西安基準(zhǔn)地震臺數(shù)字化重力資料映震分析＊

陳冬柏，劉盼

西安基準(zhǔn)地震臺數(shù)字化重力資料映震分析＊

陳冬柏，劉盼

（陜西省地震局，陜西 西安 710068）

介紹了西安基準(zhǔn)地震臺重力觀測情況。應(yīng)用調(diào)和分析、潮汐變化等分析方法，對西安基準(zhǔn)地震臺PET型重力儀 2017—2018年的觀測資料進行了處理，分析了西安基準(zhǔn)地震臺數(shù)字化重力資料的觀測質(zhì)量及年變周期的特點?？偨Y(jié)了西安基準(zhǔn)地震臺重力數(shù)字化資料與周邊地區(qū)地震活動的對應(yīng)關(guān)系及其映震情況。

西安基準(zhǔn)地震臺；重力儀；固體潮；映震能力

1 觀測及儀器情況簡介

西安基準(zhǔn)地震臺（以下簡稱為西安臺）位于陜西省長安縣子午鎮(zhèn)秦嶺北麓，海拔高度630 m，臺基巖性為前震旦紀(jì)片麻狀花崗巖。西安臺的PET型重力儀（以下簡稱為重力儀）安放在洞室內(nèi)。洞室年溫差變化小于1.0 ℃，日溫差小于0.1 ℃，相對濕度小于90%。臺站觀測墩均根據(jù)儀器的安裝要求設(shè)計建造。放置安裝重力儀的洞室，洞長35 m，中間有4道水泥密封門和1道塑鋼門，用聚乙烯泡沫板做保溫罩密封儀器?？膳懦h(huán)境因素直接對儀器的影響和儀器自身的不穩(wěn)定等因素。洞頂無高大樹木覆蓋。西安基準(zhǔn)地震臺作為重力臺，觀測條件良好，是一個地震前兆觀測和預(yù)報研究條件較好的臺站。臺站使用的重力儀為德國生產(chǎn)的GS15-NO215型重力儀，M2波年精度小于0.000 5，儀器工作穩(wěn)定。西安臺重力觀測2002年開始記錄，可以穩(wěn)定準(zhǔn)確地進行秒值采樣記錄。同時增加了氣象三要素的數(shù)字化觀測，數(shù)字化記錄資料重力固體潮波形光滑，周期明顯，如圖1所示。

圖1 西安臺2017—2018年重力固體潮整點值觀測曲線圖

2 觀測資料分析

2.1 調(diào)和分析

對2017—2018年連續(xù)資料用已有方法作了調(diào)和分析，半日波M2波潮汐因子和中誤差、相位滯后的計算結(jié)果分別為1.191 0±0.004和－0.239 1±0.029 1。其穩(wěn)定性和精度等內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)均達到國內(nèi)同類儀器的較好水平。

2.2 儀器零漂

西安臺重力儀的零漂總趨勢表現(xiàn)為正零漂，說明儀器正處于一個逐步穩(wěn)定的過程。

2.3 潮汐變化

固體潮觀測資料中的潮汐部分是多種分波的疊加，因為月亮的半日波引起的潮汐振幅最大且精度較高，所以在進行固體潮潮汐變化分析時都采用月亮的主半日波即M2波的潮汐因子。一個地區(qū)地殼的巖石特性在正常情況下是穩(wěn)定的，因此與彈性模量密切相關(guān)的固體潮振幅因子也是穩(wěn)定的。一旦由于應(yīng)力集中而使該地區(qū)地殼巖石特性發(fā)生了變化，則潮汐因子也相應(yīng)變動，如果應(yīng)力是持續(xù)的，則潮汐因子也將系統(tǒng)偏離背景值。

3 重力資料的映震能力

2017-01—2018-12，距臺站500 km范圍內(nèi)共發(fā)生3次＞5.0地震，分別是2017-08-08T21：19四川阿壩州九寨溝縣3.2級地震，如圖2所示；2017-09-30T14：14四川廣元市青川縣5.4級地震，如圖3所示；2018-09-12T19：06陜西漢中市寧強縣5.3級地震，如圖4所示。在距西安臺500 km范圍內(nèi)，發(fā)生＞4.0地震共9次，如表1所示。

圖2 西安臺重力儀記錄的2017-08-08T21：19四川阿壩州九寨溝縣3.2級地震圖

圖3　西安臺重力儀記錄的2017-09-30T14：14四川廣元市青川縣5.4級地震圖

圖4 西安臺重力儀記錄的2018-09-12T19：06陜西漢中市寧強縣5.3級地震圖

表 1 西安臺周圍500 km范圍內(nèi)發(fā)生的≥4.0地震

發(fā)震時間發(fā)震地點震級M震中距/km異常形式 2017-06-16湖北宜昌市秭歸縣4.3361無明顯異常 2017-06-18湖北恩施州巴東縣4.1362無明顯異常 2017-07-17四川廣元市青川縣4.9379無明顯異常 2017-09-02寧夏固原市原州區(qū)4.6364無明顯異常 2017-10-06四川阿壩州九寨溝縣4.0482無明顯異常 2017-11-07四川阿壩州九寨溝縣4.5484無明顯異常 2018-02-09河南南陽市淅川縣4.3279無明顯異常 2018-02-18四川廣元市青川縣4.4411無明顯異常 2018-10-11湖北宜昌市秭歸縣4.5363無明顯異常

4 結(jié)語

西安臺重力儀從2017-01-01以來，臺站周圍500 km范圍內(nèi)發(fā)生的5級以上地震3次，表明西安臺重力儀資料對陜西及周邊地區(qū)的中強地震有較好的映震和短臨預(yù)報意義，其預(yù)報價值還需要今后更多的震例來驗證。

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P315.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.021

2095－6835（2019）17－0050－02

陳冬柏（1968—），男，陜西西安人，工程師，主要從事地震監(jiān)測方面的工作。

陜西省地震局啟航與創(chuàng)新基金課題（編號：QC201814）；中國地震局“監(jiān)測、預(yù)報、科研三結(jié)合”課題（編號：3JH-201901070）

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕