玉樹地震前后不同時空尺度的重力變化研究

祝意青 劉 芳 梁偉鋒

（中國地震局第二監(jiān)測中心，西安 710054）

收集、整理中國地殼運(yùn)動觀測網(wǎng)絡(luò)及中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)重力資料，給出玉樹地震前后不同時空尺度的重力場時空變化結(jié)果和具有構(gòu)造活動意義的重力場動態(tài)圖像。

1 重力變化與玉樹7.1級地震

分析玉樹地震前后區(qū)域重力場的時空動態(tài)變化可以發(fā)現(xiàn)，1998-2000年，玉樹震中附近區(qū)域重力場變化較為平緩；2000-2002年，區(qū)域重力場主要表現(xiàn)為自西向東由青藏高原重力正值變化逐漸過渡到四川盆地重力負(fù)值變化的有序性變化，這可能是2001年昆侖山口西8.1級地震后巴顏喀拉地塊東部向東的運(yùn)動增強(qiáng)引起的大空時尺度的趨勢性變化；2002-2005年，出現(xiàn)環(huán)川滇菱形塊體的較大空時范圍的重力變化異常區(qū)以及雅江—馬爾康—汶川一帶的重力變化高梯度帶，這可能是汶川8.0級地震孕育發(fā)生前的重力異常變化；2005-2008年，川滇菱形塊體劇烈負(fù)值變化，青藏塊體重力正值變化，玉樹地區(qū)重力正值變化最大，達(dá)100×10-8m/s2，并在玉樹震中附近形成與甘孜－玉樹斷裂走向基本一致的重力變化高梯度帶，玉樹震中平于重力變化異常區(qū)伴生的重力變化高梯度帶與巴顏喀拉活動地塊南邊界的甘孜－玉樹斷裂交匯地區(qū)。2008-2010年，隨著構(gòu)造塊體整體孕震過程的結(jié)束，玉樹震中及其附近出現(xiàn)震后恢復(fù)變化。

1998-2008年，十年尺度的重力變化清楚的顯示出，玉樹震中地區(qū)重力正值變化，震中以東的川西高原和震中西北的五道梁地區(qū)出現(xiàn)兩個重力負(fù)值變化異常區(qū)，在這兩個異常區(qū)附近分別發(fā)生了2008年汶川8.0級和2001年昆侖山口西8.1級大震。10年尺度的區(qū)域重力場變化較好地反映了昆侖山口西8.1級、汶川8.0級和玉樹7.1級3次大震青藏高原地區(qū)地殼構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈。

玉樹7.1地震震中附近的測點(diǎn)，自1998年以來呈準(zhǔn)同步波動性上升變化。1998-2000年重力變化平緩，2000-2002年緩慢上升變化，2002-2005年出現(xiàn)下降變化，2005-2008年快速上升，尤其是震中的玉樹測點(diǎn)由2005年的－53×10-8m/s2，快速上升到2008年的66×10-8m/s2，相鄰兩期的變化達(dá)110×10-8m/s2多，2008-2010年玉樹地震后出現(xiàn)下降變化。玉樹測點(diǎn)離玉樹震中不到40 km，較好的反映玉樹地震前震中區(qū)附近的重力測點(diǎn)隨時時的劇烈波動性上升及震后的下降變化。

2 認(rèn)識與討論

強(qiáng)震大都發(fā)生在活動板塊的邊界或活動斷裂帶上，2010年4月14日玉樹7.1地震發(fā)生在巴顏喀拉地塊南邊界的甘孜－玉樹斷裂帶上。

（1）地震源于地殼深處，地震的孕育和發(fā)生必然引起震源區(qū)及其附近一定范圍內(nèi)地球物理場的變化，尤其是地球重力場的變化，玉樹地震發(fā)生在重力變化異常區(qū)（有利于能量的積累）及其伴生的重力變化高梯度帶（有利于地震剪切破裂的發(fā)生）上。

（2）玉樹地震發(fā)生在巴顏喀拉地塊的南邊界的甘孜－玉樹斷裂帶上，該地塊北邊界的東昆侖斷裂帶上2001年發(fā)生昆侖山口西MS8.1地震，東邊界的龍門山斷裂帶上2008年發(fā)生汶川MS8.0地震。重力變化表明，這兩次大震對2010年玉樹MS7.1地震的孕育發(fā)展具有重要影響。

（3）近期及十年尺度的重力變化平表明，藏東至川滇塊體西邊界重力變化劇烈，并形成重力變化高梯度帶。該區(qū)具有強(qiáng)震發(fā)生的背景，應(yīng)高度重視和加強(qiáng)觀測。