姜永濤

1. 南陽師范學(xué)院，河南 南陽 473061； 2. 長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西 西安 710054

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川滇地區(qū)地殼運動和重力場變化與強震活動的關(guān)系研究

姜永濤1,2

1. 南陽師范學(xué)院，河南 南陽 473061； 2. 長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西 西安 710054

受印度板塊北推碰撞歐亞大陸、青藏高原NE向擠壓和向東擠出的動力環(huán)境控制，川滇地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地貌反差顯著、深淺構(gòu)造活動強烈、地震發(fā)生頻度高且強度大。本論文利用區(qū)域GPS、全球最新地殼模型和重力場模型等數(shù)據(jù)，研究了川滇地區(qū)的位移場、應(yīng)變場、巖石圈結(jié)構(gòu)、重力場及其變化等特征，探討它們與區(qū)域構(gòu)造運動、地震和斷層活動的關(guān)系，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：

(1) 利用近年多期區(qū)域GPS數(shù)據(jù)，計算分析了川滇地區(qū)的地應(yīng)變時空演化特征。結(jié)果顯示，面應(yīng)變分布與川滇地區(qū)活動地塊有一定的對應(yīng)關(guān)系；在最大剪應(yīng)變高值區(qū)的斷裂帶上鮮有地震發(fā)生，而對應(yīng)于最大剪應(yīng)變低值區(qū)的斷裂帶，由于在區(qū)域地殼運動劇烈的背景下，活動性較弱的斷層更易于應(yīng)變能積累，伴隨有強震發(fā)生。

(2) 利用CRUST1.0，基于Airy均衡理論研究了川滇地區(qū)地殼均衡狀態(tài)，并計算分析了區(qū)域均衡巖石圈深度特征。四川盆地處于地殼均衡狀態(tài)，而龍門山斷裂帶為地殼均衡差異最顯著的區(qū)域；川滇地區(qū)逆沖/正斷型地震發(fā)生在地殼均衡狀態(tài)變化劇烈的斷裂帶上，而走滑型地震則發(fā)生在均衡狀態(tài)變化不明顯的斷裂帶上。川滇地區(qū)均衡巖石圈厚度存在較大的橫向差異性，與區(qū)域moho起伏無明顯鏡像關(guān)系，其中四川盆地有厚約150 km的巖石圈根，南北地震帶的巖石圈厚度較東西兩側(cè)塊體要減薄近20 km。

(3) 利用最新超高階重力場模型EIGEN-6C2、全球DEM模型topo_15.1.img和地殼模型CRUST1.0等數(shù)據(jù)，研究了川滇地區(qū)自由空氣重力異常、布格重力異常和剩余重力異常的分布特征。川滇地區(qū)自由空氣重力異常與地形鏡像關(guān)系明顯，而區(qū)域布格重力異?？傮w特征為西北低、東南高，反映了川滇地區(qū)地殼厚度變化的基本格局；川滇地區(qū)剩余重力異常存在巨大的橫向差異，說明殼幔密度橫向差異大，反映了川滇地區(qū)構(gòu)造活動強烈。近年川滇地區(qū)的逆沖/正斷型地震(如汶川地震、蘆山地震)均發(fā)生在這三種重力異常的高梯度帶上，而走滑型地震(如玉樹地震、魯?shù)榈卣?則發(fā)生在重力異常變化較為平穩(wěn)的區(qū)域。

(4) 利用90階GFZ Release 05重力場模型研究了川滇地區(qū)衛(wèi)星重力變化特征。2003—2012年川滇地區(qū)重力場變化劇烈，但從2006年開始區(qū)域年累積重力變化圖像已形成基本格局，呈近似以川滇菱形塊體為中心的“四象限分布”，只是高、低值區(qū)的中心和量值存在一定的動態(tài)變化。汶川地震震前，龍門山斷裂區(qū)域的衛(wèi)星重力變化呈“增大-減速增大-減少”特征，且臨震(震前兩年)形成了平行于斷裂帶的重力變化梯級帶；汶川地震導(dǎo)致2008—2009年川滇地區(qū)重力場變化呈現(xiàn)以龍門山斷裂帶為中心的“四象限分布”，反映了強震對區(qū)域地殼運動的影響；汶川地震后，川滇地區(qū)重力場變化強烈，且區(qū)域地震活動性增強，說明汶川大震可能對其后的區(qū)域多次強震有觸發(fā)作用。

(5) 基于向-位錯理論計算了矩形斷層平動和轉(zhuǎn)動引起的變形地表和空間重力變化。斷層的平動和轉(zhuǎn)動量越大，引起的重力變化范圍和量值就越大，且斷層轉(zhuǎn)動引起的重力大小與斷層埋深成反比關(guān)系，即斷層埋深越大，相應(yīng)的重力變化量值就越??；宏觀上，矩形斷層平動引起的重力變化呈近似對稱的特征，而斷層轉(zhuǎn)動打破了這種對稱性，且轉(zhuǎn)動角越大，圖像的不對稱性就越明顯。

JIANG Yongtao(1985—)，male，

his doctoral degree from Chang’an University on June 2015，majors in Geodesy and Surveying Engineering.

Study on the Relationship between Crust Movement, Gravity Variation and Regional Strong Earthquakes in Sichuan-Yunnan Region

JIANG Yongtao1,2

1. Nanyang Normal University，Nanyang 473061，China； 2. Chang’an University，Xi’an 710054，China

姜永濤.川滇地區(qū)地殼運動和重力場變化與強震活動的關(guān)系研究[J].測繪學(xué)報，2017,46(5)：669.

10.11947/j.AGCS.2017.20170007. JIANG Yongtao.Study on the Relationship between Crust Movement, Gravity Variation and Regional Strong Earthquakes in Sichuan-Yunnan Region[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2017,46(5):669. DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20170007.

2017-01-11

姜永濤(1985—)，男，2015年6月畢業(yè)于長安大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位(指導(dǎo)教師：張永志教授)，研究方向為地震與重力和地殼形變的關(guān)系。

P223∶P315

D

1001-1595(2017)05-0669-01

國家自然科學(xué)基金(41374028；41274083；41304013)和南陽師范學(xué)院高層次人才科研啟動費資助

E-mail： 1212203jiang@sina.com