地震地质

作者：宋冬梅, 王慧, 单新建, 王斌, 崔建勇

单位：1)中国石油大学(华东), 海洋与空间信息学院, 青岛 2665802)中国石油大学(华东), 研究生院, 青岛 2665803)中国地震局地质研究所, 北京 100029;

关键词：GRACE重力卫星,震前重力异常,最大切应变,汶川地震,尼泊尔地震,

基金：国家重点研发计划项目(2019YFC1509202);国家自然科学基金(41772350);国家自然科学基金(61371189);国家自然科学基金(41701513);山东省重点研发计划项目(2019GGX101033)

摘要： 地震的发生与地壳构造运动密切相关, 而地壳构造运动会造成地下介质密度的改变, 从而导致地球重力场发生变化。GRACE重力卫星所提供的全球时变重力场数据可用于发现大地震的震前重力异常。然而, GRACE数据中存在的南北条带噪声严重干扰震前异常信息的提取。目前常用的高斯滤波等处理方法在抑制噪声的同时, 也削弱了有价值的重力异常信号。为此, 文中提出了一种基于最大切应变的震前重力异常信息提取方法。该方法通过计算扰动引力位的2阶梯度对南北条带噪声进行压制, 并基于地壳形变理论得到最大切应变以获取重力的变化信息。最后, 利用最大切应变的偏移指数K进一步探究震前重力异常的时空演变规律。文中以汶川地震和尼泊尔地震为例, 采用上述方法完成震前重力异常信息提取, 并进行了断裂带的震前构造活动分析。结果显示, 在震前半年内, 发震断裂带上出现了与断裂带空间展布一致的大面积重力异常区, 且最大异常值出现在震中距50km范围内, 而在非震期并未出现异常现象。此外, 经分析发现, 与传统方法相比, 本文方法对重力场的异常信息提取能力更强, 这为利用GRACE数据认识大地震的动力机制提供了新思路。

来源：2022年第6期

《地震地质》期刊编辑部

查看地震地质杂志2022年第6期