在地震重力区域监测网数据处理过程中, 相对重力仪的格值标定和基准控制通常采用本网内的绝对重力基准值, 由于仪器格值和控制基准的影响相互耦合, 难以定量分析格值、 基准控制对测网数据平差处理的影响。文中基于大别山金寨重力基线场的混合重力测量数据, 解耦了格值、 基准控制的影响, 获得了金寨重力基线场的初值。结果表明: 金寨重力基线场可以满足安徽地震重力测网仪器标定的需求, 对提升监测效率、 节约经济成本具有重要意义, 也可为其他基线场、 地震重力区域监测网数据处理提供参考。

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提取异常信息, 为地震重力监测提供更精确的数据支持。

地表地质调查与深部地球物理探测结果表明, 红河断裂带北、 中段地壳结构与变形具有显著的横向差异性。为检测其地壳现今深部物质迁移和变形特征, 文中利用红河断裂带北、 中段2013—2019年3条流动重力剖面的观测资料, 经分析和去除地表垂直运动、 地表水循环、 剥蚀和冰川均衡调整引起的重力效应, 获取了地壳深部物质迁移引起的趋势性重力变化信息。结果表明, 红河断裂带近期的重力动态变化具有分段性特征: 北段、 中段和中南段剖面的平均变化率为(-0.39±1.30)μGal/a、 (0.16±1.57)μGal/a和(0.29±1.25)μGal/a, 北段剖面以红河断裂为界, NE侧呈负变化、 SW侧呈正变化, SW侧相对NE侧以(3.1±0.55)μGal/a·100km的重力变化率增加, 反映出青藏高原物质东流背景下深部物质跨越红河断裂带后受澜沧江刚性块体阻挡、 质量不断累积的特征; 中段剖面断裂带区域的重力变化率比两侧低, 体现了红河断裂的深部控制作用; 中南段剖面的重力整体呈正变化, 反映了印支、 华南块体与川滇菱形地块间相互侧向挤压、 深部物质累积的性质。基于重力变化反演的莫霍面变形结果表明: 近期红河断裂带的莫霍面平均以0.54cm/a的速率持续隆升, 北段、 中段和中南段的平均变形速率为-0.06cm/a、 1.36cm/a、 0.32cm/a, 在一定程度上反映出区域非均衡构造运动作用; 北段莫霍面自东向西由下沉逐渐转为隆升; 中段东侧隆升、 西侧下沉; 中南段变形速率低且两侧差异小; 红河断裂带区域的变形速率明显低于两侧地块, 体现了其对地壳深部变形较强的边界控制作用。文中的研究结果可为青藏高原东南缘断裂活动性研究提供新的约束。

文中利用国家重大科学工程 “大陆构造环境监测网络” 2010-2020年云南境内及周边区域10个基准站的绝对重力观测资料, 初步获得了各基准站的重力基准及其动态变化。 其中, 9个测站的3个不同时间尺度和时段的重力变化趋势结果显示重力变化先增后减, 转折发生于2014年前后, 在重力变化增大至转折点时, 先后发生了2014年鲁甸M_S6.5、 盈江M_S6.1和景谷M_S6.6地震, 随后至2021年漾濞M_S6.4地震发生之前重力一直呈减小趋势, 昆明站的情况则正好相反。 文中研究表明, 云南及邻近区域内重力场变化幅度大、 速度快、 升降转换周期短, 且变化趋势一致。 其重力场变化机制可能是由青藏高原受印度板块推挤向NE运移, 后受四川盆地阻挡, 青藏高原下的地壳物质转向SE的云南及邻近区域的运动所主导。

鲁甸地震发生在鲜水河-小江断裂带东侧，主破裂为NW走向，其震中区处于川滇块体与华南块体过渡地带，走滑和推覆构造发育，目前对该地震的孕震构造环境认识上还存在一些争议。基于此，利用EGM2008计算的布格重力异常进行1-5阶离散小波变换，分离得到反映不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性；利用实测重力剖面数据，分析其布格重力异常分布特征，计算并绘制其归一化总梯度（NFG）图像，研究了地壳密度变化的差异性。分析结果表明： 1）莲峰断裂与昭通-鲁甸断裂之间布格重力异常呈现SW-NE向的"高-低-高"型异常特征，鲁甸主震及余震均分布于低值带内，反映出青藏高原物质东流沿包谷垴-小河一带（低异常条带）向SE推进，至昭通鲁甸断裂受阻，能量积累到一定程度后发震；2）第3阶小波细节显示：上地壳负重力异常与主要断裂分布一致性非常好，反映了由断裂运动造成地壳浅部物质破碎而呈现出重力异常减小，震中附近NW向负异常条带可能与大凉山断裂向S发展有关，推测NW走向大凉山断裂向S扩展运动是鲁甸地震发震的直接动力来源；3）第4阶小波细节显示鲁甸震中存在明显的正异常，印证了中地壳内部高密度体的存在；第5阶小波细节显示鲁甸震中处于正异常区，预示着地幔物质的侵入，地幔隆升产生地壳引张力和印度板块推挤产生的压扭力是鲁甸地震震源拉张和走滑的动力来源；4）剖面布格重力异常归一化总梯度图像显示："变形"显著且E倾的小江断裂带为区域控制性断裂，鲁甸震源底部存在稳定的局部"不变体"，稳定的密度不变体对此次地震破裂具有限制作用，是导致震源新生破裂规模有限且切割较浅的原因；5）通过与鲜水河-小江断裂系比较，认为昭通-鲁甸断裂孕震能力明显偏弱，其最大发震能力应在7级左右。