基于重力和GPS的山西地區(qū)形變特征分析

王同慶+王樹(shù)發(fā)+楊博+李真+陳兆輝+張品

摘要：利用山西地區(qū)多年來(lái)積累的流動(dòng)重力和區(qū)域GPS資料，從段、線(xiàn)、面對(duì)山西地區(qū)（34°～41°N，110°～115°E）2009—2015年重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行精細(xì)處理和詳細(xì)分析，同時(shí)將水平總梯度分析方法用于重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的異常提取中，最后對(duì)比相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)獲得近年來(lái)山西地區(qū)地殼形變精細(xì)變化特征。結(jié)果表明：重力水平總梯度具有比重力異常更高的靈敏度，兩者的動(dòng)態(tài)變化特征都顯示出，在山西北部恒山斷裂、六棱山斷裂和口泉斷裂附近的陽(yáng)原—大同一帶、南部中條山斷裂的臨汾—夏縣一帶和中東部太行山山前斷裂的邯鄲—安陽(yáng)附近都存在著較為顯著的異常變化；通過(guò)對(duì)比分析認(rèn)為相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，聯(lián)合分析重力和應(yīng)變場(chǎng)有助于對(duì)地殼形變和深部物質(zhì)變化產(chǎn)生的孕震機(jī)理獲得更深刻的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：重力場(chǎng)；水平總梯度；應(yīng)變場(chǎng)；形變特征；山西地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：P31572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-0666（2017）01-0101-10

0引言

流動(dòng)重力和區(qū)域GPS測(cè)量是2種常規(guī)的前兆形變觀(guān)測(cè)手段，多期的重復(fù)測(cè)量可以較好地反映出地球重力場(chǎng)和地殼形變的變化特征（李輝等，2009；祝意青等，2012；陳石等，2011；王小亞等，2002；劉峽等，2006）。在地震的孕育過(guò)程中，地殼內(nèi)部應(yīng)力的作用、應(yīng)變的積累、介質(zhì)密度的變化和物質(zhì)遷移等都將導(dǎo)致區(qū)域重力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)不同程度的變化（申重陽(yáng)等，2009；祝意青等，2009；楊國(guó)華等，2012；武艷強(qiáng)等，2013）。因此綜合分析重力和應(yīng)變場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，從中提取具有前兆意義的異常，可以為地震趨勢(shì)研判提供可靠的判定依據(jù)（戴王強(qiáng)等，2007；陳石等，2011）。

山西斷陷帶位于鄂爾多斯塊體與華北平原塊體銜接部位，是華北主要地震活動(dòng)帶之一，其強(qiáng)震活動(dòng)頻繁、地震災(zāi)害嚴(yán)重（王秀文，1995）。該斷陷帶由一系列斷陷盆地及其間的橫向隆起組成的一條北北東向的活動(dòng)構(gòu)造帶構(gòu)成，總體呈“S”型，區(qū)域內(nèi)主要活動(dòng)斷裂為北東、北北東和北東東向3組，它們控制著盆地的邊界和盆地的發(fā)育（國(guó)家地震局《鄂爾多斯周緣活動(dòng)斷裂系》課題組，1988）。目前針對(duì)山西斷陷帶重力場(chǎng)和GPS應(yīng)變場(chǎng)的研究成果并不少見(jiàn)（祝意青等，2013；李真等，2013；馮建林等，2013；玄松柏等，2014；賈宇鵬等，2015；王秀文等，2016；郭良遷等，2010；王秀文等，2010），但大多是將重力和GPS單獨(dú)進(jìn)行分析，本文著重在分析山西斷陷帶2009—2015年最新的重力場(chǎng)變化特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合相同時(shí)間尺度的應(yīng)變場(chǎng)，共同探討地下物質(zhì)密度變化引起的地表重力變化與反映地表微形變的應(yīng)變場(chǎng)的時(shí)-空變化特征的一致性，以獲得新的見(jiàn)解和認(rèn)識(shí)。

1資料選取及處理情況

隨著地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作的深入開(kāi)展，觀(guān)測(cè)技術(shù)在不斷發(fā)展，全國(guó)地震流動(dòng)重力測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力也在不斷提升，中國(guó)地震局于2009年對(duì)大華北地區(qū)主要活動(dòng)構(gòu)造帶上的地震重力區(qū)域網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)整、優(yōu)化和改造（李輝等，2010），使很多分散的區(qū)域網(wǎng)有效地連接起來(lái)，并對(duì)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行絕對(duì)重力控制，形成了完整的大華北重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)。山西地區(qū)的重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)主要由中國(guó)地震局地球物理勘探中心每期使用2～6臺(tái)LCR-G型儀器完成，每年觀(guān)測(cè)兩期。為了使處理結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠，平差精度更高，本文使用山西地區(qū)及其周邊河北、河南、首都圈等多個(gè)測(cè)網(wǎng)2009年以來(lái)共13期的流動(dòng)重力復(fù)測(cè)資料進(jìn)行聯(lián)合平差計(jì)算，測(cè)區(qū)重力測(cè)網(wǎng)分布如圖1所示。

每期資料處理均采用同期絕對(duì)重力控制下的相對(duì)重力聯(lián)測(cè)的經(jīng)典平差方法，其中絕對(duì)重力點(diǎn)選取的是太原、鄭州、白家疃、托克托，絕對(duì)重力控制的均勻分布可有效減小相對(duì)重力聯(lián)測(cè)中傳遞誤差的影響。平差后單期重力觀(guān)測(cè)資料的點(diǎn)值平均精度均優(yōu)于10×10-8 m/s2（表1），說(shuō)明本研究使用的觀(guān)測(cè)資料和處理結(jié)果是可靠的。

為了有效地監(jiān)測(cè)山西斷陷帶地殼運(yùn)動(dòng)和大震活動(dòng)趨勢(shì)，山西省地震局于1995年沿山西帶兩側(cè)布設(shè)了由40個(gè)點(diǎn)組成的GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng)，點(diǎn)位分布跨越了山西地區(qū)南北向的主要斷裂帶，且分布較為均勻，相鄰點(diǎn)距約為十幾至數(shù)十千米不等。目前除3個(gè)測(cè)站遭到破壞外，其余37個(gè)測(cè)站均能正常使用。計(jì)算時(shí)，為了使對(duì)研究區(qū)場(chǎng)的描述更加清晰和全面，除了該地區(qū)的37個(gè)測(cè)站外，還使用了周邊網(wǎng)絡(luò)工程和陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域站觀(guān)測(cè)資料一同解算。

2重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化特征

21重力場(chǎng)累積變化特征

為了分析研究測(cè)區(qū)較長(zhǎng)時(shí)段的區(qū)域重力場(chǎng)累積變化特征，以2009年觀(guān)測(cè)資料為時(shí)間基準(zhǔn)，分別繪制了各期相對(duì)首期的區(qū)域重力場(chǎng)累積變化動(dòng)態(tài)圖象（圖2），其中每年均使用8～9月第二期的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行處理分析，以便較好地去除降雨等季節(jié)性因素的影響。

從多年累積重力場(chǎng)變化中可以看出，山西斷陷帶2015年之前的累積特征基本呈現(xiàn)南正北負(fù)的態(tài)勢(shì)并逐步增強(qiáng)，2009—2015年則以太行山山前斷裂帶為界，體現(xiàn)了西正東負(fù)的變化特征。其中以斷陷帶北段的重力負(fù)異常變化最大，其中值得注意的是陽(yáng)原—大同—山陰一帶處于幾個(gè)正負(fù)值異常區(qū)中心，該區(qū)域在不同時(shí)段的重力負(fù)異常變化緩慢，僅有20×10-8 m/s2左右，可能反映出大同盆地及其周緣的NE、NEE向的口泉斷裂、恒山山前斷裂、六棱山山前斷裂等運(yùn)動(dòng)和變形受阻，處于高應(yīng)力的閉鎖狀態(tài)（祝意青等，2013）。

2012年以來(lái)的累積圖像顯示石家莊以南至安陽(yáng)一帶大體沿太行山山前斷裂的NNE向梯度帶中南段的重力變化梯度持續(xù)增高，最大差異達(dá)到100×10-8 m/s2以上，應(yīng)注意該地區(qū)近年來(lái)的構(gòu)造活動(dòng)情況。同時(shí)山西南部臨汾—夏縣一帶的正值變化在2012年后開(kāi)始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。石家莊附近在2012年之前呈現(xiàn)出明顯的負(fù)值異常中心，可能是由于華北地區(qū)地下水開(kāi)采導(dǎo)致地下物質(zhì)密度減小所致，2013—2014年隨著南水北調(diào)工程?hào)|線(xiàn)、

中線(xiàn)正式通水運(yùn)行之后有所緩解恢復(fù)。

22重力場(chǎng)差分變化特征

對(duì)測(cè)區(qū)2011—2015年每年9月共5期觀(guān)測(cè)資料進(jìn)行處理獲得研究區(qū)一年尺度區(qū)域重力場(chǎng)的差分變化特征（圖3），分析表明：2015年之前，南圖22009—2012年部臨汾一帶表現(xiàn)為持續(xù)的重力累積正變化，在2014—2015最新一期的變化中突然發(fā)生由正到負(fù)的大面積反轉(zhuǎn)，隨后于2016年3月12日發(fā)生了運(yùn)城44級(jí)地震，重力場(chǎng)的變化對(duì)此次地震有較好的反映。北部大同—山陰一帶出現(xiàn)了由重力負(fù)變化

到反向正變化的演化過(guò)程，體現(xiàn)了能量積累的過(guò)程。且2013—2014年重力變化等值線(xiàn)相對(duì)2011—2012年發(fā)生近90°轉(zhuǎn)折，同時(shí)沿大同—石家莊一帶形成了正負(fù)差異約60×10-8 m/s2的梯級(jí)帶，具有一定的孕震重力特征，應(yīng)對(duì)大同盆地邊緣斷裂具有一定的孕震重力特征，的活動(dòng)性予以關(guān)注。

在累積變化中異常明顯的邯鄲—安陽(yáng)一帶，最新一期的差分結(jié)果顯示在該地區(qū)沿太行山山前斷裂形成了明顯的梯度帶，并在安陽(yáng)附近等值線(xiàn)發(fā)生轉(zhuǎn)折彎曲，這些都較好地反映了構(gòu)造變形及伴隨活動(dòng)斷層的物質(zhì)遷移引起的地表重力變化效應(yīng)，也在一定程度上反映了該區(qū)域的構(gòu)造活動(dòng)較為顯著。

23水平總梯度動(dòng)態(tài)變化特征

目前，重力梯度在對(duì)流動(dòng)重力資料的處理與分析中尚未得到應(yīng)用，但其能夠反映場(chǎng)源體的邊界細(xì)節(jié)，具有比重力異常更高的分辨率，而且重力梯度數(shù)據(jù)包含有更豐富的信息，可以加強(qiáng)位場(chǎng)數(shù)據(jù)的地質(zhì)解釋?zhuān)ㄔA霖，1999）。在位場(chǎng)數(shù)據(jù)的處理和分析中，通常利用水平總梯度的極大值來(lái)確定場(chǎng)源體的邊界、斷裂構(gòu)造等線(xiàn)性特征的位置等。本文對(duì)一年尺度的重力變化求取其水平總梯度，并嘗試根據(jù)梯度的動(dòng)態(tài)變化獲取更直觀(guān)、明顯、有意義的異常特征。

對(duì)于水平梯度的求取，我們采用計(jì)算速度快、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的頻域率計(jì)算方法，只需將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，換算至頻率域乘以相應(yīng)的梯度換算因子再進(jìn)行反變換即可（陳石等，2015）：

式中，F(xiàn)表示二維傅里葉變化，（x，y）為異常點(diǎn)的空間位置，（u，v）為異常點(diǎn)的頻率位置，ΔG（u，v） 為重力變化Δg（x，y） 的頻率域表示。在頻率域內(nèi)，重力場(chǎng)的變化在x和y方向（即沿經(jīng)度和緯度方向）的梯度為

那么重力變化的水平總梯度為

一年尺度的重力水平總梯度的動(dòng)態(tài)變化顯示如圖4所示，水平總梯度的極大值位置與斷陷帶內(nèi)斷裂的走向和分布大體一致。從2014—2015年最新一期的結(jié)果中可以更加直觀(guān)明顯地看出，在山西北部恒山斷裂、六棱山斷裂和口泉斷裂附近的陽(yáng)原—大同一帶、南部中條山斷裂的運(yùn)城—夏縣一帶和中東部的太行山斷裂安陽(yáng)附近，形成了水平總梯度的高值區(qū)集中區(qū)，與同期重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的異常位置十分一致且異常更為突出。

24重力測(cè)段段差時(shí)序變化特征分析

在分析重力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化特征基礎(chǔ)上，為了研究局部地段的重力變化特征，分別選取山西北部、中部和南部區(qū)域部分跨斷裂和不跨斷裂的測(cè)段，分析對(duì)比其段差的時(shí)序變化特征，嘗試對(duì)測(cè)段所屬的構(gòu)造及區(qū)域的活動(dòng)性進(jìn)行定性描述。

首先對(duì)山西北部大同—山陰附近跨口泉斷裂、恒山北緣斷裂和六棱山斷裂的測(cè)段進(jìn)行處理分析。從圖5b、d可以看出，北部的跨斷裂測(cè)段的段差時(shí)序變化特征總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，最大達(dá)80×10-8 m/s2，在2015年有所上升，這和前面描述的一年尺度重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化特征是比較一致的。同時(shí)，該區(qū)域不跨斷裂測(cè)段的段差時(shí)序變化（圖5c、e）有升有降，變化幅度較小，整體在20×10-8 m/s2以?xún)?nèi)，與跨斷裂測(cè)段形成明顯差別。也進(jìn)一步表明重力變化主要是伴隨應(yīng)力作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)引起的斷層深部物質(zhì)變遷和構(gòu)造變形的效應(yīng)。

分析山西中部太原盆地內(nèi)部分測(cè)段段差時(shí)序變化特征可以看出（圖5f、g）：中部與北部測(cè)段呈現(xiàn)相同的下降趨勢(shì)，但是變化量級(jí)較北部測(cè)段小，最大差異約為（15×10-8～20 ×10-8）m/s2，也間接表明了太原盆地內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)性相對(duì)較弱。

如圖5h、i所示，山西南部的跨斷裂測(cè)段從2013年開(kāi)始出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折上升趨勢(shì)，和區(qū)域重力場(chǎng)的正變化特征一致（圖2、3），我們認(rèn)為在能量累積的大背景下該區(qū)域的斷裂構(gòu)造有可能開(kāi)始變得活躍起來(lái)。

在對(duì)山西南部地區(qū)不跨斷裂測(cè)段段差進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，同樣是不跨斷裂的，位于臨汾盆地內(nèi)的襄汾—侯馬測(cè)段（圖6c）比處于盆地外的安澤—張店測(cè)段（圖6b）變化趨勢(shì)更為劇烈，根據(jù)2個(gè)測(cè)段的分布所示，這也間接反映了在周緣斷裂的控制和局部應(yīng)力作用下，臨汾盆地的構(gòu)造活動(dòng)呈現(xiàn)加劇趨勢(shì)，位于山西南部的運(yùn)城地區(qū)于2016年3月12日發(fā)生了44級(jí)地震。

3垂直形變效應(yīng)

由于地表重力變化既是對(duì)深部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)信息的反映，同時(shí)地表變形運(yùn)動(dòng)也會(huì)對(duì)重力變化產(chǎn)生一定影響。一般來(lái)說(shuō)，考慮地表垂直變形產(chǎn)生的重力效應(yīng)時(shí)，把垂直形變?chǔ)腍產(chǎn)生的重力變化δg用自由空氣校正公式（曾華霖，1999）表示：δg=-0308 6δH，即每抬升或下降1 cm，將引起約3086×10-8 m/s2的重力下降或上升變化。目前高精度垂直運(yùn)動(dòng)觀(guān)測(cè)主要通過(guò)區(qū)域水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)來(lái)獲取，但由于其觀(guān)測(cè)周期長(zhǎng)，無(wú)法與重力觀(guān)測(cè)同步，只能利用有關(guān)水準(zhǔn)測(cè)量成果粗略估算地表垂直運(yùn)動(dòng)對(duì)重力變化的影響（申重陽(yáng)等，2009）。

本文利用由精密水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)結(jié)果解算的垂直向位移信息，獲得山西北部和晉冀蒙交界范圍內(nèi)2006—2013年期間的垂直形變速率，如圖7所示（水準(zhǔn)測(cè)量和計(jì)算結(jié)果由一測(cè)中心監(jiān)測(cè)二隊(duì)完成提供）。

垂直形變場(chǎng)反映出晉冀蒙交界地區(qū)山區(qū)上升、盆地下沉的運(yùn)動(dòng)格局，總體小于10 mm/a。按前述自由空氣校正公式和垂直形變年速率計(jì)算，研究區(qū)高程變化對(duì)重力場(chǎng)的影響每年不超過(guò)3×10-8 m/s2。

在北部的集寧—清水河一帶為主要的相對(duì)隆升區(qū)，南部太原—陽(yáng)泉—石家莊地區(qū)相對(duì)下降，下降速率并不大，平均為4～8 mm/a。圖2b顯示該區(qū)域同期的重力呈現(xiàn)負(fù)變化，重力和水準(zhǔn)并沒(méi)有呈現(xiàn)理論的負(fù)相關(guān)關(guān)系，分析認(rèn)為該地區(qū)可能由于華北地下水開(kāi)采導(dǎo)致地面下沉和重力負(fù)變化。

4相同時(shí)間尺度的GPS應(yīng)變場(chǎng)與重力變化特征在深入分析山西斷陷帶及鄰區(qū)近年重力變化特征后，本文嘗試將相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和GPS觀(guān)測(cè)反映的應(yīng)變場(chǎng)相結(jié)合，初步探討山西斷陷帶地下物質(zhì)密度變化引起的地表重力變化與反映地表微形變的應(yīng)變場(chǎng)的時(shí)-空變化特征的一致性。

最大剪應(yīng)變反映的是局部區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)性的強(qiáng)弱，面應(yīng)變的值在一定程度上反映了地殼中應(yīng)變能的狀態(tài)及大小，負(fù)值表示該區(qū)收縮，正值表示該區(qū)膨脹。

2013—2015年山西斷陷帶的重力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的變化特征整體顯現(xiàn)出：在重力場(chǎng)正負(fù)變化零值圖82013—2015年山西地區(qū)重力重力變化（單位：10-8 m/s2） 2013 and 2015線(xiàn)附近基本對(duì)應(yīng)著最大剪應(yīng)變的幾個(gè)高值區(qū)，同時(shí)面應(yīng)變表現(xiàn)為擠壓收縮和膨脹拉張變形的過(guò)渡區(qū)域，表明這段時(shí)間內(nèi)隨著應(yīng)力積累局部應(yīng)變持續(xù)增大，地下物質(zhì)密度產(chǎn)生變化，這些地區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)性處在一個(gè)較強(qiáng)的狀態(tài)，同時(shí)存在部分小震活動(dòng)；研究區(qū)東南部面應(yīng)變和重力變化的零值線(xiàn)都沿太行山山前斷裂展布，說(shuō)明斷裂兩側(cè)的重力場(chǎng)和面應(yīng)變膨脹率分別呈現(xiàn)2種不同的狀態(tài)，二者具有一定的共生性特征。值得注意的是，面應(yīng)變結(jié)果顯示在五臺(tái)—陽(yáng)泉區(qū)域形成了負(fù)值中心，最大剪應(yīng)變顯示該地區(qū)相對(duì)閉鎖，位于幾個(gè)構(gòu)造相對(duì)活躍的中心，同一時(shí)期的重力變化特征顯示在同一區(qū)域表現(xiàn)為重力累積正變化，說(shuō)明該區(qū)域地殼中應(yīng)變能在周邊膨脹拉伸的包圍下處于擠壓收縮的狀態(tài)，深部物質(zhì)向該區(qū)遷移，導(dǎo)致局部區(qū)域密度增高，這也進(jìn)一步表明GPS所揭示的地表微形變是對(duì)物質(zhì)運(yùn)移的一種間接反映，與地下物質(zhì)密度變化具有較好一致性。

由于本文旨在嘗試對(duì)比相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和GPS所揭示的應(yīng)變信息的相關(guān)性和時(shí)空一致性，又由于流動(dòng)GPS觀(guān)測(cè)反映的垂向位移變化精度較低，其誤差與變化量基本在同一量級(jí)，難以在重力觀(guān)測(cè)誤差精度中得到認(rèn)證和分辨，故文中并沒(méi)有列出GPS垂向變化結(jié)果。

5結(jié)論及認(rèn)識(shí)

通過(guò)處理分析山西及鄰區(qū)2009—2015年重力場(chǎng)及其水平總梯度的動(dòng)態(tài)變化特征，結(jié)合重點(diǎn)地區(qū)跨斷裂測(cè)段的段差時(shí)序變化特征詳細(xì)分析局部地段的異常特征，最后將相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)放到一起，初步探討山西斷陷帶重力場(chǎng)變化與反映地表微形變的速度和應(yīng)變場(chǎng)的時(shí)-空變化特征的一致性，得到以下初步結(jié)論：

（1）山西北部陽(yáng)原—大同至?xí)x冀蒙交界區(qū)域在累積重力場(chǎng)變化中表現(xiàn)為持續(xù)的負(fù)變化，重力場(chǎng)差分變化特征在該地區(qū)出現(xiàn)了由負(fù)到正變化的演化過(guò)程，且等值線(xiàn)發(fā)生了近90°的彎曲，顯示出大同盆地及其周緣的NE、NEE向的口泉斷裂、恒山山前斷裂、六棱山山前斷裂等活動(dòng)構(gòu)造區(qū)域具有一定的重力孕震特征；山西南部臨汾—夏縣一帶在多年的累積變化中呈現(xiàn)重力上升趨勢(shì)，體現(xiàn)了該地區(qū)能量在不斷積累，在最新的一期重力場(chǎng)差分變化中突然發(fā)生由正到負(fù)的大面積反轉(zhuǎn)，并于2016年3月12日發(fā)生了運(yùn)城44級(jí)地震。

（2）近期的重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化顯示晉冀豫交界的邯鄲—安陽(yáng)一帶沿太行山山前斷裂形成了正負(fù)差異達(dá)100×10-8 m/s2左右的高梯度帶，并在安陽(yáng)附近等值線(xiàn)發(fā)生轉(zhuǎn)折彎曲，同時(shí)最大剪應(yīng)變也顯示該區(qū)域處于相對(duì)高值活躍期，應(yīng)予以關(guān)注。

（3）重力水平總梯度具有比重力異常更高的分辨率，根據(jù)一年尺度的重力水平總梯度的動(dòng)態(tài)變化特征，更加直觀(guān)地顯示出，在山西北部恒山斷裂、六棱山斷裂和口泉斷裂附近的陽(yáng)原—大同一帶、南部中條山斷裂的運(yùn)城—夏縣一帶和中東部的太行山斷裂安陽(yáng)附近，形成了水平總梯度的高值區(qū)集中區(qū)，與重力場(chǎng)所反應(yīng)的異常位置十分一致且異常更為明顯。

（4）跨斷裂測(cè)段段差的時(shí)序變化較好地突出局部地段的重力異常變化特征，也間接反映了山西北部的大同盆地和南部的臨汾盆地在周緣斷裂的控制下正處在一個(gè)相對(duì)活躍的時(shí)期。

（5）研究區(qū)內(nèi)由地殼垂直運(yùn)動(dòng)引起的地表重力變化較為有限，重力場(chǎng)變化是對(duì)地殼深部介質(zhì)密度變化和物質(zhì)遷移過(guò)程的主要反映。

（6）通過(guò)對(duì)比分析認(rèn)為相同時(shí)間尺度的重力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，聯(lián)合分析重力和應(yīng)變場(chǎng)有助于對(duì)地殼形變和深部物質(zhì)的變化產(chǎn)生的孕震機(jī)理獲得更深刻的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

陳石，王謙身，祝意青，等2011汶川MS80震前區(qū)域重力場(chǎng)變化與震質(zhì)中研究[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，26（4）：1147-1156

陳石，徐偉民，蔣長(zhǎng)勝2015中國(guó)大陸西部重力場(chǎng)變化與強(qiáng)震危險(xiǎn)性關(guān)系[J].地震學(xué)報(bào)，37（4）：575-587

陳石，徐偉民，祝意青，等2011震前重力場(chǎng)變化質(zhì)源體邊界和危險(xiǎn)區(qū)劃定方法研究[J].地震，31（4）：98-107

戴王強(qiáng)，高好林，竇瑪麗，等2007陜西中部地區(qū)近年來(lái)重力和應(yīng)變場(chǎng)變化特征研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，27（6）：106-108

馮建林，孫少安，秦建增，等2013絕對(duì)重力控制下的山西地震帶2009-2012重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，27（增刊I）：49-52

郭良遷，占偉，楊國(guó)華，等2010山西斷陷帶的近期位移和應(yīng)變率特征[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，30（4）：36-42

國(guó)家地震局《鄂爾多斯周緣活動(dòng)斷裂系》課題組1988鄂爾多斯周緣活動(dòng)斷裂系[M].北京：地震出版社

賈宇鵬，秦建增，李真，等20152014年山西平遙MS41地震前后重力場(chǎng)變化特征分析[J].地震研究，38（3）：377-383

李輝，申重陽(yáng)，孫少安，等2009中國(guó)大陸近期重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化圖像[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，29（3）：1-9

李輝，徐如剛，申重陽(yáng)，等2010大華北地震動(dòng)態(tài)重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)分形特征研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，30（5）：15-18

李真，秦建增，陳石，等2013山西地震重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)起算基準(zhǔn)擾動(dòng)分析[J].地震，33（3）：60-66

劉峽，傅容珊，楊國(guó)華，等2006用GPS資料研究華北地區(qū)形變場(chǎng)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力 學(xué)，26（3）：33-39

申重陽(yáng)，李輝，孫少安，等2009重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化與汶川MS80地震孕育過(guò)程[J].地球物理學(xué)報(bào)，52（10）：2547-2557

王小亞，朱文耀，符養(yǎng)，等2002GPS監(jiān)測(cè)的中國(guó)及周邊現(xiàn)時(shí)地殼形變[J].地球物理學(xué)報(bào)，45（2）：198-209

王秀文，崔子健，楊國(guó)華，等2016山西裂谷帶形變應(yīng)變場(chǎng)演化特征及與地震的關(guān)系[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，36（1）：52-56

王秀文，宋美琴，楊國(guó)華，等2010山西地區(qū)應(yīng)力場(chǎng)變化與地震的關(guān)系[J].地球物理學(xué)報(bào)，53（5）：1127-1133

王秀文1995山西中強(qiáng)地震前形變前兆的異常特征[J].山西地震，（2）：3-8

武艷強(qiáng)，江在森，王敏，等2013GPS 監(jiān)測(cè)的蘆山70級(jí)地震前應(yīng)變積累及同震位移場(chǎng)初步結(jié)果[J].科學(xué)通報(bào)，58（20）：1910-1916

玄松柏，申重陽(yáng)，邢樂(lè)林，等2014現(xiàn)今太原盆地重力變化與地表沉降[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，34（1）：24-27

楊國(guó)華，楊博，占偉，等2012GPS資料反映大震前后青藏高原東北緣的水平形變[J].地震研究，35（3）：295-302

曾華霖1999重力梯度測(cè)量的現(xiàn)狀及復(fù)興[J].物探與化探，23（1）：1-6

祝意青，梁偉鋒，湛飛并，等2012中國(guó)大陸重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，55（3）：804-813

祝意青，聞學(xué)澤，張晶，等2013華北中部重力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化及其強(qiáng)震危險(xiǎn)含義[J].地球物理學(xué)報(bào)，56（2）：531-541

祝意青，徐云馬，呂弋培，等2009龍門(mén)山斷裂帶重力變化與汶川80級(jí)地震關(guān)系研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，52（10）：2539-2546