新疆精河6.6级地震周边地区密度构造、均衡异常以及岩石圈挠曲机理
发布时间：2022-01-16 02:44
依据EIGEN-6C4重力模型和ETOPO1高程模型数据,围绕新疆精河6.6级地震展开岩石圈均衡与挠曲机理研究,得到如下结论:（1）震中附近的布格与自由空气重力异常分别为-221和-92mGal(10-5 m·s-2),震中位于重力异常高梯度带上;（2）震中周边地区地壳厚度约为50km,密度结构总体变化平缓,东西方向地壳厚度变化较小,但自南向北地壳厚度逐渐变薄,精河6.6级地震初始破裂发生在上中地壳分界面附近;（3）震中附近岩石圈承载的垂向构造应力为20MPa左右,震中位于岩石圈垂向构造应力极大值附近的高梯度带上;（4）地震周边地区岩石圈有效弹性厚度最优解为26km,加载比最优解为F1=1,F2=F3=0,表明该区域岩石圈相对坚硬,且导致岩石圈变形的初始加载全部来自地表.
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
精河6.6级地震周边地区重力异常图（a）自由空气重力异常；（b）布格重力异常．红色五角星表示震中位置．
强震的孕育与发生跟周边地区的重力场变化以及均衡背景关系密切．自1966年邢台地震以来，我国开始展开以地震预报为主要目的的重力监测与研究工作，并于多次强震前观测到显著的震前重力扰动（申重阳等，2009；祝意青等，2015）．尽管震前重力扰动的表现形式各不相同，祝意青等（2015,2017,2018）依据重力异常区的范围、重力异常幅度的大小、重力异常变化梯度的分布形态以及其他异常特征，研究了未来地震的发展趋势，以及潜在强震的可能地点与震级，并对多次6级以上强震进行了较为准确的中期预测．另一方面，高尚华等（2016）基于重力/GNSS联测数据，采用均衡原理提出了一种计算岩石圈垂向构造应力的新方法，并在川西、藏南等地展开应用研究（佘雅文等，2017;Fu and She,2017;付广裕等，2018），发现强震多发生在岩石圈垂向构造应力高梯度带上，以及向上的垂向构造应力（远离地心）高值区．相关研究（佘雅文等，2017）表明，重力观测数据揭示的岩石圈均衡背景与强震的孕育和发生也有一定的联系．本研究拟采用重力和高程模型数据，反演精河6.6级地震及周边地区的地壳密度分层结构，计算区域岩石圈承载的垂向构造应力场，探讨研究区域的岩石圈有效弹性厚度以及相应的初始加载比，相关研究结果对于揭示精河6.6级地震的发震机理和深部孕震环境具有一定的参考价值，也有助于揭示研究区域地壳结构、均衡特性、构造演化过程等基础科学问题．
岩石圈垂向构造应力正值表示向上的构造应力（远离地心），负值表示向下的构造应力（指向地心）．据图4可知，两条剖面总体具有-5～20 MPa的垂向构造应力．东西方向的博罗科努山（AB剖面）总体上承载着向上的垂向构造应力（图4a），极大值位于震源西部的山区凹陷地带．南北方向（CD剖面）的岩石圈垂向构造应力变化较大（图4c），天山承载的垂向构造应力为负值，其他地区为正值，极大值位于博罗科努山南麓．总体上，精河6.6级地震发生在垂向构造应力极值附近的高梯度变化带上（图4).图4 精河6.6级地震周边地区岩石圈垂向构造应力剖面分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北亚地区地壳密度结构与垂向构造应力场[J]. 王振宇,佘雅文,付广裕,皮誉洋. 地球物理学报. 2018(06)
[2]我国流动重力监测预报发展之再思考[J]. 祝意青,申重阳,张国庆,赵云峰,刘芳,徐云马. 大地测量与地球动力学. 2018(05)
[3]汶川MW7.9地震周边地区布格重力异常与岩石圈垂向构造应力场[J]. 付广裕,金红林,王灼华,佘雅文. 地震. 2018(02)
[4]2017年精河MS6.6地震前重力变化特征分析[J]. 艾力夏提·玉山,李瑞,刘代芹,王晓强,朱治国,李杰,刘立人,苏力坦·玉散,陈丽. 中国地震. 2017(04)
[5]2017年8月9日精河6.6级地震序列重定位与发震构造初步研究[J]. 刘建明,高荣,王琼,聂晓红. 中国地震. 2017(04)
[6]2017年四川九寨沟Ms7.0地震前区域重力场变化[J]. 祝意青,梁伟锋,赵云峰,刘芳,隗寿春,徐云马. 地球物理学报. 2017 (10)
[7]重力与地形数据揭示的巴颜喀拉块体东缘垂向构造应力场[J]. 佘雅文,付广裕,王灼华,高原. 地球物理学报. 2017 (06)
[8]六盘山地区地壳重力均衡与隆升机制研究[J]. 佘雅文,付广裕,苏小宁,孟国杰,祝意青,郭树松,徐云马. 地球物理学进展. 2016(04)
[9]利用重力/GPS联合观测数据计算地壳垂向构造应力的新方法[J]. 高尚华,佘雅文,付广裕. 地球物理学报. 2016(06)
[10]川滇地区重力场动态变化及其强震危险含义[J]. 祝意青,刘芳,李铁明,郑兵,王青华. 地球物理学报. 2015(11)
本文编号：3591782
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
精河6.6级地震周边地区重力异常图（a）自由空气重力异常；（b）布格重力异常．红色五角星表示震中位置．
强震的孕育与发生跟周边地区的重力场变化以及均衡背景关系密切．自1966年邢台地震以来，我国开始展开以地震预报为主要目的的重力监测与研究工作，并于多次强震前观测到显著的震前重力扰动（申重阳等，2009；祝意青等，2015）．尽管震前重力扰动的表现形式各不相同，祝意青等（2015,2017,2018）依据重力异常区的范围、重力异常幅度的大小、重力异常变化梯度的分布形态以及其他异常特征，研究了未来地震的发展趋势，以及潜在强震的可能地点与震级，并对多次6级以上强震进行了较为准确的中期预测．另一方面，高尚华等（2016）基于重力/GNSS联测数据，采用均衡原理提出了一种计算岩石圈垂向构造应力的新方法，并在川西、藏南等地展开应用研究（佘雅文等，2017;Fu and She,2017;付广裕等，2018），发现强震多发生在岩石圈垂向构造应力高梯度带上，以及向上的垂向构造应力（远离地心）高值区．相关研究（佘雅文等，2017）表明，重力观测数据揭示的岩石圈均衡背景与强震的孕育和发生也有一定的联系．本研究拟采用重力和高程模型数据，反演精河6.6级地震及周边地区的地壳密度分层结构，计算区域岩石圈承载的垂向构造应力场，探讨研究区域的岩石圈有效弹性厚度以及相应的初始加载比，相关研究结果对于揭示精河6.6级地震的发震机理和深部孕震环境具有一定的参考价值，也有助于揭示研究区域地壳结构、均衡特性、构造演化过程等基础科学问题．
岩石圈垂向构造应力正值表示向上的构造应力（远离地心），负值表示向下的构造应力（指向地心）．据图4可知，两条剖面总体具有-5～20 MPa的垂向构造应力．东西方向的博罗科努山（AB剖面）总体上承载着向上的垂向构造应力（图4a），极大值位于震源西部的山区凹陷地带．南北方向（CD剖面）的岩石圈垂向构造应力变化较大（图4c），天山承载的垂向构造应力为负值，其他地区为正值，极大值位于博罗科努山南麓．总体上，精河6.6级地震发生在垂向构造应力极值附近的高梯度变化带上（图4).图4 精河6.6级地震周边地区岩石圈垂向构造应力剖面分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北亚地区地壳密度结构与垂向构造应力场[J]. 王振宇,佘雅文,付广裕,皮誉洋. 地球物理学报. 2018(06)
[2]我国流动重力监测预报发展之再思考[J]. 祝意青,申重阳,张国庆,赵云峰,刘芳,徐云马. 大地测量与地球动力学. 2018(05)
[3]汶川MW7.9地震周边地区布格重力异常与岩石圈垂向构造应力场[J]. 付广裕,金红林,王灼华,佘雅文. 地震. 2018(02)
[4]2017年精河MS6.6地震前重力变化特征分析[J]. 艾力夏提·玉山,李瑞,刘代芹,王晓强,朱治国,李杰,刘立人,苏力坦·玉散,陈丽. 中国地震. 2017(04)
[5]2017年8月9日精河6.6级地震序列重定位与发震构造初步研究[J]. 刘建明,高荣,王琼,聂晓红. 中国地震. 2017(04)
[6]2017年四川九寨沟Ms7.0地震前区域重力场变化[J]. 祝意青,梁伟锋,赵云峰,刘芳,隗寿春,徐云马. 地球物理学报. 2017 (10)
[7]重力与地形数据揭示的巴颜喀拉块体东缘垂向构造应力场[J]. 佘雅文,付广裕,王灼华,高原. 地球物理学报. 2017 (06)
[8]六盘山地区地壳重力均衡与隆升机制研究[J]. 佘雅文,付广裕,苏小宁,孟国杰,祝意青,郭树松,徐云马. 地球物理学进展. 2016(04)
[9]利用重力/GPS联合观测数据计算地壳垂向构造应力的新方法[J]. 高尚华,佘雅文,付广裕. 地球物理学报. 2016(06)
[10]川滇地区重力场动态变化及其强震危险含义[J]. 祝意青,刘芳,李铁明,郑兵,王青华. 地球物理学报. 2015(11)
本文编号：3591782
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