一种可能的基于重力观测数据的地震数值预报方法

正地震预报一直是国际科学难题,"是否存在有助于预报的地震先兆"被Science杂志列入21世纪125个前沿问题之一。我国一直十分重视地震预报工作,组织实施了全球最大规模的地震监测预报试验,主要开展了测震、地壳变形、重力、地磁、流体等观测研究。其中,全球独具特色地利用持续运行的重力监测网开展许多尝试,取得了一些令人兴奋的结果,尤其是近年来利用震例经验对一系列M6.0以上地震(如2008年汶川8.0级、2009年姚安6.0级、2016年芦山     

木兰山重力基线场的初值测定及重力变化分析

文中基于绝对重力控制下的木兰山基线场2018年和2022年的重力观测资料,研究了一次项系数在不同读数段的分布规律、木兰山基线场的重力场分布和近期重力变化特征。结果表明：相对重力仪不同读数段的一次项系数存在差异,武汉—宜昌测段(子测段)的一次项系数与武汉—绿葱坡测段(总测段)的差异可达4.809‰, CG-6型与CG-5型重力仪的结果较为一致,2类重力仪间无系统偏差;总测段的一次项系数是各子测段一次项系数的加权平均结果,其相应的权因子为子测段与总测段的重力段差比值;木兰山基线场的最大重力段差(G01—G03)为102.176mGal,各测点的重力值平均精度为4.8μGal; 2018—2022年木兰山基线场测点的重力变化区间为5.9～12.8μGal,重力场整体呈正变化,测段重力变化区间为-4.8～6.9μGal。测点周边环境变化、地表垂直运动、地表水储量变化对地表实测重力变化均产生了一定影响。综合上述各项改正后的测点和测段重力变化均值较实测值相应减小了38.2%和50.8%,改正后的重力变化结果更为精准,但其不确定度相应增加了2.5%和2.8%。综合分析测点和测段的重力场动态变化可有效...     

泸定M6.8地震同震重力与形变效应模拟研究——闭锁剪力孕震模式的新证据

2022年泸定M6.8地震为近期川滇地区显著强震。本文基于Okubo平面矩形弹性位错理论,采用已有的由地震波反演获得的同震破裂模型,模拟研究了泸定M6.8地震产生的地表同震重力变化、垂直位移和水平位移。结果表明:(1)同震重力变化图像具有以发震断层为界,呈正、负四象限对称分布特征,与震前(2019年9月—2020年9月)实测重力变化图像和发震断层左旋走滑特征具有一致性,说明其孕震过程可用闭锁剪力模型来解释;(2)在远场区域,同震垂直位移图像与重力变化图像类似,位错引起的介质密度变化效应大于地表垂直位移效应,而近场地表垂直位移效应大于介质密度变化效应,显示出负相关性;(3)同震水平位移图像具有对称的四象限特征,与GNSS实测结果显示的变形特性一致。该结果可为地震前后重力、形变观测结果的解释提供依据,同时为强震孕育的机理研究提供线索,尤其为闭锁剪力孕震模式的进一步完善提供了新的实例依据。     

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滇西重力场动态趋势变化与断层运动

以绝对重力做控制,对滇西网1985—2010年流动重力资料进行统一平差处理,平均点值精度为12×10 ^-8 ms^-2 /a;单点重力时变曲线主要呈现出季节性的上下波动和长期性的上升或下降趋势运动,部分点重力动态变化与丽江7.0级地震孕育过程相吻合;基于长期观测的重力场年变化率反映了重力场在一段时期内的趋势性变化：1985—1995年和1996—2003年年变化率图像可能反映丽江7.0级地震前后能量的累积、释放和调整,2003年以后剑川断裂、鹤庆 洱源断裂和红河断裂北段附近重力值上升速度均超过10×10 ^-8 ms^-2/a;基于初始断裂运动模型正演模拟的滇西重力场年变化率图像与实测图像非常相似,说明断裂运动对重力场趋势性变化有重要贡献;基于长期观测的重力场年变化率反演的滇西主要活动断裂年错动量与地质上给出的结果相仿,基本上反映了各断裂的活动性质。     

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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.     

维西—贵阳剖面重力异常与地壳密度结构特征

维西—贵阳剖面位于青藏高原东南缘,为青藏高原物质往东南逃逸、东构造结侧向挤压及华南地块北西西向推挤作用的重要地段.利用剖面观测的重力与GPS定位数据,结合区域背景重力场、地质构造及深部地球物理成果,反演研究剖面较为细化的地壳密度结构特征.观测研究表明:剖面布格重力异常总幅差变化达190×10-5 m·s-2,具"斜N"分段变化特征,从西往东呈上升(维西至攀枝花,水平梯变大)—下降(攀枝花至会泽,水平梯变较大)—上升(会泽至贵阳,水平梯变较小)态势;高程与布格重力异常比值的趋势性转折部位为康滇地轴核心和小江断裂带东侧,可能与先存构造或新生构造发育有关;剖面地壳密度结构可分上、中和下三层结构,各层底界面平均埋深分别约20km、35km和51km,金沙江—红河断裂带和鲜水河—小江断裂带为地壳结构相对简单与复杂的过渡带;地壳厚度西深东浅,可能是东构造结的侧向挤压所致;下地壳厚度变化相对较大,可能对地壳增厚起主要作用;华坪—攀枝花附近的Moho面隆起和上地壳高密度体的存在暗示上地幔往上底侵作用,对青藏高原物质向南东逃逸和东构造结的侧向挤压均起到一定阻挡作用;中地壳下伏有限低密度薄层有利于其上物质的南东逃逸和顺时针旋转,有利于其下物质受喜马拉雅东构造结作用下往东向运移.     

重力场动态变化与汶川M_S8.0大震

地震重力观测主要监测地表或空间重力场时间变化,即动态重力变化。动态重力场变化是地表位移运动（主要为测点垂直位移）和地球内部物质运移或变化的综合反映,是地球内部运动（主要为地壳运动,其表现为物质密度变化和变形的耦合运动）的重要表征物理量。地震的孕育过程包含于地壳运动过程中,因此,通过对动态重力场变化的深入分析,     

玉树MS 7. 1 地震同震效应模拟与绝对重力检验

Using the results of aftershock relocation, inversion on seismic waves and InSAR results, and surface rupture displacements obtained by geological survey after the earthquake, this paper constructs a fault model of the Yushu Ms7. 1 earthquake. Based on rectangular dislocation theory in an elastic-viscoelastic layered medium, we have simulated the co- seismic deformation and gravity change with gravitational effect considered. The pictures show that the absolute gravity measuring point is beside the extremum of coseismic gravity change, and the numerical value reaches 25.02 x 10-Sm. s-2. After a discussion about the gravity changes before the earthquake and the coherence consistency between two FG-5 absolute gravimeters, we think that the measured value 27.2 × 10^-8 m· s^-2 at Yushu station is coseismic gravity change. It＇s coincident with the simulation results based on dislocation theory. Therefore it is a good tool to test the near-field changes found by dislocation theory.