祝意青 劉 芳 徐云馬
(中國西安710054 中國地震局第二監(jiān)測中心)
自2008 年以來,青藏高原東緣連續(xù)發(fā)生了2008 年四川汶川MS8.0、2013 年蘆山MS7.0及2017 年九寨溝MS7.0 地震。這3 次大震前,中國地震局在青藏高原東緣開展了多期流動重力觀測,均觀測到震中附近顯著的重力異常變化。
深入分析汶川、蘆山和九寨溝地震前的重力變化,發(fā)現(xiàn)重力場動態(tài)變化存在以下特征:①大震發(fā)生前,區(qū)域重力場出現(xiàn)大范圍有序性變化,可能是區(qū)域應力場增強引起深部物質運移與變遷產生的區(qū)域性重力異常。如:在2008 年汶川MS8.0 地震前,自川西高原向川滇地塊,重力場出現(xiàn)由負向正的空間大尺度范圍的有序性變化;在2013 年蘆山MS7.0 地震前,自川西高原向四川盆地,重力場出現(xiàn)由負向正的有序性變化;在2017 年九寨溝MS7.0地震前,自川西高原向甘肅隴南地區(qū),重力場出現(xiàn)由負向正的有序性變化;②大震發(fā)生前,震源區(qū)附近產生與地震孕育發(fā)生有關的局部重力異常區(qū),并沿構造塊體邊界的發(fā)震斷裂出現(xiàn)顯著重力變化梯度帶,可能是深部孕震環(huán)境變化的信息體現(xiàn)。如:2008 年汶川地震前,環(huán)繞龍門山斷裂帶出現(xiàn)顯著的重力高值變化異常區(qū)及梯度帶,汶川地震即發(fā)生在沿龍門山構造走向的重力變化高值異常區(qū)梯度帶上;2013 年蘆山地震發(fā)生在川西高原低值異常區(qū)到雅安高值異常區(qū)的過渡帶,沿龍門山斷裂帶出現(xiàn)的重力變化高梯度帶拐彎處附近;2017 年九寨溝地震發(fā)生在川西高原至甘肅隴南一負一正重力變化異常區(qū)過渡帶之間的重力高梯度帶,沿NWW 向塔藏斷裂帶以及沿近NS 向岷江斷裂出現(xiàn)的重力變化高梯度帶拐彎處附近。
對于2008 年以來青藏高原東緣發(fā)生的3 次大震,震前流動重力均出現(xiàn)不同程度的顯著異常變化。利用流動重力觀測資料進行年度預測,發(fā)現(xiàn)與實測結果較吻合,特別是對汶川與蘆山地震的中期預測,2 次地震均發(fā)生在預測的龍門山斷裂帶上,震中位置預測均具有較高的準確度,結果見表1。
表1 2008—2017 年青藏高原3 次大震預測結果Table 1 Prediction results of three large earthquakes in Qinghai-Tibet Plateau from 2008 to 2017
分析認為:①與地震孕育發(fā)生有關的重力場變化,是分布在地殼所有深度上地下物質流體運移與變遷活動的響應。區(qū)域應力場增強導致深部物質運移和變遷產生大范圍的區(qū)域性重力變化,物質變遷和構造變形差異運動強烈的構造活動地塊邊界地帶,易出現(xiàn)重力等值線的密集,形成重力變化梯度帶;②大震易發(fā)生在與構造活動地塊邊界有關的重力變化高梯度帶上,重力變化等值線的拐彎部位,構造活動斷裂帶是物質密度增加與減少的過渡地帶,該處產生的物質增減差異運動劇烈,易產生急劇的重力變化,有利于應力的高度積累而孕育地震;③重力觀測資料對四川汶川、蘆山、九寨溝大震的中期預報具有較高準確性,特別是對震中位置的預測。