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    新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征

    徐伟民 陈石 石磊

    徐伟民, 陈石, 石磊, 2014. 新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征. 地球科学, 39(12): 1831-1841. doi: 10.3799/dqkx.2014.166
    引用本文: 徐伟民, 陈石, 石磊, 2014. 新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征. 地球科学, 39(12): 1831-1841. doi: 10.3799/dqkx.2014.166
    Xu Weimin, Chen Shi, Shi Lei, 2014. Seismic Activity and Gravity Anomaly Characteristics of Yutian in Xinjiang and Surrounding Regions. Earth Science, 39(12): 1831-1841. doi: 10.3799/dqkx.2014.166
    Citation: Xu Weimin, Chen Shi, Shi Lei, 2014. Seismic Activity and Gravity Anomaly Characteristics of Yutian in Xinjiang and Surrounding Regions. Earth Science, 39(12): 1831-1841. doi: 10.3799/dqkx.2014.166

    新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征

    doi: 10.3799/dqkx.2014.166
    基金项目: 

    科技部国际合作重点项目 2011DFB20210

    国家地震科技支撑计划项目 2012BAK19B01-05

    国家自然科学基金青年基金项目 41104046

    中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项 DQJB12B20

    中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项 DQJB12C03

    中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项 DQJB12B14

    四川省芦山"4·20"7.0级强烈地震科学考察 1301001

    详细信息
      作者简介:

      徐伟民(1987-), 男, 研究实习员, 硕士, 主要从事区域重力场变化、连续重力资料分析、绝对重力监测研究等工作. E-mail: xuweimin@cea-igp.ac.cn

    • 中图分类号: P315.72

    Seismic Activity and Gravity Anomaly Characteristics of Yutian in Xinjiang and Surrounding Regions

    • 摘要: 基于最新重力场模型对2014年于田Ms7.3地震震区的重力异常特征进行分析, 并应用Crust1.0地壳模型计算得到震区的深部构造形态, 结果显示: 震中位于地壳厚度陡变带上.同2008年于田Ms7.3地震相比, 震中虽位于不同位置, 但发震机制均与深部地壳结构变化密切相关.统计研究区内历史地震活动性与重力异常之间的关系, 发现震中的自由空气异常与地形存在明显的线性相关性, 而布格异常和均衡异常的结果则明显不同.进一步地分别计算不同重力异常的水平总梯度和线性信号, 结果表明: 重力异常梯度量与地形的相关特性更明显.研究表明: Ms7.0以上大震活动与重力异常之间具有明显的统计特性学, 这可能与重力异常反映的深部结构和壳内质量分布的不均匀有关.

       

    • 图  1  新疆于田构造背景和重力异常

      a.研究区地形、断裂分布及活动地块边界; b.研究区主要地震活动(1970年以来Ms5.0以上地震)与自由空气重力异常.a中红色实线为活动断裂分布,蓝色实线为行政区边界,红色和黄色分别为一级和二级活动块体;b中地震震中位置用黑色圆圈表示其大小与圆圈直径正相关,于田两次Ms7.3地震用红色五角星表示.图 1a中的地形数据来源于EGM2008模型;b中的自由空气重力异常数据来源于Topex网站最新V22.1版本数据,并经过了Guass 50 km低通滤波,重力单位mGal=10-5 m/s2

      Fig.  1.  The tectonic setting and gravity anomaly of Yutian in Xinjiang

      图  2  研究区布格重力异常与均衡重力异常特征

      a.研究区布格重力异常;b.研究区均衡重力异常.图中红色实线为活动断裂分布,本次于田两次Ms7.3地震用红色五角星表示;图a和b中的重力异常网格精度为4 km,重力单位mGal=10-5 m/s2,并统一为Guass 50 km低通滤波结果,坐标采用Lambert平面投影,中央经纬度分别为82.5°,36.1°;均衡重力异常计算中选取的地壳平均深度为30 km,壳幔密度差0.45 g/m3

      Fig.  2.  The Bouger gravity and isostacy gravity anomaly of the research region

      图  3  跨震中南北向剖面地形起伏、深部构造和重力异常变化数据

      a.剖面位置的重力异常曲线;b.剖面位置深部构造界面、地震活动及地形起伏.FGA表示自由空气重力异常BGA布格重力异常IGA均衡重力异常,重力单位mGal=10-5 m/s2;TB塔里木盆地;F1雅鲁藏布江断裂F2郭扎错断裂2008年于田M7.3地震发震断裂F3阿尔金断裂2014年于田M7.3断裂发震断裂F4矛头山断裂F5哈尔克山断裂带F6喀什河断裂以上符号和说明与下图相同;图中地形数据来源于图 1相同,地震目录由中国地震台网提供,其中部分地震没有震源深度数据统一设置为10 km

      Fig.  3.  The topography, deep structure and gravity anomaly data of the south-north profile through the epicenter of Yutian in Xinjiang in 2014

      图  4  跨震中西东向剖面地形起伏、深部构造和重力异常变化数据

      a.剖面位置的重力异常曲线;b.剖面位置深部构造界面、地震活动及地形起伏.图中FGA、BGA和IGA符号含义与图 3相同;F1.天神达坂断裂;F2.康西瓦断裂;F3.阿尔金断裂;F4.太阳湖断裂;图中地形数据来源于图 1相同,地震目录由中国地震台网提供

      Fig.  4.  The topography, deep structure and gravity anomaly data of the west-east profile through the epicenter of Yutian in Xinjiang in 2014

      图  5  研究区内地震震中位置的重力异常与地形高程相关关系

      a.自由空气重力异常与高程关系; b.布格重力异常与高程关系; c.均衡重力异常与高程关系.图中地形数据和重力异常数据于图 1图 2中相对应,地震目录由中国地震台网提供,两次于田Ms7.3地震分别用五角星表示,其中黑色五角星对应2008年地震,红色对应2014年地震

      Fig.  5.  The relationship of the gravity anomaly and topography of the epicenter of earthquakes in research region

      图  6  研究区内地震震中位置的重力异常水平总梯度与地形高程相关关系

      a.自由空气重力异常水平总梯度与高程关系; b.布格重力异常水平总梯度与高程关系; c.均衡重力异常水平总梯度与高程关系.图中各符号和图标含义与图 5一致,其中重力梯度单位为10-5/s2

      Fig.  6.  The relationship of the gravity anomaly and topography of the epicenter of earthquakes in research region

      图  7  研究区内地震震中位置的重力解析信号与地形高程相关关系

      a.自由空气重力异常解析信号与高程关系; b.布格重力异常解析信号与高程关系; c.均衡重力异常解析信号与高程关系.图中各符号和图标含义与图 5一致,其中重力梯度单位为10-5/s2

      Fig.  7.  The relationship of the gravity anomaly and topography of the epicenter of earthquakes in research region

      表  1  研究区1970年以来Ms7.0以上历史地震活动

      Table  1.   The historical seismicity exceed Ms7.0 in related religion after 1970

      编号 发震时间和名称 构造位置与震源机制 位置(经/纬) 深度(km) 震级
      1 1985年8月23日乌恰地震 卡兹克阿尔特断裂带/右旋 39.53°E/75.32°N 18 7.4
      2 1996年11月19日和田地震 喀喇昆仑断裂带/右旋走滑 35.43°E /78.35°N 16 7.1
      3 1997年11月18日玛尼地震 茶卡-若拉错断裂/走滑 35.20°E /87.30°N 10 7.4
      4 2001年11月4日昆仑山地震 东昆仑断裂带/左旋滑动 35.97°E /90.59°E 10 8.1
      5 2008年3月21日于田地震 郭扎错断裂/拉张型 35.80°E /81.43°N 26 7.3
      6 2014年4月12日于田地震 阿尔金断裂西段/走滑型 36.10°E /82.50°N 12 7.3
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    出版历程
    • 收稿日期:  2014-04-04
    • 刊出日期:  2014-12-01

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