地震前后流动重力观测的异常变化分析
日本Ms9.0地震前的连续重力观测异常
J p n2 1 -3 9 a a i 0 0 - .An ega i tr Src lsi h n z o tt nh d tec l dia a i itr a c o n 1 0 d t rvmee ’ e o ̄ Z e g h usai a yi r lg vt dsu b n en t h ' n o h n c r y
g h n n 1 n W u h ,Z e gh u a d C e g u sain T e p ei n y a ay i h wsta h e od t P o ea d GS 5 i s i h n z o n h n d tt . h rl o mia n ls s o h tte rc r sa s C e g u a d W u h tt n a e tp fs ide ga i i u b c 6 h u b fr h h n d n s isai sh d t y eo pn l rvt d s r a e 1 o m eoe teM . atq a e o o h y t n 3 er u k f h
摘 要 日本 M 90 s. 地震后, 检测了 1 7台( ghn 重力仪和成都 G 1 套)P oe S5连续重力观测仪震前 3天的观测数
据。发现 : 乌什 、 I ghn 重力仪 和成都台的 G 1 重力仪分 钟采样在震前 3 出现 了不 明原 因的高频 异常 郑卅 台的 Poe S5 天 现象。初步分析表 明, 成都 、 乌什在 3 9日的 日本 M 7 3 月 s. 地震 前 的 1 时产生 了纺锤 状 的隆起现 象 ; 州 台在 6小 郑
日本 Ms . 9 0地 震 前 的 连 续 重 力 观 测 异 常
韦 进 ’ 刘子维 ’ 郝洪涛 吴云 龙 ’ ) 康 开轩 赵 斌 申重阳‘ 李 辉 , , 1) 武汉 4 0 7 、 30 1
汶川地震前后地球化学和地球物理异常
汶川地震前后地球化学和地球物理异常飞姓名:田 仁仁 飞摘要摘要:5.12汶川地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的财产损失,是地球深部地质作用过程在浅部(地表)响应的直接后果。
本文总结了汶川地震后,在地表发现或观测到的地球化学特征、地球物理特征,以期了解这些特征的变化规律,为今后的中长期地震预报提供有参考价值的基础资料。
1.引言2008年5月12日14时28分,在青藏高原东缘龙门山地区发生了汶川8 级强烈地震,成为继2001年11月14日昆仑山口西8.1 级地震之后在中国大陆发生的又一次强烈地震,造成了惨重的人员伤亡和巨大的财产损失。
据中国地震局汶川地震科学考察队利用川西流动宽频带地震台阵记录到的近场地震波确定了2008年汶川8.0级地震震源深度:18.66±0.49 km。
这是地球深部地质作用过程在浅部响应,导致大量的地表破裂、房屋倒塌、交通和通讯中断,从而造成了大量的人员伤亡和巨大的经济损失。
地震是地应力达到一定极限,从而地壳快速释放能量,在释放能量的过程中会造成振动。
释放能量越大,振动越强烈,在地表的响应越明显。
此次汶川地震发生后,大量的科研人通过实地考察、各地震台站的资料收集,以及模拟实验等研究了汶川地震的产生机制,为今后类似地震的中长期预报提供了大量可供借鉴资料。
汶川地震前前后浅部地球化学特征2.汶川地震长期的观测结果表明,氡等流体地球化学组分存在显著的震前异常变化。
虽然汶川大地震发生前,未见有报道汶川地区的氡等地球化学异常,但是,大地震发生后,很多科研工作者收集了四川、陕西、青海、宁夏、福建、江苏等地震台站测量氡气变化规律,可以较为明显的发现在地震发生时刻及前后具有较大的异常。
刘耀炜等(2009)通过观测汶川地震后氡气观测值的变化,初步分析了汶川地震氡观测值震后效应的特征:认为氡射气具有对地震波响应的特点,也提出了研究地球化学组分变化与含水层动力过程的关系等问题。
谷懿等(2009)运用活动断裂 (带 )剖面上的土壤氡浓度测量,为地震后大成都地区活动断裂的相对活动性提供了科学评价依据。
2012年宁蒗一盐源5.7级地震前的重力变化
摘要:利用2010年7月-2012年3月四川省和云南省的流动重力观测数据,对2012年6月24日宁蒗-盐源5.7级地震孕育和发生过程中的重力场动态演化情况进行分析。
结果显示:地震孕育阶段震中区域重力场出现大面积的重力正值变化高值异常区域,并形成密集的正值变化梯度带;震前震中区域呈重力正变化低值状态,处于重力变化0值线附近且等值线稀疏;震前与发震有关的断裂带的跨断层重力测段段差值变化明显。
关键词:流动重力测量;重力场;川滇地区;宁蒗一盐源5.7级地震中图分类号:p315.7文献标识码:a文章编号:1000-0666(2015)02-0370-070 引言流动重力测量反映的是区域重力场的非潮汐变化信息,地壳内部的物质迁移、地壳构造和地震的形成过程等都可以在流动重力复测结果中反映出来。
重力变化与构造应力之间有着密切的联系,区域构造应力场发生强弱的变化,重力场图像也会相应地显示出时空变化,而重力场动态变化图像一直是地震监测预报研究的基本信息源。
通过对重力场动态变化的深入分析,有可能捕获某些地震前兆的有效信息,为地震的预测预报进行有效的探索。
2012年6月24日在云南省丽江市宁蒗彝族自治县、四川省凉山彝族自治州盐源县交界地区(27.7度n,100.7度e)发生了5.7级地震,震源深度约11km,属主一余震型地震,造成了一定的人员伤亡和财产损失。
四川和云南的流动重力资料显示重力场在该地震前有异常变化,本文利用两省的流动重力资料研究震前区域重力场时空动态演化特征,探讨重力场的异常变化与地震活动的规律,对地震孕育过程中捕捉地震前兆进行监测预报具有一定的实际意义。
1 测区概况及资料处理宁蒗一盐源5.7级地震发生在川滇菱形块体接近东边界的内部丽江一小金河断裂带以西的博克一木里断裂附近。
四川和云南流动重力联测路线如图1所示,联测路线覆盖了川滇地区主要的活动构造带龙门山断裂带和川滇菱形块体的活动断裂带,形成了完整的流动重力闭合测环,测网图形的控制能力较强,能够监测川滇地区的主要构造带的活动并可以辐射到邻近区域,为对地震活动的孕育形成研究提供丰富而准确的重力场变化数据。
地震流动观测数据分析中的异常事件检测方法研究
地震流动观测数据分析中的异常事件检测方法研究摘要:地震是地球上一种常见的自然现象,地震观测数据的分析对于了解地震活动、预测地震风险等具有重要意义。
然而,在这些观测数据中,存在各种各样的异常事件,如人为干扰、设备故障等,这就需要研究有效的异常事件检测方法来提高地震数据的准确性和可靠性。
本文将对地震流动观测数据分析中的异常事件检测方法进行研究,探索如何准确地识别、分类和定位这些异常事件。
1. 异常事件的定义和分类地震流动观测数据中的异常事件是指与地震活动无关的事件,可能是由人为因素或设备故障引起的。
这些异常事件可能呈现出不同的特征和表现形式,如干扰信号、偏移阈值、异常震级等。
根据异常事件的特征和原因,可以将其分为不同的类别,如人为干扰、设备故障、电磁干扰等。
准确地识别和分类异常事件有助于优化地震观测数据的质量和可信度。
2. 异常事件检测方法2.1 基于统计学方法的异常事件检测统计学方法是一种常用的异常事件检测方法,通过对地震流动观测数据进行统计分析,可以找出与正常地震活动有明显差异的数据点。
常用的统计学方法包括概率密度函数估计、离群值检测和假设检验等。
其中,离群值检测可以有效地识别和定位异常事件,但对于复杂的异常事件可能存在一定的局限性。
2.2 基于机器学习方法的异常事件检测机器学习方法在异常事件检测中具有广泛的应用前景。
通过构建合适的特征集和训练模型,可以实现对异常事件的自动识别和分类。
常用的机器学习方法包括支持向量机(SVM)、决策树、神经网络等。
这些方法在异常事件检测方面具有较高的准确性和可靠性,但对于数据量大、特征复杂的情况可能需要更多的计算资源和时间。
2.3 基于时频分析的异常事件检测时频分析是一种常用的信号处理方法,在地震流动观测数据的异常事件检测中也得到了广泛的应用。
时频分析可以将时间域和频率域的信息结合起来,识别和定位不同特征的异常事件。
常用的时频分析方法包括小波变换、时频带通滤波等。
地震前后重力场变化的典型震例分析
第22卷第4期东北地震研究Vol.22No.4 2006年12月SEISMOLOGICAL RESEARCH OF NORTHEAST CHINA Dec.2006地震前后重力场变化的典型震例分析李清林!李天生!秦建增!谢汝一(中国地震局地球物理勘探中心9河南郑州450002)摘要!系统总结了中国地震局地球物理勘探中心利用流动重力资料进行地震预报的实践经验9研究了8次地震的孕震环境\重力场变化\成因分析和预报实况等0结果表明9一次较强的地震前9处于不同地段的重力测点和测段都要出现上升-下降-上升或下降-上升-下降的较明显的中\短期异常变化9重力场的变化图象较清晰地反映了地震前后重力场的演化过程0关键词!重力场9重力场变化9震例中图分类号!P315.7P312.7 文献标识码!A文章编号!1004-2865"2006#04-0014-110引言中国地震局地球物理勘探中心是我国地震系统较早开展流动重力测量和地震实验预报的单位之一9自上世纪70年代开始从事该项工作以来9积累了较丰富的观测资料和多次成功的震例0先后在华北地区\南北地震带\西北地区\西南地区\连云港-郑州-西宁\京津唐张渤地区\西藏自治区\内蒙古呼和浩特-包头地区\四川盐源和松潘地区\云南龙陵地区\山西地区和冀豫鲁地区开展了流动重力\流动地磁监测工作0本文较系统地整理了30多年来8次地震前后重力场变化的典型震例0震级选取以中国地震局分析预报中心地震月报目录为准01龙陵!S7.4主震后几次强余震1.1地震活动概况1976年5月29日在云南省龙陵地区相继发生了7.3级\7.4级强烈地震07月21日\8月2日\8月4日9在老震区又相继发生了一次6.6级\两次4~5级强余震01.2地质构造概况龙陵-潞西的东南隅为局部重力负异常区9该异常区是由怒江\龙陵\瑞丽及畹町三条大断裂所围限的花岗岩体展布的区域0龙陵测点位于龙陵-瑞丽大断裂带上9潞西测点位于该断裂带的东南侧0收稿日期!2006.0l作者简介!李清林(1951-)9男9高级工程师.主要研究方向为地震监测预报\综合地球物理勘探.李清林等:地震前后重力场变化的典型震例分析!期图2盐源地震前后重力段差值变化曲线fig.2The curve of the gravity difference vaiue before and after Yanyuan earthguake1.3重力场变化7.3级\7.4级主震发生后9地球物理勘探中心立即按中国地震局的安排9奔赴震区进行重磁复测和人工地震测深工作O 剖面跨越震中区9穿过了局部布格重力异常区和异常梯级带0 6.6级强余震震中距潞西4Okm 9距龙陵15km 0为了监测强余震前后的重力场变化9在该剖面上的大龙-龙陵\龙陵-J 863\J 863-潞西\潞西-遮放四个测段上进行了短周期重力观测0图1为J 863-潞西测段强余震前后的重力段差值随时间的变化曲线0可以看出9在1976年7月21日6.6级和8月2日5.O 级强余震之前短短几天时间内9该测段重力段差值出现了明显的震前上升-下降的变化过程9变化量达到1OOx1Onm ~S -20图1龙陵强余震前后重力段差值变化曲线fig.1The curve of the gravity difference vaiue before and after Longiing Strong afterShock2盐源!S 6.7\!S 6.4地震2.1地震活动概况1976年11月7日和12月13日9相继在四川省盐源县发生了6.7级和6.4级两次较强地震0震前布设的流动重力复测剖面距震中较近9最近的盐源测点距震中盐塘区仅45km 9西昌测点距震中132km(程式等91986)O2.2地质与地球物理概况该区的安宁河深大断裂与南北向密集的布格重力异常梯级带相对应9且多处出现拐弯\扭曲\挤压和局部的正负相间的重力异常O 老凉山地块内部整体性较好9地震活动相对平静9故将昭觉测点看做正常场O2.3重力场变化1976年5月用两台ZSM-!型和一台ZSM-"型重力仪进行复测O 1976年5~7月的观测结果与1972年建点基值相比发现:西昌-龙恩日达测段段差值上升193x1Onm ~S -29龙恩日达-昭觉测段段差值上升55x1Onm ~S -29其它测段未出现显著变化9见图2O 从1976年6月起对两个复测剖面(共12个测段)9!"!!东北地震研究!!卷进行了加密观测0取得了较完整的盐源地震前后重力场变化资料0可以看出9沿重力梯度带南北向剖面的变化不大9而横切重力梯度带的东西向剖面出现较大异常9且在1976年8月~9月变化最为剧烈02.4预报实况根据上述重力场变化情况9结合该区流动地磁和定点地磁观测资料9对盐源地震做出了较好的短期预报9受到四川省地震局和地方地震局的表彰和奖励03北京高丽营!S 4.0地震3.1地震活动概况1978年10月3日9在北京市高丽营地区发生了!"4.0地震03.2地质构造和地球物理概况高丽营 小汤山测点位于太行山山前断裂带中的高丽营超壳断裂与南口-孙河第四纪活动性断裂交汇部位附近0顺义和高丽营测点同处于局部重力异常区内9由地壳深部活动引起的重力变化是同步的9因此9反映在两点间的重力段差值变化亦小0而高丽营和小汤山测点则分别位于局部重力异常区的边缘及重力异常梯级带上9由地壳深部活动引起的重力变化会有明显差异9因此反映在两点间的重力段差值变化也就比较明显0图3高丽营!S 4.0地震前后重力段差值变化曲线Fig.3The curve Of the gravity difference vaiue befOre and after GaOiiyeng !S 4.0earthguake3.3重力场变化1977年就开始在北京地区进行流动重力复测0距高丽营4.0级地震震中最近的两个测段为顺义-高丽营和高丽营-小汤山0使用的仪器为加拿大CG-2型重力仪 李天生91989)0图3为两侧段重力段差值随时间变化曲线0由图3可以看出9自1978年4月开始到1979年1月9在这两个测段上采用了观测周期短达一个月左右的加密观测0 4.0级地震前9高丽营-小汤山的段差值从1978年4月开始就出现了30~50x10nm .S -2的异常变化9变化量均超过3倍中误差9并持续了半年之久0相邻的顺义-高丽营测段没有出现相应的明显变化04大同-阳高!L 6.1地震4.1地震概况!"李清林等:地震前后重力场变化的典型震例分析!期1989年10月19日1时9在山西省大同-阳高间发生了6.1级地震9在此之前的10月18日22时和之后的19日2时9还分别发生了5.7级和5.6级两次地震9为震群型的地震活动04.2地壳深部构造特征京西北地区为一地壳局部隆起区9在地壳上部和下部均存在着低速夹层9这些是地壳深部物质变异的深部构造条件 李清林等91991 0在大同-阳高之间发现地壳至地幔存在深大断裂带9其重要证据为pm 波及其一系列反射波在相应部位均发生了明显扭曲9莫霍界面落差约4km 0壳内存在低速层9其埋深在10~20km 之间0这些资料一方面说明9大同-阳高地震区下部存在着发震的地壳深部构造背景 另一方面9该区低速层和京西北地区 北京西山\延庆\宣化一带 的低速层埋深一致 另外大同-阳高地震的震源深度为10~15km 0这些资料可能说明9该地震的震源区与京西北地区的地壳深部有良好的连通9震源区地下应力场的变化以及地震活动必将对京西北地区的地壳构造运动\地球物理场的变化产生影响04.3重力场变化由图4营城子测点为代表的京西北地区的重力点值变化曲线可见9自1987年5月开始9该点出现了超过2倍中误差的异常量9并且异常幅度逐渐增大9至1988年4月异常值达70x10nm S -297月23日在其西北200km 处发生阳原4.8级地震0震后9该点点值出现了仅25x10nm S -2的下降 在重力值尚未恢复到正常范围时91989年该点重力值再次增大9且超过了阳原地震前的异常量级9达95x10nmS -20之后9发生了大同-阳高6.1级地震0图4大同-阳高!"6.1地震前后重力点值变化曲线Fig.4The curve of the gravity point vaiue before and after Datong-yanggao !L 6.1earthguake高丽营\阳坊\东园\怀来\张家口\柴沟堡等测点的重力趋势性异常变化形态基本一致9只是在起伏形态和量级上有所差别0这说明京西北地区处在同一个构造应力场作用下9只是因为各测点所处的具体构造部位不同9其重力变化量级就有相应的差别05太原!L 4.5和灵石!L 4.#地震5.1地震概况1993年6月26日在山西太原附近发生了!"4.$级地震91994年4月26日在山西灵石附近发生了!L 4.8级地震0这两次地震均发生在中国地震局1993年初确定的地震重点监视区和地震危险区内9并位于地球物理勘探中心的重力监测网内9为研究这两次地震前后的重力场变化提供了可靠的资料 李清林等91997 05.2地壳构造与地热场特征5.2.1地壳构造特征晋中南地区北部9主要由两条"#向的交城断裂和太谷断裂控制9在太原盆地内9发育一些次一级的"#和"$向断裂0在太原盆地的南部9有汾阳-洪洞断裂控制0晋中南地区的地壳深部构造特征则表现为9太原盆地东侧为地壳界面上隆区9西侧为地壳界面!"!!东北地震研究!!卷下坳区9太原\清徐\介休一带的地壳厚度约为40km O 这种地壳界面大起伏的变化特征9反映了山西断陷带具有大陆裂谷性质05.2.2地热特征山西断陷带各断陷盆地内部9具有较高的大地热流值和地温梯度值0高热流值的断陷盆地差异运动明显9深部活动性强9地震活动水平高;反之9低热流值的断陷盆地周围9尤其是隆起区9深部活动性不强9地热活动和地震活动水平较低05.3重力场变化以沁水测点为起算零点9推算各测点的重力值0重力点值平均中误差在 8X10nm .S -2以内0自建点至1994年8月9该测网共进行10次测量0图5太原!"4.#!灵石!"4.$地震前后部分重力点值变化曲线Fig.5The curve of Some gravity point vaiue before and after Taiyuan !L 4.3and LingShi !L 4.4earthguake 由图5可以看出9榆次\太原\晋祠\文水\杏花村\大麦郊几个测点的重力值从1992年初就开始缓慢下降0整个测区北部的重力值呈整体下降9趋势性十分明显0下降幅度较大的测点集中分布在测区北环的西北侧9即沿交城断裂附近9下降幅度达-35X10nm .S -20在重力场下降过程中9于1993年6月26日发生了太原4.3级地震0地震发生时9复测人员正在测区工作9震前就已完成了测网北环的测量9震后立即重新测量该测网的北环9结果表明重力场仍继续下降0到1993年10月测量时9重力点值基本恢复到建点时的水平0之后重力场再次下降9在下降变化的过程中于1994年4月26日又发生了灵石4.4级地震9到1994年8月重力场再次恢复到建点时的水平0图6为祁县-文水\榆次-太原测段段差值变化曲线0该变化趋势和点值的变化趋势基本相同9也是在重力段差值下降变化的过程中发生地震0上述两测段则距震中最近9且又是垂直于构造线走向9因此对地震的反映较明显0图6太原!"4.#!灵石!"4.$地震前后部分测段重力差值变化曲线Fig.6The curve of the gravity difference vaiue in Some meaSuring Sectionbefore and after Taiyuan !"4.#and LingShi !"4.$earthguake !"!"李清林等1地震前后重力场变化的典型震例分析4期从该区重力场的变化可以看出以下特点1(1地震孕育过程中a重力点值呈下降变化a距震中越近a其变化幅度越大O震后几天a仍维持下降趋势S尔后a重力场逐渐回升O重力场下降-回升的变化过程a反映了该区应力场积累-释放-恢复的完整过程O2)该区南部重力点值的变化和北部的重力点值变化不一致a北部呈现出明显的趋势性下降a 而南部则不然O这说明距震中较远的山西南部和距震中较近的北部有着不同的变化特征O3)异常过程和异常量级与一个4~5级地震的水平基本相当O6张北!L6.2级地震6.1地震概况1998年1月10日11时50分a在河北省张家口西北的张北-尚义间发生M L6.2地震(4l.l N, ll4.3E)O该地震波及范围较广a西至包头呼和浩特a东到秦皇岛天津a南到石家庄太原都有不同程度的震感O其中张家口地区受灾面积约860km2O张北县8个乡76个行政村房屋倒塌及受损约80%a2万余户无家可归O尚义县5个乡房屋倒塌及受损约1万余间O地震造成约50余人死亡a2000多人受伤a其中重伤250余人O自张北6.2级主震发生后至3月底a在震中区发生数百次余震a其中2.0~2.9级117次a 3.0~3.9级31次4.0~4.9级19次O余震集中在主震区东侧约20km的范围内O主震震源深度10km(李清林等a1999)O6.2地壳深浅构造特征6.2.1震中区构造特征张北6.2级地震位于张家口-宣化盆地的北台地上O震中区为晚第三纪玄武岩大面积出露区a在其附近还可以见三大片第四纪玄武岩出露和8处第四纪火山口遗迹O尚义-汉塔坝断裂在震中附近通过O该断裂为燕山山前断裂带的一部分a是宣化盆地延(庆)-怀(来)盆地与燕山山脉的边界断裂a为晚第三纪以来活动性较明显的活动性断裂O6.2.2晋北构造特征从大的区域构造背景上看a震中区位于阴山燕山太行山三山交界处a是阴山构造带燕山构造带和山西断陷带的结合部O从应力场的观点看a该区的应力场较易集中a且受阴山燕山构造带和山西断陷带构造运动的影响强烈O6.2.3地壳深部构造特征在张北震区下方a深10~15km处有一低速体a张北6.2级地震震源即位于低速体的上界面处O不难推测a低速度薄层的软弱可塑性为该区的水平运动提供了产生水平自由滑动面的有利条件S而其切穿莫霍面的深大断裂则为该区的垂直运动和物质上涌创造了条件O受到来自太平洋板块俯冲带的影响和山西断陷带燕山阴山构造带的横向推挤作用a导致该区应力集中a更为该区的水平运动创造了良好的条件O6.3重力场变化张北6.2级地震震中距晋北测网最近的测点(大同)直线距离约150km a距最远的测点(太原)约380km O1997年1月建点至1998年1月10日张北地震前a晋北测网进行的三期重力测量分别为1997年1月(16个点) 1997年9月(全部测点) 1997年11月(全部测点)O6.3.1重力点值变化图7给出了晋北地区部分测点点值变化曲线O测量中a1997年9月相对于1997年1月a该区重力场无明显变化a点值段差值的变化均在误差范围以内O而1997年11月相对于1997年9月a重力场出现了明显的大面积的上升变化a变化量超过40x10im~S-2的测点共20个a占晋北地区总测点数的!!东北地震研究!!卷62.5%9且均分布在晋北测区的中北部0变化最大的测点为朔州\杜庄\砂河镇\神池\龙宫\原平9其变化量分别为92\73\73\70\70\72x10nm .S -20这6个测点均位于恒山和六棱山山前断裂带及其附近0图7张北!"6.2地震前后部分重力点值变化曲线Fig.7The curve of the gravity point vaiue in Some meaSuring Section before and after Zhangbei !L 6.2earthguake这次地震前后的重力场变化形态和1976年唐山7.8级地震\1981年道孚6.9级地震前后重力场变化形态基本相似0这些地震前9该区重力场持续上升变化9震后重力场逐渐恢复到基值水平06.3.2重力段差值变化张北地区的重力段差值也有不同程度的变化9图8中给出了部分测段的重力段差值变化0段差值最大变化量达74x10nm .S -20其中一些变化较明显的测段跨越了六棱山山前断裂带(大同-杜庄段43x10nm .S -209恒山山前断裂带(中庄铺-大营35x10nm .S -209系舟山山前断裂带(阳曲-忻州74x10nm .S -20及其附近06.3.3重力场平面变化震前的1997年9月相对于1997年1月的平面和立体变化图像呈现出等值线稀疏9相对较平坦9重力场变化梯度较小的特征0而1997年11月相对于1997年9月\1998年2月相对于1997年9月9其平面和立体变化图像呈现出等值线密集9奇峰突起9重力场变化梯度大小分异的特征0变化梯度较大的有两个条带9它们是朔州-大同-杜庄条带和娄烦-忻州-原平条带07山西临猗!L 5.0级地震7.1地震活动概况1998年7月11日19时04分9在山西临猗-永济间发生了!L 5.0地震(34 57'"9ll0 38'#09这是!"李清林等 地震前后重力场变化的典型震例分析!期1991年大同5.8级地震之后山西断陷盆地南部所发生的唯一的一次达到!L 5.0的地震9是山西地震带经l989~l993年的活动高潮期9l994~l997年的平静期之后的一次中强地震活动事件0该次地震为主-余震型9震源深度22km 0余震衰减较快0震源机制解的结果表明9其主压应力方向与山西乃至华北的主压应力方向基本一致9震源错动为走滑类型(李清林等92000D07.2地壳深浅构造特征山西中南部有三个主要断陷盆地 太原盆地 临汾盆地和运城盆地9其走向都是"#或""#向9由一系列"#或""#向的深浅断层所圈限0临猗地震发生在运城盆地9其发震构造为双泉-临猗断裂9是控制运城盆地北侧沉降和变形的主要断裂带0从地壳深部构造看9临猗地震震中位于太行山地壳厚度变异带牛状凸起处9地壳厚度为36.0km 07.3重力场变化7.3.l 点值变化自l997年9月开始9该区l9个测点的重力点值出现了明显的 范围较大的变化9变化量在-40~-ll5>l0nm ~S -2之间9占全部测点 5l 个D 总数的37%9且多集中在山西南部地区0距震中最近的测点是临猗9仅20km 左右0点值变化详见图907.3.2段差值变化有6个测段的段差值 绛县-东镇 东镇-闻喜 东镇-侯马 介休-灵石 介休-平遥 介休-孝义D 出现了明显的变化9最大变化量为-92>l0nm ~S -20段差值变化详见图l007.3.3趋势面变化该区重力点值平面变化等值线图 趋势面D 呈现出西南 东北负 正的反向变化9且中间的临汾地区变化梯度呈现出明显增大的态势0图8张北!L 6.2地震前后部分测段重力段差值变化曲线Fig.8The curve of the gravity difference vaiue in Some meaSuring Section before and after Zhangbei !L 6.2earthguake!"!!!!东北地震研究!!卷图9临猗!5.0级地震前后重力点值变化曲线LFig.9The curve of the gravity point vaiue before and after Lingi M L5.0earthguake图10临猗!5.0级地震前后重力段差值变化曲线LFig.10The curve of the gravity difference vaiue before and after Lingi!L5.0earthguake7.3.4震后该区重力逐渐恢复!到1998年底!基本恢复到基值水平"7.3.5预报实况地球物理勘探中心根据上述重力场变化情况9在1998年度地震趋势研究报告中做出了明确的预报意见9震后对应较好9受到中国地震局的通报表扬08河南原阳!L4.5级地震8.1地震概况2002年11月7日9在河南省原阳县发生了一次!L4.5地震0该次地震的微观震中位于原阳县官厂乡东偏北34 57'"9113 55'# 9宏观震中位于原阳县官厂乡全屋村\新厂村\刘固村一带9震中烈度V度强9震源深度18km0全屋村\新厂村部分房屋窗户玻璃有震碎现象9刘固村小学教室有掉砖和裂缝现象李清林等92003 08.2地质构造概况从区域地质构造分析9在震中区的西部是太行山山前断裂带9北部是汤阴地堑和与之相关的北北东向的汤西\汤东断裂9南部为黄河及其近东西向的黄河断裂9东部是北西向的新乡-商丘断裂0震中位于开封-原阳凹陷的中心9震中区新生代沉积厚度约为2900m08.3重力场变化8.3.1点值变化新乡\南新庄和开封测点分别位于新乡-商丘断裂的两侧9它们表现出不同的活动方式9新乡\南新庄测点自1996年12月开始下降9而开封测点则在基值附近震荡9到1999年10月新乡测点点值的下降接近最低点9而开封测点刚开始下降9与此同时南新庄测点则继续保持下降的趋势9这可能反!"李清林等地震前后重力场变化的典型震例分析!期映了新乡-商丘断裂活动的信息9开封\东明测点的点值经过2年多的下降7于2002年l0月7重力发生反向上升的转折变化7在上升的过程中7于2002年ll月7日发生了原阳!4.5级地震0图ll是豫鲁L测区中比较典型的四个测点的点值变化曲线0图ll原阳!4.5级地震前后重力点值变化曲线LFig.ll The curve of the gravity point vaiue before and after Yuanyang!L4.5earthguake图l2原阳!4.5地震前后重力段差值变化曲线LFig.l2The curve of the gravity difference vaiue before and after Yuanyang!L4.5earthguake8.3.2段差值变化!新乡-南新庄\南新庄-郑州测段分别位于新乡-商丘断裂的两侧7新乡-南新庄的段差值多年来一直呈趋势上升7南新庄-郑州的段差值多年来一直呈趋势下降9于2002年l0月复测时7其趋势异常没有出现十分明显的转折变化9之后7发生了原阳地震0四间房-滑县\长垣-慈周寨两测段则自l999即出现了明显的下降变化7这种变化一直持续到2002年6月7之后7出现反向变化7期间发生了原阳地震0图l2是该区部分重力测段段差值变化曲线09重力变化机理的讨论9.l与形变有关地震是震源区介质发生的快速破裂错动或是原断层的失稳0在地震的孕育过程中7由于应力\应变的积累7孕震区内介质的物理\力学性质会发生不同程度的变化0因此7地壳形变会导致地面的空间变化7孕震区内的介质密度也会发生不同程度的变化9在大地震的形成过程中7软流层还可能存在着物质的迁移等0所有这些都将导致重力场的变化7它们可以通过地表的重力测量反映出来09.2与断层蠕动有关地震之前7由于地壳内部应力的长期作用7导致活动性断层产生蠕动变化7这种蠕动变化以地面形变和物质质量变化两种形态表现出来0我国大部分地区现今构造活动的水平分量大大超过了垂直分量7一种解释是深部(可能为孕震层)的应变活动引起了地表垂直形变的巨大变化(李清林!"!!东北地震研究22卷等1997)O蠕动变化同时也是地壳内部物质的流动它控制着地块的水平与垂直运动流动运动导致应力的累积式增长最终引起破裂和地震的发生李清林等1999)0从这8次地震震例看有变化的测点和测段多位于该区主要断层及其深断裂带附近O这些部位均为构造脆弱部位也是温差变化大的部位水平和垂直地温梯度大温差热应力高差异活动强烈是推动断层蠕动的主要力源之一0这种现象表明无论是深部的地壳运动或是近地表的水平和垂直运动都将在深大断裂带附近形成应力的再积累从而导致断裂带及其附近的重力场有较明显的变化09.3与质量迁移有关陈运泰等1980)从理论上计算了质量迁移的重力效应认为某些大地震可能与地壳和上地幔内的质量迁移有关所观测到的重力变化大部分是质量迁移引起的0上述重力场变化大部分应该是由该区地壳深部质量迁移和断层蠕动同时引起的重力场变化0参考文献1程式等.1976年盐源地震前后流动重力的异常变化J.地壳形变与地震VOI.6NO.3p229-2341986.2李天生.北京高丽营4.0级地震前后重力异常变化J.华北地震科学VOI.7NO.1p73-781989.3李清林等.京西北地区重力场变化与大同-阳高地震.华北地震科学VOI.9NO.1p22-271991.4李清林等.太原和灵石地震前后的重力场变化及其成因初探J.地壳形变与地震VOI.17NO.4p52-561997.5李清林等.张北6.2级地震及晋北地区的重力场变化J.地震学刊NO.4p7-151999.6李清林等.临猗M L5.0级地震前后的重力场变化及预报过程J.华北地震科学VOI.18NO.4p13-192000.7李清林等.河南原阳2002年11月7日M L4.5地震前的重力场变化.科技学术论文集地震研究与工程抗震M.原子能出版社p111~1152003.8陈运泰等.1975年海城地震与1976年唐山地震前后的重力场变化J.地震学报19802(1)p21~30.ANALYSIS ON THE GRAVITY FIELD CHANGE OF THE TYPICAL CASES BEFORE AND AFTER EARTHOUAKELI Oing-Iin LI Tian-sheng OIN Jian-zeng XIE Ru-yi(Research Center of Exploration Geophysics,China Eagthguake Administration,henan Zhengzhou450002,China)Abstract The practicaI experience on earthguake prediction by mobiIe gravity measurement data of Re-search Center of ExpIoration Geophysics China Earthguake Administration were summed up in detaiI and the seismogenic circument gravity fieId change cause of formation prediction resuIt and so on about8 earthguakes were studied.The resuIt showed that the different gravity observationaI point appeared medi-um-short term anomoIies obviousIy which is rising-faIIing-rising or faIIing-rising-faIIing before a stroger event.The evoIution process before and after a event was refIected cIearIy by the gravity change image.Key words gravity fieId gravity fieId change earthguake case。
2014年康定MS6.3级地震前后的重力变化特征
1 四川测区概况及重力资料的处理
图 1 四川测区流动重力测网图
四川测区在 2010年下半年进行了流动重力网 的改造,将原来支线众多、独立的、难以满足 6级以上强震监测预报需要(祝意青等,2001,2003,2005;陈运泰
收稿日期:2019-06-25;修回日期:2019-07-25 基金项目:“川滇地区三维密度结构模型和强震孕育构造环境研究”(2016CESE0202)和中国地震科技星火计划“川滇地壳形变特征及在强震
中短期预测中的应用研究(XH15037SX)”共同资助. 作者简介:郑 兵(1976-),男,四川遂宁人,高级工程师,从事流动重力测量与分析工作.E-mail:zh-bing@163.com. 通讯作者:杨 洋(1983-),男,四川绵阳人,工程师,从事流动重力、GPS测量与分析工作.E-mail:313278036@qq.com.
图 2 四川测区重力累积变化等值线图(2012.08-2015.03)(单位:10-8m·s-2)
·20·
四 川 地 震
2019年第 3期
图上可以看出:(1)在 2013年芦山 MS70级地震以前,在四川测区马尔康—康定—石棉—西昌形成了正值 变化的重力变化高梯度带,这个重力变化高梯度带基本上持续到 2015年上半年,四川测区重力正值变化异 常区域主要集中在这个高梯度带及其东北侧的三岔口(三岔口指的是北西向的鲜水河断裂带、北东向的龙 门山断裂带和 南 北 向 的 安 宁 河 断 裂 带 复 合 交 会 的 部 位 )和 龙 门 山 断 裂 中 段 部 分 区 域。 (2)2013年 芦 山 MS70级地震以后到 2015年上半年,重力正值变化区域基本上维持在炉霍—康定—石棉—西昌一线东北区 域,在此期间重力正负值变化的主要区域的面积和形状还是大同小异。(3)三岔口地区始终是重力正值变 化高危区域,以雅安为中心出现重力正值变化高梯度带,重力变化等值线畸变、弯曲多出现在其附近区域。 (4)在 2014年上半年(如图 2d),即康定 MS63级地震发震前的半年,炉霍—康定—石棉—西昌重力正值变 化高梯度带向东北小金方向收缩,在小金及其附近形成小块数值较小的负值变化区域;在炉霍—马尔康—小 金—康定形成四象限区域;0值线在康定—小金—丹巴—炉霍出现转折、畸变。(5)在康定 MS63级地震发 震的前一个月(如图 2e),重力正值变化高梯度带回调,主要集中在丹巴—康定—石棉,三岔口地区重力正值 变化异常区高度集中;0值线在康定附近出现转折、畸变,康定 MS63级地震发生在 0值线转折处附近的重 力负值变化梯度带,震中区重力变化数值回调增大。(6)在康定 MS63级地震后约半年(如图 2f),震中区重 力变化数值已经回调为正值变化区域,测区重力正值变化异常区域面积减小,数值减小,等值线密度降低。 2.2 重力 1年尺度变化等值线图反映出的特征
重力异常解释与地震活动关系研究
重力异常解释与地震活动关系研究地球是一个复杂多变的行星,其内部存在着各种地质和物理现象。
其中,地震活动是最引人注目的现象之一。
地震活动对人类社会和自然环境都有着巨大的影响。
而地球表面的重力异常现象又与地震活动有着密切的关系。
本文将对重力异常解释和其与地震活动之间的关系进行探讨。
一、重力异常解释重力异常是指地球表面上的某一地区的重力值与理论上根据地球形状、质量分布和海拔高度所计算出的预期重力值之间的差异。
这种异常可以是正的,也可以是负的。
正的重力异常表示实际测量重力值大于预期值,负的重力异常则表示实际测量重力值小于预期值。
重力异常的产生是由于地质构造和岩石密度不均匀性导致的。
地下的岩石不仅具有不同的密度,还存在各种断层和构造,这些都会对地表重力产生影响。
地震活动是导致重力异常的主要因素之一。
当地震发生时,地表及地下的构造可能发生改变,导致局部重力值发生异常变化。
二、重力异常与地震活动的关系许多学者通过观测地震前后的重力异常变化,研究地震活动与重力异常之间的关系。
这些研究表明,地震活动可以引起局部地区的重力异常变化。
具体而言,以下几个方面表明了重力异常与地震活动之间的关联。
1. 地震前的重力异常变化在地震发生前,地表和地下的结构可能会发生变化,从而引起重力异常的变化。
研究人员通过连续监测地震前后的重力变化,发现在一些地震前数天或数小时,往往会出现明显的重力异常变化。
这种变化可能是由于地下构造变化导致的,例如地震发生前岩石的应力状态发生调整。
2. 地震后的重力异常变化除了地震前的重力异常变化之外,地震发生后也可能会出现重力异常的变化。
这种变化可能是由地震对地下结构的改变导致的,例如破裂带的变化、断层活动等。
研究人员通过长期观测,发现在地震后的一段时间内,重力异常可能会持续发生变化,直至恢复到正常状态。
3. 地震与重力异常的时空关系重力异常与地震活动之间的时空关系是研究的重要内容。
通过对地震事件和重力异常数据的综合分析,可以发现地震活动的影响范围和强度与重力异常的空间分布有关。
强地震前后重力观测中异常变化现象的研究
计算地球动力学重点实验室 , 京 1O4) 北 O O 9
摘要 : 分析 了 2 0 年 昆 仑 山 口西 M . 地 震 和 20 01 81 0 4年 印 尼 M . 8 9地 震 前 后 部 分 重 力 观 测 的 变 化 , 这 些 采样 间 隔 在 1分 钟 以 下 的 重 力 数 据 进 行 了 高通 滤波 和频 谱 分 析 。结 果 表 明 , 昆 对 在 仑 山 口西 Ms. 8 1地 震 前 , 鲁 木 齐 和库 尔勒 观 测 台 在 二 个 时 段 分 别 同 步 出 现 了异 常 变 化 。一 乌 次是在 20 年 1 月 3 01 1 ~5日 ,另 一 次 在 2 0 年 1 月 l ~ 1 01 1 1 3日 ; 二 次异 常都 表 现 为 颤 动 信 这 号 的 出 现 , 且 后 一 次 的 强 度 要 大 于 前 一 次 ;颤 动 信 号 的 周 期 主 要 集 中 在 几 十 分 钟 。印 尼 而
重力 仪可 以被认 为是 一种 超 长周期 的地震 仪 ,本文 尝 试利 用 重力 仪 的记 录 资料 ,对 近
M . 8 9地震前 , 二个台也记录到类似的异常信息 , 颤动的幅度很 小 ;同时武汉观测 台的超 这 但
导 重 力 仪 也 记 录 到 了 颤 动 信 号 , 信 号 一 直持 续 到 地震 的 发 生 。这 些 信 息 对 于识 别 、认 识 慢 地 该
震 ,进 而 探 索 与 强 地 震 发 生 之 间 的关 系 具 有 重 要 意 义 。
波[ 1 。 7 0  ̄]
Ki wa1 阿斯 卡尼 亚 GS 2型重 力仪 的光 电记 录 图 中发 现 1 6 z [ a 在 I 9 4年 3月 2 8日阿拉 斯
地震前后重力场变化的典型震例分析
第22卷第4期东北地震研究Vol.22No.42006年12月SEISMOLOGICALRESEARCHOFNORTHEASTCHINADec.2006地震前后重力场变化的典型震例分析李清林,李天生,秦建增,谢汝一(中国地震局地球物理勘探中心,河南郑州450002)摘要:系统总结了中国地震局地球物理勘探中心利用流动重力资料进行地震预报的实践经验,研究了8次地震的孕震环境、重力场变化、成因分析和预报实况等。
结果表明,一次较强的地震前,处于不同地段的重力测点和测段都要出现上升-下降-上升或下降-上升-下降的较明显的中、短期异常变化;重力场的变化图象较清晰地反映了地震前后重力场的演化过程。
关键词:重力场;重力场变化;震例中图分类号:P315.7P312.7文献标识码:A文章编号:1004-2865(2006)04-0014-110引言中国地震局地球物理勘探中心是我国地震系统较早开展流动重力测量和地震实验预报的单位之一,自上世纪70年代开始从事该项工作以来,积累了较丰富的观测资料和多次成功的震例。
先后在华北地区、南北地震带、西北地区、西南地区、连云港-郑州-西宁、京津唐张渤地区、西藏自治区、内蒙古呼和浩特-包头地区、四川盐源和松潘地区、云南龙陵地区、山西地区和冀豫鲁地区开展了流动重力、流动地磁监测工作。
本文较系统地整理了30多年来8次地震前后重力场变化的典型震例。
震级选取以中国地震局分析预报中心地震月报目录为准。
1龙陵MS7.4主震后几次强余震1.1地震活动概况1976年5月29日在云南省龙陵地区相继发生了7.3级、7.4级强烈地震。
7月21日、8月2日、8月4日,在老震区又相继发生了一次6.6级、两次4~5级强余震。
1.2地质构造概况龙陵-潞西的东南隅为局部重力负异常区,该异常区是由怒江、龙陵、瑞丽及畹町三条大断裂所围限的花岗岩体展布的区域。
龙陵测点位于龙陵-瑞丽大断裂带上,潞西测点位于该断裂带的东南侧。
地震前后流动重力观测的异常变化分析
受灾 , 损失惨重。 与汶川大地震一样 , 此次地震也发生在川
西东 北 向龙 门山断 裂带 上 。 相 关部 门在 震前 已对 四 川进行 过 多 次重 力 观测 , 每 次
常区中的相对起伏 。 一级 、 二级变化反 映的是雅安地震 发 生之前地壳的强烈运动。 雅安地震和汶川地震发生的位置相连 , 可以推测出汶 川地震 的震后调整影响了川西的重力动态变化 , 并在一定
而对重力场的累积动态分析来看 , 共有3 级变化 : ①从 川 西 向 四川 盆地 的变 化 ,反 映 的是 雅 安地 震 发生 之 前 , 因 应力场有所增强 , 致使大空间尺度重力场呈现 出有序性的 变化 ; ②主要是一级变化 中的大范围异常 区, 以及变化 中
的大 型 突变 ; ③ 主要 是 二级 变 化 中 的较 大范 围正 负重 力 异
张 亚 宁
( 中国地震局地球物理勘探 中心 , 河南 郑州 4 5 0 0 0 2 )
摘 要: 文章结 合雅 安芦 山地震 和文安 地震 , 以其 对震 前震后 重 力 变化 的记 录资料 为基 础 , 对地震 过程 进行 了分析 。
文 献 标 识码 : A 文章编号: 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 4 ) 1 2 — 0 0 7 9 — 0 2
雅安地震等 , 均给国家和人 民带来 了重大损失 。 由于技术 条件有限, 地震很 难提前 防御 , 在解决此问题 的过程 中发 现, 地震其实是一个长期事件 , 除了发生时会释放能量 , 在 震前震后还有另一 部分能量释放 ; 而且 , 地震 前后 的重力 具有流动性 , 对其重力值 的变化进行观察 , 可获取更多信 息, 以便进一步分析地震 , 减轻迫害程度 。
图 1 川 西不 l 司时 段 的重 力场 差 分 动 态 变 化 图
张北6.2级地震及大同5.6级地震前的流动重力异常
分 布 变化情 况 震前 1 5个月 , 区重 力 场 变 以负 向变 化 为 主 , 测
负值 区 在整个 测 区 中 占到 绝 对 优 势 地 位 , 变 化 幅 且
度 的量级 远远 超 出正 向变化 。潜 在 震源 区处 在重 力
变化 等值 线密集 区 , 即梯 度 大的部 位 , 化幅值 超过 变
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第2 5卷 第 4期 20 0 7年 1 2月
华
北
地
震
科
学
Vo125, . No. 4 De c..2 007
NORTH CHI NA ARTHQUAKE S ENCES E CI
文 章编 号 :0 3 3 5 2 0 )3 0 5 4 10 —1 7 (0 70 —0 5 —0
级 地 震 前 后 的 流 动 重 力 异 常 的 演 化 及 特 征 。 结 果 显 示 , 震 的 孕 育 过 程 与 重 力 场 变 化 有 关 , 震 发 生 在 重 力 下 降 地 地
的异 常 时段 , 中位 于 重 力 变 化 高 梯 度 区 。 震 关 键 词 : 北 地 震 ; 同 地 震 ; 动重 力 ; 常 特 征 张 大 流 异
5 6级地 震 前测值 曲线 出现 转折 回升 , . 之后 发震 。
() 3 天镇测 点
19 9 8年 1月 张北 6 2级 地震 前 测值 下 降 ,9 9 . 1 9 年 1 月 大 同 5 6级 地 震 前 测值 出现 出持 续 下 降趋 1 . 势, 量级 近 l 0 g 震后 测值 回升 。 O/ ,  ̄
方便 , 陈素 改 等就 曾分 析 过 1 8 9 9年 大 同一 阳高 6 1 .
级地 震 和重力 异常 的关 系H 。1 9 9 8年 1月 1 J 0日河
地震流动观测数据的异常事件检测方法研究
地震流动观测数据的异常事件检测方法研究地震是地球上一种常见的自然现象,对人类社会和个人的生命安全造成了巨大的威胁。
为了更好地理解和预测地震,科学家通过地震流动观测来记录和研究地震活动。
然而,地震流动观测数据中可能存在一些异常事件,这些异常事件可能对地震研究和预测带来困扰。
因此,研究如何检测并识别地震流动观测数据中的异常事件,对于地震研究具有重要意义。
在研究地震流动观测数据的异常事件检测方法时,首先需要了解地震流动观测数据的特点。
地震流动观测数据是通过地震仪器记录下来的地震波形数据,通常包含地震的波形强度、频率、持续时间等信息。
这些数据由于地壳变动、岩石断裂等地震活动导致的地震波讯号形成,其特点是具有一定的时序性、周期性和规律性。
针对地震流动观测数据的异常事件检测方法,可以采取以下几种方式:1. 统计学方法:通过统计学方法对地震流动观测数据进行分析,寻找异常事件的统计特征。
例如,可以计算地震流动观测数据的均值、方差、偏度、峰度等统计量,并通过与正常数据的比较,识别出异常事件。
此外,还可以利用时间序列分析方法,通过分析地震流动观测数据的时间序列,检测出异常事件的时间分布规律。
2. 机器学习方法:机器学习方法是一种利用数据模型对未知数据进行预测和分类的方法。
通过训练模型,可以从地震流动观测数据中自动学习异常事件的模式,并利用训练好的模型对新的数据进行异常检测。
常用的机器学习方法包括支持向量机、决策树、深度学习等。
这些方法可以通过特征提取和模式识别,识别出地震流动观测数据中的异常事件。
3. 时间序列分析方法:地震流动观测数据可以看作是一个时间序列,通过时间序列分析方法可以对其进行异常检测。
时间序列分析方法主要包括滑动平均、指数平滑、季节分解等。
这些方法通过对地震流动观测数据进行平滑处理,剔除噪声和异常点,最终得到平滑后的数据序列。
通过对比平滑后的数据序列与原始数据序列的差异,可以检测出异常事件。
4. 基于物理模型的方法:地震活动是一种物理过程,可以利用物理模型对地震流动观测数据进行异常检测。
文安5.1级地震前后不同时间尺度的重力变化分析
志堂等 ,20 ) 0 9 。根 据 国土 资源 部 2 1 00年 5月发布 的 《 国主要 城 市 和 地 区 地 下水 水 情 通 报》 我 ④,
对 重 力 资 料 进 行 了 高 程 校 正 。苏 树 朋 等 ( 09 20 ,
¥收 稿 日期 :2 1 —1 2 . 0 1 0— 4
基金项 目:地震行业科研重点专项 “ 多种地球物理场动态 图像与强震预测试验” (0 0 80 )资助 2 10 0 7
第 3期
梁伟 锋等 :文安 5 1 . 级地震前后不同时间尺度的重力变化分析
理 系统针 对 文 霸流 动 重 力 测 网在 地 震 前 后 的多 期
流 动重 力 观 测 资 料 (05 0 20 .3~20 .3) 进 行 了 0 90
统 一标 准 的 处 理 ,并 分 析 了不 同 的 时 间 尺 度 的重 力 变化 ,研 究 文 安 地 震 孕 育 发 生 过 程 中重 力 场 的
震前 后 文 霸 流 动重 力 测 网 的 观 测 结 果 ,讨 论 了 垂
直形 变 和 浅层 地 下 水 位 变 化 引 起 的重 力 改 变 ,并
图 1 文霸 流动 重力测 网图
F g 1 Flw r vt ewo k i e b i. o g a iy n t r n W n a
M . 6 0以上强震 1 9次 。 在强 震 构 造 带 的 河 问 至 宁 河之 间 ,是缺 失 6级 以上地 震最 长 的一 段 ,地 震 能
2014年山西平遥Ms4.1地震前后重力场变化特征分析
2014年山西平遥Ms4.1地震前后重力场变化特征分析作者:贾宇鹏秦建增李真黎哲君檀玉娟冯建林来源:《地震研究》2015年第03期摘要:利用2012-2014年山西省绝对重力和流动重力观测资料,平差计算得到该时间段重力场变化值,分析区域重力场演化特征与2014年4月平遥Ms4.1地震的关系。
研究发现:(1)地震发生前研究区域出现了区域性的重力异常变化,在震中附近产生局部重力异常变化,形成了与活动断裂走向基本一致的重力变化高梯度带,这可能预示着与地震发生相关的构造运动或应力增强作用。
(2)地震前后研究区重力场累积变化表现为应力场增强-持续增强-局部运动受阻超过临界值-能量突然释放,震后重力场变化恢复到平稳状态。
关键词:重力场;联合平差;动态变化;平遥地震中图分类号:P315.72文献标识码:A文章编号:1000-0666(2015)03-0377-070 引言随着高精度重力仪的发展及流动重力测网的不断优化,流动重力测量对地震活动的监测能力不断提高。
流动重力测量反映的是区域重力场的非潮汐变化,可以反映地壳内部的物质迁移、组成地壳物质的密度变化以及地壳构造和地震的形成过程等。
强震或大地震受区域应力场及主要活动断裂带的控制,通常孕育并发生在活动断裂带应力高度积累部位,这些部位及其附近在孕震阶段的显著差异构造运动,通常伴有显著的重力场变化。
国内很多学者在探索地震前、后的重力场变化特征、寻求变化规律的过程中做了大量的工作,并取得了显著的成效中国地震局地球物理勘探中心在山西省开展过多年多期次的流动重力观测,获得了宝贵的数据资料。
特别是2009年以来,监测水平的提高使得山西地区的流动重力测网可以更好地反映地震前后的重力场的变化。
2014年4月4日,山西平遥附近发生Ms4.1地震震中位置(37.3度N,112.2度E),震中位于太谷活动断裂上,通过流动重力资料获得的重力场变化对此次地震有较好的反映。
笔者采用2012年3月-2014年8月期间的流动重力观测资料,统一起算标准,引入绝对重力值(郑州、太原、托克托、白家疃)来控制平差计算重力场变化,绘制山西地区重力场动态变化图像,并对山西平遥Ms4.1地震孕育发生过程中重力场变化的时空演化特征及变化机理进行探讨,希望有助于本地区的中短期地震预报研究。
文安5.1级地震前后不同时间尺度的重力变化分析
文安5.1级地震前后不同时间尺度的重力变化分析梁伟锋;祝意青;徐云马;刘练;郭树松;刘芳【摘要】Analyzing the mobile gravity observational data in North China from 2005 and 2009 systematically and deeply, we derived dynamic variation of the regional gravity field in different time scales before and after Wen'an MS5. 1 earthquake, and studied the relationship between gravity anomaly variation and seismic activity. The result showed that there existed regional gravity anomaly in a wide range in the survey area during the preparation of Wen'an MS5. 1 earthquake, and there were local gravity anomaly area and high gradient zone of gravity variation referential to the earthquake preparation. The dynamic image of gravity field clearly reflected the evolution orderly and seismic activity of regional gravity field.%系统深入地分析了2005 ~ 2009年华北地区流动重力观测资料,提取2006年河北省文安县Ms5.1地震前后0.5a、1 a等不同时间尺度可靠的重力场动态变化信息,研究其与地震活动的关系.结果显示:文安地震孕育阶段,测区出现较大范围的区域性重力异常,并产生与地震孕育有关的局部重力异常区及重力变化高梯度带.重力场动态图像较清晰地反映了区域重力场的有序性演化与地震活动.【期刊名称】《地震研究》【年(卷),期】2012(035)003【总页数】5页(P318-322)【关键词】文安5.1级地震;流动重力观测;重力变化;重力场【作者】梁伟锋;祝意青;徐云马;刘练;郭树松;刘芳【作者单位】中国地震局第二监测中心,陕西西安710054;中国地震局第二监测中心,陕西西安710054;中国地震局第二监测中心,陕西西安710054;中国地震局第二监测中心,陕西西安710054;中国地震局第二监测中心,陕西西安710054;中国地震局第二监测中心,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P315.7262006年7月4日11时56分,河北省文安县发生MS5.1地震,震中位置(38.9°N,116.3°E),震源深度19.3 km。
河北省张北6.2级地震前的重力异常
1 期
史 彦 华 等 : 河 北 省张 北 62级 地 震 前 的 重 力 异 常 .
1 5
图 1 重 力 点 位 分布 示意 图
F g1 i. Gr vt it b t n o o n o i o a i d sr u i fp i t st n y i o p i
常表 现 突 出。 自 1 9 9 4年 4月起 ,测值 曲线 变化 趋势 转 折 明显 ,开始 呈现 基 本单 调 下 降趋 势 ,至 震
收 稿 日期 :2 0 - 2 省承 德 市 人 . 9 8 毕 业 于 北 京 地 震 技 术 专科 学 校. 程 师 . 从 事 地 震 监 测 工作 . 18 年 工 现
维普资讯
河北省张北 62级地震前 的重力异常 。
史 彦 华 ,苏树 朋
( 北 省 地震 局 流 动 测 量 队 ,河 北 河 保安 0 10 ) 700
摘 要 :绘 制 了 重 力 测 值 的 时 变 曲 线 和 空 间 等 值 线 ,从 动 态 的 角 度 分 析 了 19 9 8年 1月 张 北 62级 地 震 前 的 .
维普资讯
1 6
东
北
地 震
研 究
2 卷 4
背景 下较 为 罕见 ,之后 转 折 回升 ,继 而发 震 ,具 备 了较 强 的异 常特 征 。其 累 积下 降 幅度 多在 3 0微 伽 左右 ,虽然 下 降的绝对 量值并 不 是很 大 ,但 参考 其 变化 背景 ,该 变 化 幅度还是 很 可观 的 。测值 曲 线 在此 形 成一 个 较 为 明显 的转 折 变化 ,整体 形 态也 受 到一 定 的影 响 ,震后 的测 值 上升 速 率 出现变 化 ,曲线斜 率增 加 ,上 升速 率 明显加快 。
唐山老震区中强地震流动重力异常研究
均有较 为 明显 的前 兆异 常反应 ; ( 2 ) 地震 均发 生在 重 力 变化 的“ 0 ” 等 值 线 附近 。 关键词 : 流动重 力 ;异 常 ;等值 线
中 图分 类 号 : P 3 1 5 . 7 2 6 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 —0 8 4 4 ( 2 0 1 6 ) 增刊 2 —0 2 0 8 —0 4
ZH AN Na ,G ONG Ya n — mi n。 。SONG Zhi — ga ng
( 1 . Ba o d i n g S e i s mi c S t a t i o n- Ea r t h q u a k e Ad mi n i s t r a t i o n o f He b e i Pr o v i n c e, B a o d i n g 0 7 1 0 5 l , He b e i , C h i n a; 2 . Y i x i a n S e i s mi c S t a t i o n。E a r t h q u a k e Ad mi n i s t r a t i o n o f He b e i Pr o v i n c e 。 Y i x i a n 0 7 1 0 0 0。 He b e i , C h i n a)
l y o b v i o u s p r e c u r s o r y a n o ma l y r e s p o n s e ; ( 2 ) E a r t h q u a k e o c c u r r e d c l o s e t o t h e c o n t o u r s o f t h e
安测 网 , 共包括 9 7个 流 动 重 力 观 测 点 ; 2 0 0 9年 全 国
地震分析预报的重力变化异常指标分析
CMYK
418
中 国 地 震
35卷
球内部的“不可入性”、大 地 震 的 “非 频 发 性 ”、地 震 物 理 过 程 的 复 杂 性 等 困 难 的 制 约 (陈 运 泰,2009),地震预报还处于经验 预 报 阶 段。因 此,从 实 践 中 不 断 总 结 经 验,再 应 用 于 指 导 地 震监测预报实践,是提高流动重力地震分析预报能力的重要方 法。近年 来,随着典型震 例资 料的积累,人们对地震孕育相 关 重 力 变 化 过 程、范 围、量 级 等 逐 步 有 了 更 多 的 认 识。 本 文 拟 通过搜集相关文献资料,并结合笔者近年的流动重力地震分析预报 实践 工作,从实际震 例中 总结提炼地震孕育与重力变化 异 常 之 间 的 时 空 关 系,尝 试 建 立 流 动 重 力 地 震 分 析 预 报 的 定 量依据。一方面有助于开展地震 分 析 预 报 实 践,另 一 方 面 也 可 作 为 未 来 发 展 物 理 预 报 方 法 的工作基础。
关 键 词 : 地 震 预 报 重 力 时 变 距 重 力 变 化 量 级 [文章编号] 10014683(2019)03041714 [中图分类号] P315 [文献标识码] A
0 引言
由于受西部印度欧亚板块 碰 撞 和 东 部 太 平 洋 板 块 俯 冲 作 用,中 国 大 陆 内 部 强 震 频 发、 地震灾害严重(邓起东等,2002;陈等,2005;张培震等,2013)。因此,积 极开展包 括地 震监 测预报在内的防震减灾工作、最大限度减轻地震灾害是我国的基本 国策,我国也是 全球 唯一 以政府行为长期开展以 减 灾 为 目 标 的 地 震 监 测 预 报 工 作 的 国 家 (江 在 森 等,2005;刘 桂 萍, 2006;邵 志 刚 等 ,2017)。
呼图壁MS6.2地震前后重力变化特征分析
摘 要 文中基于北天山地区 2013—2018年期间的流动重力观测资料,详细分析了 2016年 12月
第 42卷 第 4期 2020年 8月
地 震 地 质
SEISMOLOGY AND GEOLOGY
doi:10.3969/j.issn.0253-4967.2020.04.010
Vol.42,No.4 Aug.,2020
呼图壁 MS6.2地震前后重力变化特征分析
隗 寿 春 1) 祝 意 青 1) 赵 云 峰 1) 张 松 1) 刘 芳 1) 李 瑞 2) 高 铎 文 3)
地 震 地 质
42卷
图 1 北天山地区地质简图(改自龚正等,2020) Fig.1 SimplifiedgeologicalmapofnorthernTianshan(adaptedafterGONG Zhengetal.,2020).
测应用方面取得了一 些 中 期 预 测 成 功 的 案 例,如 2008年 汶 川 80级 地 震 (祝 意 青 等,2008, 2009)和 2013年芦山 70级地震(祝意青等,2013)等。研究表明,区域重力场时空变化分析对 开展强震中期预测的探索具有 重 要 意 义 (陈 石 等,2015),对 于 强 震 可 能 发 生 地 点 的 判 定 尤 其 重 要 (祝 意 青 等 ,2014,2018)。新 疆 维 吾 尔 自 治 区 地 震 局 在 北 天 山 地 区 布 设 的 地 震 重 力 监 测 网 覆盖了准噶尔南缘断裂及其以北的几条主要的逆断裂 -褶皱带。自 2013年以来,该监测网在每 年的上、下半年各开展 1期流动重力观测(刘代芹等,2015;朱治国等,2017)。2016年 12月 8 日的呼图壁 MS62地震发生于 2016年第二期观测以后,通过对北天山测网多 期 流 动 重 力 数 据 的精细处理与分析,捕捉到震前震中附近的重力异常变化,并进行了较好的中期预测。中 国地 震局重力学科组与中国地震局第二监测中心均在 2016年地 震趋 势研究 报告中 指出,沿天 山构 造带出现了显著的重力变化梯度带,天山中部((435°N,855°E)附近 )有发生 6级左 右地震 的可能。可以看出,基于流动重 力 观 测 分 析 做 出 的 中 期 预 测 结 果 与 2016年 12月 8日 呼 图 壁 MS62地震(4383°N,8635°E)可较好对应,尤 其 是 在 地 点 预 测 方 面,预 测 危 险 区 的 中 心 位 置与中国地震台网测定的呼图壁 MS62地震震中距 离 仅 有 78km。因 此,对 北 天 山 地 区 的 重 力 资料进行精细处理及深入分析,进 而 研 究 呼 图 壁 MS62地 震 震 前 重 力 场 的 时 空 演 化 特 征,对 于 认 识 大 地 震 的 发 生 规 律 、捕 捉 地 震 前 兆 信 息 等 具 有 重 要 的 实 际 意 义 。
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地震前后流动重力观测的异常变化分析
摘要:文章结合雅安芦山地震和文安地震,以其对震前震后重力变化的记录资料为基础,对地震过程进行了分析。
关键词:流动重力变化;雅安地震;文安地震
地震是一种因地壳运动引起的自然现象,具有瞬时性,且破坏性极大。
近些年来,地震频频发生,如2006年的文安地震,2008年的汶川大地震,2010年玉树地震,2013年雅安地震等,均给国家和人民带来了重大损失。
由于技术条件有限,地震很难提前防御,在解决此问题的过程中发现,地震其实是一个长期事件,除了发生时会释放能量,在震前震后还有另一部分能量释放;而且,地震前后的重力具有流动性,对其重力值的变化进行观察,可获取更多信息,以便进一步分析地震,减轻迫害程度。
1 雅安芦山地震
2013年4月20日发生的雅安芦山大地震,震级为Ms7.0级,震源深度为13 km,是2008年汶川大地震以后的又一次强烈地震,至24日,发生大小余震4 045次,共有150多万人受灾,损失惨重。
与汶川大地震一样,此次地震也发生在川西东北向龙门山断裂带上。
相关部门在震前已对四川进行过多次重力观测,每次观测均有变动,为此初步提出了中期预测意见,即2013年,在30.2 ?觷N、102.2 ?觷E川西泸定、宝兴、康定一带可能会有6级地震发生。
此次预测的中心位置与芦山地震震中的距离在80 km以内,可见,通过观测分析区域重力场的时空变化,有利于地震中期预测的进一步研究,以便更为准确地确定地震发生位置,增强防御能力。
在此,以川西地区2010~2012年的流动重力观测资料为基础,对芦山地震和区域重力场的变化做了分析。
重力仪是一种测量重力加速度值相对变化的高精度仪器,在地球重力场测试中有广泛应用。
自20世纪80年代,相关部门就对川西地区的重力测量十分重视,但受技术条件限制,结果并不理想。
汶川大地震以后,对重力网进行了改造完善。
从观测资料中可知,雅安地震发生之前的区域重力变化具有分区性:①2010年9月~2011年3月,呈现出自西向东、由负向正的变化趋势,且变化比较有序,最后在雅安地震中心附近出现了变化异常区,如图1a所示;②2011年3月~10月,呈现出由南向北、由负到正的变化趋势,且观测区南部的变化较大,如图1b所示;③2011年10月~2012年4月,变化趋势有了新的变化,测区南部呈现出自西向东、由正到负的变化趋势,测区北部变化较大,正负值变化异常区交叉出现,如图1c所示;④2012年4月~2012年10月,重力变化最为明显,呈现出自北向南、由负到正的变化趋势,震中地区出现低值变化的局部重力异常,如图1d所示。
而对重力场的累积动态分析来看,共有3级变化:①从川西向四川盆地的变化,反映的是雅安地震发生之前,因应力场有所增强,致使大空间尺度重力场呈现出有序性的变化;②主要是一级变化中的大范围异常区,以及变化中的大型突变;③主要是二级变化中的较大范围正负重力异常区中的相对起伏。
一级、二级变化反映的是雅安地震发生之前地壳的强烈运动。
雅安地震和汶川地震发生的位置相连,可以推测出汶川地震的震后调整影响了川西的重力动态变化,并在一定呈上促成了雅安地震。
2 文安5.1级地震
2006年7月4日,河北省文安县发生5.1级地震,波及河北、北京、天津、山东、山西多地,北京南部有强烈的震感,却没有遭到破坏。
此次地震位于河北平原强震构造带上。
因重力测量受到高度重视,从20世纪90年代就有记录,在此主要选择了2005~2009年的重力观测资料,对不同时间尺度的重力变化进行了分析。
2.1 0.5 a尺度的重力变化
季节气候、地下水位等都对重力有影响,结合资料和相关标准分析,地下水位的影响较小可以忽略不计。
文安地震发生之前,从其0.5 a尺度相邻的重力变化中发现,2005年3月~2005年9月,震中区域的重力变化较为平缓,且西部出现负值区。
2005年9月~2006年5月,震中区域有一重力变化高梯度带形成,呈北东向,附近出现强烈的重力变化。
这一时期,是地下能量积累的孕育期,重力变化较为明显。
2006年5月~2006年12月,重力场变化从原来的南正北负转化为西正东负趋势,这一时期为地震发生期,有大量的能量释放,所以重力变化较小,在零值线附近。
2006年12月~2007年3月,震中仍位于零值线附近,东西两侧的重力变化由西正东负转变为东正西负,这一时期为震后调整期。
释放的能量越来越小,地下的物质运动越来越小,渐趋于平静,逐渐恢复为震前状态。
2007年3月~9月,重力变化的负值区向西转移,震中重力变化较为平缓;2007年9月~2008年3月,上一阶段形成的南北条带状的重力变化负值区消失,安国——饶阳附近的负值重力转变为正值最大值。
2008年3月~2008年11月、2008年11月~2009年3月,震中及其附近的重力变化较为平静,与震前状况相似。
2.2 1 a尺度的重力变化
2005年3月~2006年5月,属于地下能量积累的阶段,重力变化有平缓逐渐加剧,并形成了一道南正北负的重力变化密集带,如图2所示。
2006年5月~2007年3月,能量随着地震的发生得以释放,上一阶段的重力变化高值区变为了低值区,如图3所示。
2007年3月~2008年3月、2008年3月~2009年3月,属于震后恢复阶段,重力负值变化区由南向东西两侧移动,并逐渐平缓,震中则颇为平静。
文安地震发生在重力变化高梯度带的零值线附近,从震前震后各个时间尺度
分析的结果可知,地震前期属于能量积累的孕育阶段,地下物质运动颇为强烈;震后随着能量的释放,重力变化逐渐平静。
3 结语
地震是一个长期过程,从孕育到爆发再到平静,可能要经过很多年,这期间每个阶段的重力都不同,呈现出不断变化的趋势。
对其进行观测分析,有利于把握地震的整个过程,为深入研究提供便利。
参考文献:
[1] 刘芳,郭树松,祝意青.2010年玉树Ms7.1地震前的重力变化[J].大地测量与地球动力学,2011,(1).。