十堰臺(tái)重力觀測(cè)資料對(duì)長(zhǎng)寧M6.0級(jí)地震的響應(yīng)特征分析

權(quán)博斐

摘 ?要：針對(duì)2019年6月17日四川宜賓市長(zhǎng)寧縣（北緯28.34度，東經(jīng)104.90度）發(fā)生的6.0級(jí)地震，以十堰臺(tái)重力觀測(cè)資料結(jié)合地球重力固體潮等地球物理學(xué)基礎(chǔ)理論，對(duì)重力儀同震響應(yīng)進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：重力儀;同震響應(yīng);特征分析

中圖分類號(hào)：P312.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）31-0040-02

Abstract： Aiming at the 6.0-magnitude earthquake that occurred in Changning County， Yibin City， Sichuan Province（28.34 degrees north latitude， 104.90 degrees east longitude） on June 17， 2019， the co-seismic response of gravimeter was analyzed by combining the gravity observation data of Shiyan Platform with the basic geophysical theories such as solid earth tide.

Keywords： gravimeter; co-seismic response; characteristics analysis

1 概述

地震臺(tái)站連續(xù)重力變化觀測(cè)記錄中主要反映地球固體潮汐特征及地震孕育過(guò)程中的變化形態(tài)。重力儀是研究固體潮汐周期性變化的最主要的觀測(cè)儀器，目前十堰臺(tái)觀測(cè)使用的重力儀器為DZW型微伽重力儀，在日常工作中經(jīng)常會(huì)使用到相關(guān)性分析、小波分析等重力固體潮研究手段[1]。本文對(duì)2019年6月17日22時(shí)55分在四川宜賓市長(zhǎng)寧縣（北緯28.34度，東經(jīng)104.90度）發(fā)生的6.0級(jí)地震同震響應(yīng)特征，從DZW重力儀記錄的初動(dòng)方向、最大響應(yīng)形變幅度、同震響應(yīng)形態(tài)和響應(yīng)持續(xù)時(shí)間等幾個(gè)方面來(lái)分析研究，并對(duì)疑似前兆信息進(jìn)行觀察。

2 十堰地震臺(tái)DZW重力儀觀測(cè)地震地質(zhì)背景概況

十堰地震臺(tái)重力儀位于湖北省十堰市柳林溝測(cè)點(diǎn)（如圖1所示）。十堰地震臺(tái)從地質(zhì)構(gòu)造來(lái)看，位于武當(dāng)隆起北緣，南秦嶺造山帶內(nèi)，距北側(cè)兩鄖斷裂帶約25km、南側(cè)北西西向白河-谷城大斷裂1.5km。南秦嶺造山帶為中、強(qiáng)地震帶，曾在公元46年及788年發(fā)生南陽(yáng)6級(jí)和竹山寶豐6級(jí)破壞性地震，近現(xiàn)代小震活動(dòng)頻度不高。柳林溝呈北西西向，是由兩邊山崗和中間沖積溝組成的。該溝長(zhǎng)約4公里，山洞就開(kāi)挖于柳林溝南側(cè)的山體上。山體大致呈帶狀，溝底至山頂相對(duì)高度40-50m。十堰地震臺(tái)柳林溝形變測(cè)點(diǎn)山洞南北各有一條大型斷裂。白河——谷城斷裂位于山洞的西南向，直線距離約5公里。鄖西——鄖縣斷裂位于形變觀測(cè)山洞東北向，直線距離約30公里。十堰臺(tái)前兆測(cè)點(diǎn)附近地質(zhì)斷裂分布（如圖2所示）。觀測(cè)點(diǎn)儀器布設(shè)于山洞內(nèi)，洞口海拔275m，山頂覆蓋有茂密植被，洞高3m，寬2.5m，長(zhǎng)度1430余米，洞體為中遠(yuǎn)古代武當(dāng)群中淺變質(zhì)片巖，覆蓋厚度約為30m，洞內(nèi)溫度常年在18℃左右，年變小于0.5℃，具有良好的地殼形變觀測(cè)基礎(chǔ)條件。觀測(cè)點(diǎn)山洞平面布局圖（如圖3所示）。

3 十堰地震臺(tái)DZW重力儀記錄的地震同震響應(yīng)特征分析

2019年6月17日22時(shí)55分在四川宜賓市長(zhǎng)寧縣（北緯28.34度，東經(jīng)104.90度）發(fā)生6.0級(jí)地震，震源深度16km，震中距742公里，同震響應(yīng)形態(tài)為向下臺(tái)階及突跳（如圖4所示）。

十堰地震臺(tái)DZW重力儀22：57-23：10記錄到該地震，初動(dòng)方向向下，同震響應(yīng)觀測(cè)曲線表現(xiàn)為向下臺(tái)階及突跳，其同震最大變幅為215.07（10-8×m/s2），持續(xù)時(shí)間13min。

十堰臺(tái)DZW重力儀所記錄到的這次地震同震響應(yīng)主要表現(xiàn)為觀測(cè)曲線階變和突跳變化，這與觀測(cè)點(diǎn)所處位置和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，但具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究。地震事件震級(jí)大小同響應(yīng)程度成正比，震中距同響應(yīng)程度成反比，地震波傳播的路線不同，地下構(gòu)造和經(jīng)過(guò)的介質(zhì)不同，都會(huì)導(dǎo)致能量不同程度的衰減。響應(yīng)持續(xù)時(shí)間的與面波的傳播時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，震中距越大，面波越發(fā)育，相應(yīng)來(lái)說(shuō)同震響應(yīng)持續(xù)時(shí)間也越長(zhǎng)。同震響應(yīng)的初動(dòng)方向與震源機(jī)制解相關(guān)[2]，本次地震所觀測(cè)到的同震響應(yīng)初動(dòng)向下，通過(guò)查詢國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)中心相關(guān)震源機(jī)制解，此次事件為走滑型地震，據(jù)國(guó)家地震局地殼應(yīng)力研究所統(tǒng)計(jì)的水平最大應(yīng)力方位來(lái)推斷，十堰區(qū)域地震儀記錄到的地震初動(dòng)方向應(yīng)當(dāng)向下。十堰DZW重力記錄到的初動(dòng)方向向下也與之相對(duì)應(yīng)。地震發(fā)生后，十堰地震臺(tái)對(duì)上述地震進(jìn)行了認(rèn)真分析和復(fù)核，未發(fā)現(xiàn)不明原因事件及疑似前兆異常。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)十堰臺(tái)DZW重力儀記錄到的同震響應(yīng)資料進(jìn)行分析后認(rèn)為：同震響應(yīng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與面波的傳播時(shí)間有關(guān)，震中距與面波發(fā)育成正比，相應(yīng)而言同震響應(yīng)持續(xù)時(shí)間就越長(zhǎng)。振幅大小與震級(jí)大小有關(guān)，震級(jí)大的同震響應(yīng)震幅較大，同震響應(yīng)的振幅與震級(jí)有較強(qiáng)的依賴關(guān)系，但沒(méi)有嚴(yán)格的比例關(guān)系。DZW重力儀記錄到的地震初動(dòng)方向基本與地震儀記錄到的相對(duì)應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冀，劉正華.重力固體潮數(shù)據(jù)處理方法比較研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2012，32（S1）：127-129.

[2]李萬(wàn)金.地質(zhì)學(xué)家震源機(jī)制解入門[J].世界地震譯叢，2015（01）：66-83.