中国流动重力监测与地震预测.docx
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2022-11-29
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地球重力场是反映物质迁移的基本物理场，直接反映地球内部构造运动、地表质量迁
移的本质和过程。地震、火山活动等地球动力学过程都会引起一定程度的地球重力场变化
[1-7]
。重力场对质量运动或变化信号敏感，适合定量研究各种地球系统过程的时空特性。高
精度的地表重力场观测由于距离地壳内部场源近、观测位置固定重复、观测仪器精度高等
特点，有利于发现与地壳内部场源直接相关的物理信号。
地震研究不仅依赖相关基础理论的发展，更依赖地震前后时空完整的高精度观测资
料。流动重力观测获得的重力时变信号能较好地反映深部物质运移与地壳密度变化等构造
活动信息，强震前区域重力场可能会观测到显著的重力异常变化特征，通过对重力时变信
号的深入分析，能捕获到与孕震区物性变化有关的物理信息，利用高精度重力测量数据分
析震前重力异常变化的时空分布特征，有助于判定未来大震的高风险区域，是利用重力手
段开展地震预测的基本出发点。
1. 流动重力监测网布局
1.1 重力网布局思路
流动重力监测网是进行地震重力测量的基础，是直接为地震预报服务的。地震监测预
报业务能力的提升离不开高精度、高时空分辨率的重力场变化监测资料，而建设布局科学
合理的台网是获取此类监测资料的前提。根据历史地震资料，地震学家在中国大陆划出了
几十条地震带，涉及地域极广。在这些地震带上都布设密集的地震重力监测网是不切实际
的，不仅自然条件和监测能力不允许，实际上也是不必要的。因此，按照地震工作的方
针，只在有一定经济建设规模、人口比较稠密、社会影响显著的主要地震带布设相对密集
的重力监测网，如南北地震带、天山地震带、华北地震带等。重力监测网的布设始终坚持
服务于中强以上地震预测，尤其是强震/大震预测这一主题。
流动重力测量是对已经建立的重力点按观测程序进行联测，定期进行重复观测，形成
重力场变化观测网络，并辅以绝对重力观测加以控制，获得高精度重力场的空间和时间变
化。
1.2 重力网布局概况
地震重力监测网是全国地震前兆监测系统的一个重要组成部分和主要监测手段，主要
用于精确监视区域重力场的动态演化，并用于地震孕育、发展、发生过程的追踪，为地震
预报和相关的地球动力学研究服务。
中国大陆的流动重力测量工作始于 1966 年邢台地震后，1981 年后得到长足发展。
1981 年前主要使用石英弹簧重力仪，测量精度在 30~40 µGal，之后引进 LaCoste-
Romberg 高精度重力仪，精度在 10 µGal 内。1990 年前后，中国大陆的主要活动构造带
或地震危险地区陆续建立了 30 多个区域重力监测网，形成了由近 4 000 个点组成的定期
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