区域M_L3.2~3.9与M_L3.5~3.9震级档视应力在震前7 a多呈现上升变化趋势,主震前视应力达到早期的2倍水平。b值在震前经历7 a的下降变化,从2014年的1.2下降至2020年的0.8。视应力与b值在震前呈现较好的负相关性,反映了震中附近地区应力增强的过程。震中附近M_L≥2.0地震P值在2020-08~2021-02期间低于1%,表明在泸县M_S6.0地震前约0.5 a震源区的地震活动与地球自转显著相关,此时震源区地壳介质已处于极不稳定状态。     

利用球谐分析方法研究2017年九寨沟MS7.0地震前重力场变化

推导地表重力变化数据球谐展开计算公式,并根据该方法分析2017年九寨沟M_S7.0地震前震源周边区域重力场动态演化特征。结果表明：1） 2015-04～2017-04九寨沟地震震源周边区域重力场动态变化明显。2015-10～2016-04、2016-04～10和2016-10～2017-04这3个时段内,研究区内出现重力正负变化过渡带,九寨沟地震震源位于这3个时段过渡带的交会区域内部。震源附近2016-10～2017-04正负重力变化过渡带的空间走向与2015-10～2016-04和2016-04～10时段结果相比发生了约90° 旋转,九寨沟地震发生时间在过渡带空间走向旋转之后。流动重力观测数据较好地反映了九寨沟地震的前兆现象。2）采用球谐方法分析重力变化数据可以有效突出研究范围内大尺度重力场动态演化规律,抑制局部细节特征,有利于识别主要重力场变化特征。     

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。     

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。     

原平地震的地面重力变化特征

利用山西地区的流动重力观测资料,分析2009年和2016年原平2次地震不同时间尺度的重力场演变特征。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了这2次地震震前变化较小→反向变化→在重力变化高梯度带零等值线附近发震→震后调整的演化过程;2）不同时间尺度重力场均显示,地震发生在重力变化梯度带零等值线附近,地震前重力变化量约为40～50 μGal。     

2017年南丹Ms4.0地震前后重力变化

利用广西及邻区2014~2017年流动重力观测资料,系统分析区域重力场变化及其与2017-07-15广西南丹MS4.0地震的关系,并结合GPS观测数据与地震地质调查成果,探讨区域重力场变化的时空分布特征及机理。结果表明：1）南丹M_S4.0地震前后,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2014~2017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,南丹M_S4.0地震前重力变化为“局部重力异常→四象限重力异常→重力反向变化发震”的过程;3）重力变化与GPS 观测反映的水平运动表明,南丹M_S4.0地震位于重力四象限分布中心部位及面压缩峰值附近,证明重力场和形变场动态变化对中强地震地点预测具有指示意义;4）天峨-南丹-环江一带是重力变化最剧烈地区,亦是水平形变面压缩过渡带,同时位于莫霍面等深线强烈变化地段、M_L3.0地震围空区、沿主断裂存在的低b值异常区。结合地震活动图像、定点前兆观测异常综合分析认为,该地区仍存在发生中强地震的可能。     

甘肃青海部分地区流动地磁场时空分布特征

2021-05～2022-01青海地区陆续发生玛多M_S7.4、德令哈M_S5.8和门源M_S6.9地震。为深入探究上述地震的震磁关系,利用2019～2021年流动地磁场三分量矢量数据,探讨区域基本磁场与岩石圈磁场的时空分布特征及岩石圈磁场各分量年变与该区域中强地震的关系。研究发现,3期区域基本磁场的时空分布相似。震前最近一期岩石圈磁场资料显示,震中位置H矢量幅值弱变、方向偏转;震中位置与D、I、F、Z分量零值线的距离在200 km以内,玛多M_S7.4、门源M_S6.9地震震中位置与Z分量零值线的距离仅为5 km、20 km。此外,部分岩石圈磁场分量在2次强震前1 a呈现明显异常。     

青海门源M6.4地震前重力场变化特征及其动力机制分析

利用河西地区2011~2015年相对重力资料,研究2016-01-21青海门源M6.4地震前区域重力场时空演变特征及其动力机制。结果表明,河西重力场持续多年正、负交替变化,地震前震中区域负异常持续增强并形成重力变化高梯度带,重力正负差异变化最大达到110 μGal。地震发生在重力变化零等值线附近,该等值线分布与祁连山北缘断裂、冷龙岭断裂走向基本一致。     

2021年云南漾濞MS6.4地震GNSS基准站形变分析

对2021-05-21云南漾濞M_S6.4地震震中附近GNSS基准站地震前后各3 d的观测数据进行处理,研究短时间内地震对基准站稳定性的影响。动态PPP和高精度静态数据处理结果表明,震中附近区域向东南方向发生显著位移,最大站点位移约4.8 cm,整体表现出右旋走滑运动特征。     

东北亚地区MS6.0以上地震异常电磁波动研究

利用2005-01~2009-12 DEMETER电磁卫星详查模式下磁场与电场的极低频（ELF）三分量波形数据,选取东北亚地区（38°~58°N,105°~145°E）6个M_S≥6地震,对震前30 d震中上空±10°的6 000余条1130和1135轨道数据进行波矢分析和坡印廷矢量分析。结果发现,2005-08-16日本本洲东岸近海M_S7.2地震和2009-06-05日本北海道地区M_S6.6地震震前在质子回旋频率以下记录到来源于地球的异常电磁波扰动;2005-11-10俄罗斯西伯利亚东南部M_S6.4地震和2007-08-02俄罗斯萨哈林岛(库页岛)M_S6.8地震震前在质子回旋频率以下没有记录到异常电磁波扰动;2007-02-17日本北海道地区M_S6.2地震和2008-06-13日本本州东岸近海M_S7.3地震震前在质子回旋频率以下记录到异常电磁波扰动,但并非来源于地球。     

吉林松原地区地震前热红外亮温异常研究

使用小波变换和功率谱估计法,利用中国静止气象卫星亮温数据研究2017年以来松原地区3次M_S＞4.5地震前的热红外异常。结果表明, 2017-07-23 M_S4.9和2018-05-28 M_S5.7地震前的异常都是沿依兰-伊通断裂和密山-敦化断裂走向逐渐扩展的,即异常存在于松辽盆地的东部边缘,地震震中不在异常区内;2019-05-18 M_S5.1地震前异常不明显,可能是由于盆地内二氧化碳和甲烷等温室气体在前2次地震前后已得到最大量的释放。     

2009年姚安Ms6.0地震重力场前兆变化机理

利用2009年姚安Ms6.0地震前滇西实验场流动重力网2005—2009年9期复测数据,给出了区域重力场差分和累积动态变化图像。分析研究表明：1)重力场动态演化图像大体反映出震前地壳物质运动状态,累积动态变化更能反映区域构造运动与断裂构造作用,差分动态变化有利于突出短期局部效应;2)姚安地震显著重力“前兆”标志为:震前约2年穿过震中的近南北向正负过渡重力梯级带和约半年的以震中区为中心重力场变化呈现局部相对上升与下降的对称四象限分布;3)震中西部震前约3年持续的正重力变化应有利于震源能量的积累;4)震中区相对变化四象限分布图像反映出孕震体先存剪应力,为此提出了“闭锁剪力”前兆模式。     

基于GRACE RL05数据探测苏门答腊Mw8.6地震的同震和震后形变

利用美国德克萨斯大学空间研究中心（UTCSR）最新发布的GRACE卫星RL05月重力场模型数据,采用去相关和300 km半径的高斯平滑滤波,提取出2012年苏门答腊MW8.6地震的同震和震后形变,并利用最小二乘拟合方法计算了地震前后震中附近区域的形变率。结果表明,GRACE卫星观测到的同震形变约为-8~14 cm,震前和震后震中附近区域的形变率分别为1~4 cm/a和-1~-3 cm/a。     

2022年云南宁蒗5.5级地震前后波速比变化特征

为分析2022-01-02云南宁蒗M_S5.5地震前后波速比的时空演化特征,采用单台多震和达法,计算2020-01-01~2022-01-10云南数字地震台网记录的满足计算条件的地震震相到时数据,分析云南地区59个台站波速比以及距离震中最近的LGH和NLA台记录的震后序列波速比变化情况。结果表明：1)宁蒗M_S5.5地震发生在滇西北波速比高值区域,且该区域随时间推进呈扩大趋势,可能是在孕震过程中震中附近裂隙有流体渗入达到水饱和状态,从而导致波速比增大;2)震中100 km范围内4个台站波速比大致呈现持续下降-发震的演化过程,距离震中最近的LGH台波速比下降时间稍晚于其他3个台站,初步分析认为,波速比变化出现时间与震中距呈负相关;3)震后地震序列波速比变化与余震活动情况具有较好的对应关系,最大余震发生前波速比出现突降变化;当地震序列呈现正常衰减趋势,波速比维持稳定低值。     

震前突变——水准资料反映的2013年岷县-漳县MS6.6地震孕震特征

利用兰（州）天（水）武（都）水准监测网1973～2014年水准资料,获取2013年岷县-漳县M_S6.6地震前后震中及其所在区域的垂直形变场。结果表明：1）从1999～2006年区域垂直形变场来看,本次地震位于NNW-NWW向隆起带至近EW向相对下沉带的转换位置,也是反映岷山与秦岭之间构造活动的差异带附近。2）从震中以西附近沿NNE向的陇西-岷县水准剖面演化过程来看,垂直形变具有明显的阶段性变化特征,最终表现为震前突变。由分时段结果来看,1973～1993年,在漳县至岷县之间出现最大上升幅度近40 mm的压性隆起区;1993～2008年,隆起区消失且转平,期间剖面整体呈波动状态,幅度在±10 mm之间,西秦岭断裂、临潭-宕昌断裂两侧无明显的垂直差异运动;2008～2011年,相对陇西盆地,漳县至岷县之间跨临潭-宕昌断裂两侧出现近40 km长的下沉梯度带,其中距震中16 km以内的武定80、武定78、武定77等3个水准点同步出现向下突变,接近或大于1973年以来正常变化幅度的2倍;2011～2014年,漳县、岷县间相对陇西盆地恢复以逆冲隆升为主,但震前临潭-宕昌断裂两侧出现的形变梯度带已不存在,而上述3个水准点也恢复至震前波动区间。3）在总结岷县-漳县M_S6.6地震前形变前兆的基础上,针对目前关于震前是否出现形变加速或突变特征的争议认为,只要形变资料的时空尺度足够,至少对某些构造区域的中强地震还是可以捕捉到震前的突变现象。     

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。