地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (6): 1625-1648.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.06.20240062
刘志惠1,2)(
), 郝洪涛1,2),*(
), 胡敏章1,2), 李忠亚1,2), 汪健1,2), 张新林1,2), 王嘉沛1,2)
收稿日期:2024-04-28
修回日期:2024-08-15
出版日期:2025-12-20
发布日期:2025-12-31
通讯作者:
郝洪涛
作者简介:刘志惠, 男, 1999年生, 现为中国地震局地震研究所固体地球物理学专业在读硕士研究生, 主要从事地震重力学研究, E-mail: lzh1779817654@163.com。
基金资助:
LIU Zhi-hui1,2)(
), HAO Hong-tao1,2),*(
), HU Min-zhang1,2), LI Zhong-ya1,2), WANG Jian1,2), ZHANG Xin-lin1,2), WANG Jia-pei1,2)
Received:2024-04-28
Revised:2024-08-15
Online:2025-12-20
Published:2025-12-31
Contact:
HAO Hong-tao
摘要: 文中对滇西地区流动重力观测资料进行精细处理, 获得了2021年云南漾濞6.4级地震前重力变化特征, 利用GLDAS全球水文模型, 基于负荷理论分析了区域水文重力变化效应, 利用GNSS观测获取的地表长期垂直位移速率评估了地壳形变引起的重力变化。进而在分析和剥离水文、 地壳形变等重力变化效应的基础上, 探讨了震中及周边区域可能的深部物质迁移过程。结果表明: 1)2016年以来, 区域重力变化明显, 至2018年, 在震中周边形成“四象限”分布, 重力变化正-负差异量级最大超过50μGal, 其演化空间范围覆盖了整个滇西-滇西南地区, 演化半径达200~300km, 地震发生在“四象限”中心, 2019年后, 累积变化幅度略有减小, 至发震前仅余小幅度的局部变化; 2)基于密度界面反演方法, 评估了漾濞6.4级震前区域深部物质的迁移情况, 2016年至震前, 地震周边地区地壳内部物质交换频繁, 可能引起断层周边应力场发生反复调整, 2016年9月-2018年9月的应力变化使得震中及周边区域呈现出“四象限”特征, 以震中为中心300km范围内模拟物质流入达5.2×1012kg。模拟物质的质量经历了增加-减小-增加的变化过程, 临震前涌入的模拟物质质量达到峰值, 为1.45×1013kg, 最终引发地震。
刘志惠, 郝洪涛, 胡敏章, 李忠亚, 汪健, 张新林, 王嘉沛. 2021年云南漾濞6.4级地震前的重力变化特征及其深部物质迁移过程探析[J]. 地震地质, 2025, 47(6): 1625-1648.
LIU Zhi-hui, HAO Hong-tao, HU Min-zhang, LI Zhong-ya, WANG Jian, ZHANG Xin-lin, WANG Jia-pei. CHARACTERISTICS OF GRAVITY CHANGE BEFORE THE 2021 YUNNAN YANGBI MS6.4 EARTHQUAKE AND ITS DEEP MATERIAL MIGRATION PROCESS[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(6): 1625-1648.
图 2 流动重力观测点位分布(a)及野外观测点位: 长邑(b)、 平坡(c)、 华平(d)、 石林(e)
Fig. 2 Location of mobile gravity observation sites(a) and field observation sites of: Changyi(b), Pingpo(c), Huaping(d) and Shilin(e).
| 观测年月 | 采用仪器 | 格值系数 | 点值平均精度 /μGal | 后验中误差 /μGal | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| C169 | C170 | |||||
| 2015-09 | C169、C170 | 1.000098 | 1.000040 | 8.4 | 7.0 | |
| 2016-09 | C169、C170 | 1.000006 | 1.000066 | 8.3 | 8.5 | |
| 2017-09 | C169、C170 | 1.000058 | 1.000116 | 9.1 | 8.8 | |
| 2018-09 | C169、C170 | 1.000250 | 0.999980 | 10.0 | 9.6 | |
| 2019-09 | C169、C170 | 1.000240 | 1.000020 | 7.9 | 11.5 | |
| 2020-09 | C169、C170 | 1.000435 | 1.000109 | 9.3 | 10 | |
| 2021-04 | C169、C170 | 1.000405 | 1.000127 | 10.5 | 11.5 | |
表 1 滇西地区流动重力平差结果
Table1 Results of mobile gravity leveling observation in western Yunnan region
| 观测年月 | 采用仪器 | 格值系数 | 点值平均精度 /μGal | 后验中误差 /μGal | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| C169 | C170 | |||||
| 2015-09 | C169、C170 | 1.000098 | 1.000040 | 8.4 | 7.0 | |
| 2016-09 | C169、C170 | 1.000006 | 1.000066 | 8.3 | 8.5 | |
| 2017-09 | C169、C170 | 1.000058 | 1.000116 | 9.1 | 8.8 | |
| 2018-09 | C169、C170 | 1.000250 | 0.999980 | 10.0 | 9.6 | |
| 2019-09 | C169、C170 | 1.000240 | 1.000020 | 7.9 | 11.5 | |
| 2020-09 | C169、C170 | 1.000435 | 1.000109 | 9.3 | 10 | |
| 2021-04 | C169、C170 | 1.000405 | 1.000127 | 10.5 | 11.5 | |
| 站点 | 类别 | 2016-09-2017-09 | 2017-09-2018-09 | 2018-09-2019-09 | 2019-09-2020-09 | 2020-09-2021-04 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| YNYL | 形变量/mm | -4.33 | 9.03 | 32.85 | 25.46 | 66.58 |
| 重力变化/μGal | 0.85 | -1.78 | -6.46 | -5.01 | -13.1 | |
| YNYS | 形变量/mm | 16.32 | 7.49 | 26.87 | 21.37 | 61.75 |
| 重力变化/μGal | -3.2 | -1.47 | -5.29 | -4.20 | -12.14 | |
| YNYA | 形变量/mm | 15.87 | 10.98 | 25.74 | 19.45 | 60.86 |
| 重力变化/μGal | -3.12 | -2.16 | -5.06 | -3.83 | -11.97 | |
| YNSD | 形变量/mm | 41.09 | 11.13 | 34.93 | 22.74 | 62.1 |
| 重力变化/μGal | -8.08 | -2.19 | -6.87 | -4.47 | -12.22 |
表 2 各连续测站GNSS年际垂向位移量及重力效应
Table2 GNSS inter-annual vertical displacements and gravity effects at each permanent station
| 站点 | 类别 | 2016-09-2017-09 | 2017-09-2018-09 | 2018-09-2019-09 | 2019-09-2020-09 | 2020-09-2021-04 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| YNYL | 形变量/mm | -4.33 | 9.03 | 32.85 | 25.46 | 66.58 |
| 重力变化/μGal | 0.85 | -1.78 | -6.46 | -5.01 | -13.1 | |
| YNYS | 形变量/mm | 16.32 | 7.49 | 26.87 | 21.37 | 61.75 |
| 重力变化/μGal | -3.2 | -1.47 | -5.29 | -4.20 | -12.14 | |
| YNYA | 形变量/mm | 15.87 | 10.98 | 25.74 | 19.45 | 60.86 |
| 重力变化/μGal | -3.12 | -2.16 | -5.06 | -3.83 | -11.97 | |
| YNSD | 形变量/mm | 41.09 | 11.13 | 34.93 | 22.74 | 62.1 |
| 重力变化/μGal | -8.08 | -2.19 | -6.87 | -4.47 | -12.22 |
图 12 反演结果与输入的重力异常的残差图 a、 b、 c、 d、 e的参考深度依次为10km、 15km、 20km、 25km、 30km
Fig. 12 Residual plots of the inversion results against the input gravity anomalies.
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