2023年8月6日山东平原发生 MS5.5 地震, 此次地震是山东地区40a以来发生的最大地震。震前山东省地震局在震中附近开展了每年2期的流动重力观测, 观测到了震前4a的重力场时空变化。文中利用流动重力观测资料, 系统分析了2019年9月以来的区域重力场变化特征, 并结合形变场、 震源机制解、 动力环境等探讨了震前重力变化与发震机理。结果表明: 1)2022-05—2023-04震中南部重力正值变化>50μGal, 区域直径>160km, 震中两侧正负差异变化>70μGal; 震中重力变化平稳, 处于“闭锁”状态。2)区域重力场变化与水平形变场、 震源机制解、 同震位移场的空间分布具有对应性——震源机制解的压缩区和同震位移场的流入区、 沉降区对应了震前的面压缩区与重力下降区; 震源机制解的膨胀区和同震位移场的流出区、 隆升区, 对应了震前的面膨胀区与重力上升区。3)此次地震前重力变化异常的主要原因是深部流体物质迁移, 次要原因是上地壳形变产生的重力效应。
地震的破裂过程一般涉及多个断层面, 发震断层面一般并非单一断层, 而是由多个断层面相互组合形成。文中基于成丛小地震在断层面附近发生的原则, 假定所有震源点以断层面为中心, 服从三维正态分布, 利用模糊聚类算法给出了2021年云南漾濞地震断层的三维空间结构。首先, 采用GK(Gustafson, Kessel)模糊聚类算法对全部震源点目录进行处理, 得到矩阵的划分结果; 之后, 利用矩阵划分结果及给定的阈值剔除离群震源点, 提取含有断层面的子类; 最后, 在95%置信水平下确定断层面分布的矩形断层区域的精确空间位置、 倾向角及走向角等参数。由所得结果推测, 震源点沿与维西-乔后断裂带近平行的断裂带分布, 且向SE逐渐分为3个断裂分支。东侧分支大体倾向SWW, 为主断裂, 对应2个子断层平面, 走向分别为134.22°、 132.65°, 倾角分别为87.14°、 81.96°; 西侧分支与东侧分支大体平行, 走向为129.45°, 倾角为74.77°。除3条主断裂外, 还识别出一条走向为235.66°、 倾角为66.30°的隐伏断层, 位于维西-乔后断裂带附近区域。文中基于模糊聚类算法确定云南漾濞地震的断裂带形状分布, 对地震构造和地震动力学研究具有重要意义。
2010-2020年间利用LCR-G相对重力仪及CG-5相对重力仪对沂沭断裂带地区进行了每0.5a一期的相对重力观测, 通过对重力观测数据、 水文资料和形变资料的处理分析, 发现: 1)2010年8月以来沂沭断裂带北段出现的多年期重力异常与该地区地下水位下降及地面沉降有强相关性, 地下水位变化对重力的影响可达-102.21μGal, 地面沉降产生的最大影响为190.56μGal, 二者叠加影响可达195.72μGal; 2)流动重力观测在基岩出露的山地丘陵区一般不存在非构造背景场干扰, 而当第四系平原地区的重力场出现大幅变化时, 应重点明确是否为水位变化、 地面沉降等因素导致; 3)深层承压水漏斗区往往伴随地面沉降及显著的重力变化, 浅层潜水下降一般不引起地面沉降, 但水体流失会引起地面一定的重力负值变化; 4)日常对流动重力测量资料进行校正时, 可根据测点近年受地下水及垂直形变干扰的量级变化规律计算其年均校正常数, 这对流动重力资料的分析、 应用以及相关研究具有一定的积极意义。
2015年12月25日山东平邑县发生石膏矿塌陷事件。采用各向同性塌缩点源模型计算了该塌陷事件在周围地表产生的位移场、水平应力场及在其附近的蒙山山前断裂上的库伦破裂应力变化。结果表明：1）塌陷中心的水平位移达18mm，在距离塌陷位置约5km范围内的水平位移>1mm，方向指向塌陷中心；塌陷中心的垂直沉降达4mm，在塌陷中心约3km以内沉降>1mm，水平位移和垂直位移在远处快速衰减到可以忽略不计，这是由于该塌陷源较浅，位移变化局限在地表局部所致。2）由于自由表面的影响，该塌陷造成地下2km深度的约5km范围内呈现面收缩应力状态，面收缩应力达1000Pa；而在远处均处于面膨胀应力状态，膨胀应力最大约达1000Pa，面膨胀应力在距塌陷中心约10km处迅速衰减到100Pa以下。在2km深度的平面上造成的最大主张应力和主压应力达10000Pa，在主压应力大于主张应力的塌陷中心约5km范围内，主压应力呈现以塌陷为中心的径向分布，在距塌陷中心约5km以外，主张应力呈现以塌陷为中心的径向分布，随着距离的增大，主压应力和主张应力快速衰减到100Pa量级。3）该塌陷造成了其西北部的蒙山山前断裂（被认为不活动的断层段）上的库伦破裂应力降低，最大值达2500Pa，造成了东南部的蒙山山前断裂（被认为第四纪左旋正断活动的断层段）上的库伦破裂应力增加，最大值达2400Pa，在分析该断裂的危险性时要予以注意。
