文中基于2019年4月—2022年4月乌鲁木齐及周边地区流动重力观测资料, 采用绝对重力控制进行经典平差计算, 获取研究区重力场时空演化特征图像。针对0.5a尺度和1a尺度重力场变化并结合构造地质部位分析重力剖面变化图像, 分析了乌鲁木齐及周边地区的重力场变化特征。此外, 文中采用小波多尺度分析方法, 对乌鲁木齐及周边地区2019—2020年、 2020—2021年和2021—2022年3a的重力场动态变化数据进行处理, 分解不同场源异常, 并对分离出的异常信息进行解释和分析, 以此提升地震前兆重力异常的可信度。结果表明, 研究区重力场具有明显的分区特征, 整体以负值变化为主, 正、 负重力变化交替出现; 小波重力细节反映异常区域与地质构造吻合, 功率谱估算的近似场源深度与crust1.0模型相近; 此外, 基于流动重力观测资料反演得到研究区地壳内部等效视密度变化特征。文中的研究成果将为研判乌鲁木齐及周边地区未来的重力场变化趋势提供初步依据。
文中利用呼图壁地下储气库7期流动重力资料, 采用经典平差整体计算, 得到研究区域内各监测点的相对重力变化量, 结合储气库注采压力的相关数据, 获取该区域重力场时空变化特征与注采压力之间的响应关系图像, 最后以呼图壁地下储气库地表观测的重力场动态变化数据为基础, 采用地下密度变化异常体空间分布的紧凑重力反演算法模拟计算呼图壁储气库地下物质的密度时序变化及库体的形态构造的分布特征。研究表明, 根据不同时期地下储气库注采变化量的差异, 模拟计算得到呼图壁储气库地下密度变化的最佳深度约为3500m, 其地下物质介质密度变化的最大值约为±0.7kg/m3。不同时期的密度变化图像也可清晰地反映出该储气库内部的构造结构呈NW-SE走向, 且库体内构造形态结构分布与呼图壁储气库地质构造的分布特征基本吻合。
通过首都圈地区11个跨断层测点的形变观测资料,将断层两盘作为不变形的刚体来分析断面相对滑动与地表两盘点位相对位移的定量关系,并以唐山地震及其余震为时间界限,将所得的断层滑动矢量分为2大时段,拟合区域2个不同时段的现今地壳上部应力状态,发现首都圈地区依据跨断层形变观测资料反演的地壳上部应力状态在唐山地震前后存在着较为明显的变化特征:1)第1时段(唐山地震及其余震期间),地壳应力状态以NNE-SSW向挤压,NWW-SEE向拉张为主要特征,反映该区构造应力场在NNE-SSW向的构造应力作用是逐渐增强的;在NWW-SEE向,其构造应力作用相对于NNE-SSW向有所减弱,表现为相对松弛状态。2)第2时段,在唐山地震及其余震之后的3个次级时段内,地壳上部应力状态以NNW-SSE向拉张为主要特征,表明在唐山地震及其余震之后,研究区的构造应力作用一直处于近SN向的松弛状态
延怀盆地包括延矾、怀涿两个相互连通的次级盆地。野外地震地质调查和断裂滑动观测表明:延矾盆地NE向活动断裂以右旋走滑为主,兼具正断层分量;怀涿盆地NE向活动断裂以正断为主,兼具右旋走滑分量;盆地内NW向断裂以左旋走滑为主,兼具正断层分量。采用野外观测取得的10个测点337条活断层擦痕数据,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场的主要特征:延矾盆地现代构造应力场以NEE—近EW向挤压、NNW向—近SN向拉张为主要特征,应力结构均为走滑型。其最大主压应力(σ1)方向为N74°～88°E,平均倾角18°;最小主压应力(σ3)方向为近SN,近水平;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直。怀涿盆地以NNW向拉张为主要特征,应力结构为正断型为主。其最大主压应力(σ1)平均倾角68°,近垂直;中间主应力(σ2)倾角较缓,最大的不超过35°;最小主压应力(σ3)方向为NNW—近SN向,近水平。断层滑动反演的结果与北京及周边地区由震源机制解资料反演分析结果基本一致
