汶川地震前后重力场时空演化特征研究

This project aims to achieve four objectives: (1) to obtain maps of regional dynamic gravity changes at different spatial and temporal scales before and after the Wenchuan earthquake based on data from repeated ground gravity survey data from both the China Crustal Movement Observation Network and the Sichuan-Yunnan earthquake gravity monitoring network; (2) augmenting ground gravity survey data with satellite gravity data to analyze the characteristics of regional gravity changes surrounding Wenchuan before and after the earthquake, examine the space-time relationships between different signals from various sources, and investigate possible associations between gravity changes and earthquake processes associated with the Wenchuan earthquake; (3) to explore the mechanisms as well as physical processes associated with the Wenchuan earthquake and gravity changes in the region based on gravity monitoring data, repeated GPS observation data, and results from Deep detection; (4) to analyze the dynamics of gravity changes after the Wenchuan earthquake, examine the effects of gravity changes after the earthquake, atempt to achieve new understandings about the dynamics of gravity field and earthquake processes, and hence provide better scientific knowledge that may help improve the practices of earthquake forecast.

（1）利用中国地壳运动观测网络及川滇地震重力监测网等的绝对重力与相对重力多期重复观测资料，处理获取不同时空尺度的汶川地震前后区域重力场动态变化图像；（2）以地面重力资料为主，结合卫星重力资料开展研究，分析汶川地震区域重力场长期变化背景及其不同时空尺度动态演化特征，开展不同异常信息的时空关联分析，研究重力异常变化与汶川地震孕育发生的关系；（3）结合区域GPS重复观测资料、水准观测资料和深部探测的已有成果，研究汶川大震孕育发生的重力变化成因与机理，（4）研究汶川震后重力变化效应，对大地震引起震后区域重力场的动态变化做出分析，为未来强震预测研究提供重力方面的科学支持。

（1）利用中国地壳运动观测网络、川滇地震重力监测网及汶川震后应急和科考等大量绝对和相对重力观测资料, 对南北地震带大区域和龙门山断裂带小区的重力测量数据进行了系统整理与处理，获得了以绝对重力为基准的不同时空尺度的汶川地震前后区域重力场变化及重力场动态图像； （2）以地面重力资料为主，结合卫星重力资料，分析研究了汶川地震前后不同时空尺度的区域重力场动态图像演化特征，跨龙门山断裂的重力剖面变化特征、重力测点和重力段差随时间变化特征等，探讨了GLDAS陆地水储量变化对地表重力变化的影响，开展了多时空尺度重力异常信息的时空关联分析，研究提取了汶川地震重力前兆信息，结合地质构造特点研究了重力场变化与区域构造活动及重力异常变化与汶川地震孕育发生的关系；（3）结合区域GPS重复观测资料、水准观测资料研究了地表变形对重力变化的影响，结合地球动力学和构造地质学等方面研究汶川地震发生的构造背景与发震机理的成果，采用球体模型位错理论计算了龙门山断裂带附近地表同震重力变化，对汶川地震大区域的重力场变化采用联合膨胀模型（MCDM）反演了地下介质密度的时空变化，并建立了一个动力学的初步模型对汶川地震前后的重力变化进行了解释,从深部动力过程研究了汶川大地震重力变化的成因和机理；（4）研究了汶川震后区域重力场动态图像演化特征及发展趋势，进行了南北地震带未来强震危险地点与强度判定，其研究结果在全国年度地震重点危险区判定中发挥了重要作用，对南北地震带近年来发生的2013年四川芦山7.0级、甘肃岷县漳县6.6级，2014年云南鲁甸6.5级、四川康定6.3级和2016年青海门源6.4级等5次强震/大震均进行了准确的地震三要素预测，尤其是强震危险地点判定。