重力场非潮汐变化能够反映地球内部物质变化和变形过程，监视区域重力场动态演化可追踪地震孕育、发展、发生的过程，是一种有效的中长期前兆监测手段，已被大量震例证实^[1-5]。东北地区位于中亚造山带的东缘，由一系列古代增生楔和微陆块拼接而成，包括嫩江断裂、佳伊断裂、敦密断裂等。自晚中生代以来，太平洋板块持续向欧亚板块俯冲，经日本海沟插入东北大陆下约600 km深处，造成深、浅震活动频繁，如2002年汪清7.2级地震、2013年前郭5.8级震群、2016年林口6.4级地震^[6-8]。2010~2016年，中国地震局对东北地区重力网共进行了6期流动重力观测，2015年加密优化改造如图 1所示，本文基于重力场动态变化图像，分析其特征及其与前郭5.8级震群的关系。

1 数据处理

测区内包括漠河、海拉尔、长春、宾县、沈阳、乌兰浩特、鹤岗、绥阳、鄂伦春、二连浩特等10个绝对重力点，在2010年、2013年和2015年进行了3期测定，精度均优于5 μGal。为减少相对重力联测误差传递的影响^[9]，通过插值获得3期无同步观测的重力值，对每期观测资料进行整体平差处理，点值精度均优于10 μGal(表 1)。

2 重力场动态变化特征 2.1 累积变化

以2013年观测资料为基准，获得累积变化(图 2)。可见，整体变化趋势较为一致，重力变化零值线基本近南北向沿嫩江断裂带大致分布，累积变化量级较小，约30~40 μGal，无明显长期累积特征。2013~2016年结果(图 2(c))显示，黑龙江中东部地区重力呈减小趋势，中部重力正异常由乌兰浩特周边向西移至东乌旗-巴林右旗一带，形成约30 μGal的重力正变化中心，等值线拐点在西拉木伦断裂和嫩江断裂交汇处。

2.2 差分变化

图 3给出1 a尺度的重力场差分变化。2012~2013年变化(图 3(a))总体较为平缓，零值线沿近南北向在海拉尔-乌兰浩特-沈阳一带展布。2013年前郭5.8级震群、通辽5.3级地震和灯塔5.1级地震基本沿零值线分布，可能为震前前兆异常(孕震)。

2014~2015年变化(图 3(c))较前2期发生反向，呈条带状沿佳木斯-密山断裂和嫩江断裂带走向分布，断裂控制作用明显，而2016年林口6.4级地震发生在变化零值线上。

2015~2016年变化(图 3(d))显示，整个黑龙江和吉林中东部地区均呈现最大-20 μGal的负值异常，下降过程持续近1 a。在西拉木伦断裂和嫩江断裂交汇处以北的乌兰浩特-巴林右旗一带形成四象限分布的局部重力变化，2014~2016年2 a尺度的重力变化(图 4(b))表明，在该地区西北侧以东乌旗为中心形成约50 μGal的重力正异常，既有能量积累又存在破裂条件的变化，与孕震机理^{[3, 10-12]}较一致，应予以关注。

3 前郭5.8级震群前后重力变化

2013-10-31~11-23，吉林省松原市前郭地区陆续发生了5次5级以上的地震(震群)，其频度、强度、序列类型等在吉林省地震史上尚属首例。2010~2013年的震前重力场变化(图 4(a))显示，在内蒙古东北部、辽宁北部和吉林形成大面积重力正变化，在辽吉蒙交界处的通辽附近最大，约50~60 μGal，持续上升的重力变化有利于孕震能量的积累，2013-04通辽5.3级地震和2013-11前郭5.8级震群就发生在最大正异常南北两侧的重力变化梯级带上，其走向与赤峰-开原断裂和第二松花江断裂分布基本一致。

图 3(c)、3(d)和图 4(b)分别为震后不同时段、不同时间尺度的重力场变化。2014~2015年显示整体变化(图 3(c))与上一期(图 3(b))相比呈反向，震中赤峰-通辽-松原一带形成北东-南西向约10 μGal的负异常变化条带，两侧为正异常，前2期正异常向西北移至东乌旗附近并有所减弱，表明2次地震对震中及周边地区地下物质密度再分布产生影响。2015~2016年该地区的变化(图 3(d))有所恢复，整个过程较典型地体现了震后重力的震荡恢复调整。2014~2016年震后2 a尺度的变化(图 4(b))表明，通辽5.3级地震周边，特别是沿赤峰-开原断裂的赤峰-通辽一带，在震后2~3 a已逐渐恢复至震前特征，而前郭5.8级震群的震源区及周边仍处在-10~0 μGal的变化区域内，与震前2010~2013年的变化(图 4(a))相比，变化零等值线在该地区呈转折弯曲状态，表明还处在恢复调整过程中。

4 结语

本文基于东北地区2010~2016年的流动重力资料，系统分析了重力场动态变化特征和前郭5.8级震群前后的重力变化，结果显示：

1) 东北地区整体重力变化较为平缓，鲜有超过60 μGal变化的重力梯级带，变化零值线基本沿海拉尔-沈阳一带呈北北西或近南北向展布，与构造走向分布不一致，体现出近年地下构造活动和物质运移水平相对平稳，不存在中强地震的显著重力孕震特征。

2) 2013年前郭5.8级震群和通辽5.3级地震都发生在与断裂构造走向一致的震前重力变化梯级带上，且附近存在约60 μGal的重力正异常，存在能量积累和破裂产生的有利孕震环境。

3) 2015~2016年的重力变化显示，内蒙古东部沿嫩江断裂的乌兰浩特-巴林右旗一带呈四象限变化趋势；2014~2016年2 a尺度变化显示，在其西北侧以东乌旗为中心形成约50 μGal的正异常，应关注该地区未来中强地震的危险性。