滇西地震預報實驗場區(qū)重力長期變化特征及其機理

郝洪濤 王青華 張新林* 韋 進 吳桂桔 胡敏章

1)中國地震局地震研究所，地震大地測量重點實驗室，武漢 430071

2)湖北省地震局，武漢 430071

3)云南省地震局，昆明 650041

0 引言

地表重力場變化信號中包含地表形變、地球內(nèi)部因構(gòu)造塊體變形引起的密度變化等地球變動信息(申重陽，2005)。自20世紀60年代以來，隨著高精度重力觀測技術(shù)的發(fā)展，基于地表重復重力觀測獲取重力場變化已被廣泛應用于地震(Barnes，1966；Fujii，1966；Hunt，1970；陳運泰等，1980；祝意青等，2012，2020；申重陽等，2020)、火山(Rymeretal.，1986；Furuyaetal.，2003；Bonvalotetal.，2008)等構(gòu)造運動研究中。

20世紀80年代初期，出于探索地震預報的需要，國家地震局在云南滇西地區(qū)建立了采用多學科、多方法綜合研究的滇西地震預報實驗場(以下簡稱“實驗場”)(國家地震局地質(zhì)研究所等，1990)，而地表流動重力觀測則是實驗場的主要研究方法之一。自1984年起，中國地震局地震研究所與云南省地震局、德國漢諾威大學、日本東京大學地震研究所等單位合作，在滇西實驗場區(qū)陸續(xù)建立了包括相對重力、微重力、絕對重力及垂直梯度等多種測量手段、多種方法在內(nèi)的高精度流動重力網(wǎng)。通過數(shù)十年的持續(xù)觀測，至今已積累了豐富的觀測資料。一些學者利用這些資料開展了重力場變化與地震孕育和發(fā)生過程關(guān)系的研究。賈民育等(1995)最早總結(jié)了滇西地區(qū)重力場變化與5.0級以上地震孕育的關(guān)系。李輝等(2000)系統(tǒng)討論了該地區(qū)資料處理中空間和時間基準的確定以及點位變動的歸算等技術(shù)問題，并針對麗江地震前后的重力變化給出了該地區(qū)判定重力變化的限值。申重陽等(2003)對該地區(qū)的重力變化進行了反演計算，獲得了麗江7.0級地震前后主要活動斷裂滑動的時間變化，并指出強震孕育過程遵循地殼內(nèi)部密度和地殼形變耦合運動模式(簡稱DD耦合運動模式)。祝意青等(2010)分析了2008年8月30日四川攀枝花6.1級地震和2009年7月9日云南姚安6.0級地震前后重力場的動態(tài)演化特征，認為重力場動態(tài)圖像較清晰地反映了2次地震的孕育和發(fā)生過程，并在震前提出了較為準確的預測意見；申重陽等(2011)認為姚安6.0級地震前的重力變化四象限特征反映孕震體先存剪應力，并提出了“閉鎖剪力”前兆模式。

以上成果均側(cè)重于研究較短時間內(nèi)的重力場演化過程與地震活動的關(guān)系，但相比而言，重力場的長期變化背景則更能反映區(qū)域地殼運動的動力學機制(Torge，1989)。如Pagiatakis等(2003)基于加拿大重力基準網(wǎng)約40a的流動重力資料研究了加拿大地區(qū)的重力長期變化速率背景，認為該地區(qū)的重力變化主要受冰后回彈的影響。王勇等(2004)對拉薩地區(qū)1993—1999年絕對重力觀測的研究結(jié)果表明，拉薩地區(qū)的重力變化速率與基于長沖位錯模型的計算結(jié)果基本一致，主要反映了印度板塊向歐亞大陸俯沖引起的青藏高原隆升背景。Sun等(2009)利用1990—2008年期間拉薩、大理、昆明3個站的重力長期變化速率背景，結(jié)合同期GNSS垂直形變結(jié)果估算出青藏高原地區(qū)的地殼增厚速率約為(2.3±1.3)cm/a。

滇西實驗場地區(qū)是中國地震監(jiān)測與研究的窗口，基于該地區(qū)豐富的歷史重力觀測資料研究重力長期趨勢變化背景，無疑對于揭示該地區(qū)地殼運動的動力學機制具有重要參考意義。基于此，本文收集整理了實驗場地區(qū)1986—2014年期間近30a的重力觀測資料，結(jié)合區(qū)內(nèi)地殼垂直運動研究成果，對實驗場區(qū)重力場長期變化趨勢特征及其機理進行探索研究。

圖1 滇西實驗場重力網(wǎng)示意圖Fig.1 Gravity network in Western Yunnan Earthquake Prediction Study Area.藍色五角星為絕對重力測點；黑色圓點和黑色實線為相對重力測點和測線；紅色實線為斷裂；紅色大圓為7級以上歷史地震；紅色小圓為6級以上歷史地震

1 重力觀測數(shù)據(jù)與處理

1.1 觀測數(shù)據(jù)概況

實驗場重力監(jiān)測區(qū)范圍大致為(24°～27°N，99°～102°E)(圖1)，區(qū)內(nèi)分布了紅河斷裂、程海斷裂、瀾滄江斷裂、元謀斷裂等活動斷裂。根據(jù)中國地震局國家地震科學數(shù)據(jù)共享中心提供的歷史地震目錄，自公元前780—2019年實驗場地表重力監(jiān)測區(qū)范圍內(nèi)共發(fā)生6級以上地震31次，其中7級以上地震4次(1996年麗江7.0級地震震中位于重力監(jiān)測區(qū)北部約70km)。

實驗場重力監(jiān)測網(wǎng)共有137個重力測點，形成5個閉合環(huán)(圖1)。自1985年起，中國地震局地震研究所和云南省地震局定期對重力監(jiān)測網(wǎng)進行相對重力復測，觀測周期為每年2—3期，每期觀測均采用2—3臺拉科斯特G型或CG-5型重力儀。網(wǎng)內(nèi)絕對重力觀測始于1986年，由中國計量科學院采用自主研制的NIMⅡ絕對重力儀對麗江測點和下關(guān)測點進行了1期觀測(郭有光等，1990)；之后與德國漢諾威大學合作，采用JILAG 3型重力儀對麗江測點、下關(guān)測點進行了3期觀測，對洱源測點進行了2期觀測(賈民育等，1999)。在中國引進高精度FG-5絕對重力儀之后，中國科學院測量與地球物理研究所、中國地震局地震研究所先后對以上各絕對測點進行了多期觀測(王勇等，2004；Sunetal.，2009；郝洪濤等，2015)。

本文收集整理了1986—2014年期間累積的62期相對重力觀測資料，以及下關(guān)、麗江、洱源等3個測點的絕對重力觀測成果(觀測期次分別為17期、7期、8期，具體如表1 所示)，以期通過對其進行精細處理，獲得研究區(qū)重力場長期變化背景。

表1 重力觀測資料概況Table1 Gravity data

1.2 觀測數(shù)據(jù)處理

1.2.1 絕對重力數(shù)據(jù)的處理與基準建立

2008年之前的絕對重力觀測成果為公開發(fā)表的結(jié)果，在處理過程中實施了氣壓、極移、潮汐、光速改正等(王勇等，2004；Sunetal.，2009；邢樂林，2014)。2009年之后的絕對重力結(jié)果由中國地震局地震研究所使用FG-5型絕對重力儀觀測，采用micro-g公司提供的G7軟件進行數(shù)據(jù)處理，處理過程中實施了氣壓、極移、潮汐、光速等各項改正。

為利用這些絕對重力觀測成果建立可靠的起算基準，我們首先利用GLDAS水文模型計算了各絕對觀測的陸地水負荷重力效應，對各測點的絕對重力值進行改正。圖2—4分別為下關(guān)、洱源、麗江3個絕對重力測點進行陸地水負荷效應改正前、后的結(jié)果?？梢钥闯觯懙厮摵芍亓π挠绊懸话憔?μGal以內(nèi)(1μGal=1×10-8m/s2)。需要說明的是，麗江測點由于受1996年2月麗江7.0級地震的同震重力效應影響，地震前、后的觀測結(jié)果發(fā)生了約15μGal的突變(王勇等，2004)。然后，再根據(jù)各期相對重力聯(lián)測的平均時間，對各測點的絕對重力值進行線性內(nèi)插，作為各期相對重力聯(lián)測的起算基準。

圖2 下關(guān)測點絕對重力觀測變化結(jié)果Fig.2 Gravity variation by absolute gravity observation in Xiaguan station.

圖3 麗江測點絕對重力觀測變化結(jié)果Fig.3 Gravity variation by absolute gravity observation in Lijiang station.

圖4 洱源測點絕對重力觀測變化結(jié)果Fig.4 Gravity variation by absolute gravity observation in Eryuan station.

1.2.2 相對重力觀測數(shù)據(jù)的處理

對相對重力觀測數(shù)據(jù)進行格值表轉(zhuǎn)換和固體潮、氣壓、儀器高3項改正后，對相鄰2點進行預處理形成段差觀測量；然后采用間接平差方法，對各期相對重力聯(lián)測和絕對重力基準結(jié)果進行聯(lián)合解算。根據(jù)相對重力儀觀測數(shù)據(jù)模型，段差觀測量誤差方程可寫為(郝洪濤等，2011)

(1)

對于已知重力值的基準點，將已知重力值作為觀測值，則誤差方程為

(2)

前2式聯(lián)合寫為

(3)

除以上常規(guī)處理外，相對重力觀測通常還會包含非線性零漂和格值系數(shù)變化帶來的系統(tǒng)誤差。在此，我們采用了文獻(郝洪濤等，2016)中的方法，對觀測數(shù)據(jù)按閉合觀測分段計算以進行非線性零漂的計算和改正，并基于重力差方法進行了格值系數(shù)變化的檢測和校正，最終平差后的各期觀測重力值精度均優(yōu)于15μGal。

最后，利用獲得的各測點各期的重力值，采用線性擬合方法獲取各測點的重力變化速率，將其作為重力長期變化背景結(jié)果。需要說明的是，由于在數(shù)十年的觀測中大量測點被破壞和重建，導致這些測點在觀測上是不連續(xù)的；為了提高重力長期變化結(jié)果的可靠性，本文在計算重力變化速率時僅選取了連續(xù)觀測的87個測點的結(jié)果，具體如表2 所示。

表2 重力長期變化速率計算結(jié)果Table2 Gravity variation rate of gravity stations

2 結(jié)果分析

2.1 重力變化與地震活動

由表2 可知，全部87個測點中有77個測點的重力變化速率為負值，只有10個測點的結(jié)果為正值，因此可以認為滇西實驗場區(qū)的重力長期變化背景以負變化為主。在量級上，重力變化最小值為-3.01×10-8m·s-2/a，最大值為1.57×10-8m·s-2/a，全部測點的平均值為-1.24×10-8m·s-2/a，與文獻(Sunetal.，2009)中基于絕對重力觀測獲得的青藏高原及鄰區(qū)的重力變化平均速率基本一致。

圖5 為根據(jù)表1 結(jié)果繪制的重力長期趨勢變化二維空間分布圖像(由于網(wǎng)格化具有平滑作用，重力變化極值相對表2 有一定減小)?？梢钥闯?，重力變化雖然表現(xiàn)出整體為負的特征，但在空間分布上仍存在明顯的差異性，且與斷裂構(gòu)造展布以及歷史地震活動密切相關(guān)。從整體態(tài)勢來看，在紅河斷裂帶北段以東、南澗—楚雄以北，即滇中次級塊體的西部地區(qū)重力變化相對劇烈，而6級以上歷史地震活動絕大部分分布在該地區(qū)(總計31次地震中，有28次位于該地區(qū))；本文使用的觀測資料時段范圍內(nèi)(1986—2014年)共有7次6級以上地震活動(表3)，且全部位于該地區(qū)。研究區(qū)西南部的重力變化相對較弱，地震活動也相應明顯減少。因此，重力變化在空間分布上基本反映了研究區(qū)的構(gòu)造活動背景。

圖5 重力場長期變化的空間分布Fig.5 Distribution of long-term variation of gravity field.紅色大圓為1986年以前7級以上的歷史地震；紅色小圓為1986年以前6級以上的歷史地震；黃色圓為1986—2014年期間6級以上的地震

表3 觀測資料時段內(nèi)6級以上的地震活動Table3 Earthquakes with M≥6 during observation period of the gravity data

在紅河斷裂帶北段、龍蟠-喬后斷裂一線地區(qū)，除大理東部1個孤立的正變化測點外，重力變化呈連續(xù)的沿斷裂帶展布的負變化高值區(qū)，數(shù)值量級一般在1.5×10-8m·s-2/a以上，在龍蟠-喬后斷裂一線最大量級超過2.5×10-8m·s-2/a。該地區(qū)也是本文研究區(qū)內(nèi)歷史強震活動最為密集的區(qū)域，7級以上地震除1996年麗江7.0級地震外另有2次均位于該地區(qū)，31次6級以上地震中發(fā)生于該區(qū)的有15次，其中1996年2月4日麗江6.0級地震發(fā)生于龍蟠-喬后斷裂沿線高值負變化區(qū)的邊緣。以上現(xiàn)象表明，紅河斷裂帶北段、龍蟠-喬后斷裂作為滇中次級塊體的西邊界，其活動性是孕育本地區(qū)強震活動的主要因素，而重力場長期變化背景也對此具有較為清晰的反映。

在程海斷裂一線，重力變化表現(xiàn)為北段為負、南段為正的特征，數(shù)值量級基本在1×10-8m·s-2/a以內(nèi)，明顯弱于紅河斷裂和龍蟠-喬后斷裂。已有研究結(jié)果表明，程海斷裂的活動具有明顯的分段性，其北段以傾滑為主，南段則以拉張為主(國家地震局地質(zhì)研究所等，1990；羅睿潔等，2015)，而重力變化在程海斷裂帶南、北2段的差異性或許正是斷裂活動分段特性的體現(xiàn)。程海斷裂帶總計發(fā)生了3次6級以上地震，其中2001年10月27日永勝6.0級地震震中位于程海斷裂中部的負變化相對高值區(qū)。1515年在程海斷裂北端曾發(fā)生永勝7.5級大地震，發(fā)震位置在重力變化圖像中位于負變化低值區(qū)向斷裂帶東側(cè)高值區(qū)的快速過渡部位，表明在地震發(fā)生數(shù)百年后，斷裂帶兩側(cè)仍可能存在明顯的差異運動。

在程海斷裂以東地區(qū)，重力變化呈正、負變化對稱出現(xiàn)的“四象限”特征，2個正變化中心分別位于賓川和攀枝花地區(qū)，負變化中心分別位于永勝東南部和大姚地區(qū)。根據(jù)位錯理論模擬的斷層運動重力效應表明，走滑型斷層運動引起的地表重力變化表現(xiàn)為以斷層為中心分割的四象限特征(Okubo，1992；談洪波等，2008)，因此一些學者認為觀測重力場變化在空間分布上的四象限特征由閉鎖孕震源體存在的優(yōu)勢剪應力(即“閉鎖剪力”)引起，而當剪應力超越巖體破裂閾值時便會導致地震發(fā)生(申重陽等，2011)。黃浩哲等(2019)進一步提出可用“等效位錯”來定量描述“閉鎖剪力”，并通過對2009年姚安6.0級地震前的重力變化結(jié)果進行“等效位錯”反演，獲得了與基于地震學得到的震源機制較為一致的震源參數(shù)，這在一定程度上驗證了“閉鎖剪力”模式的合理性。大量重力場變化與地震活動關(guān)系的研究也表明，“四象限”特征是進行地震趨勢研判的一個較為典型的異常形態(tài)(祝意青等，2018；胡敏章等，2019)。因此可推斷，前述重力變化“四象限”特征可能反映本地區(qū)存在剪切應力背景。巧合的是，在四象限的近似中心地區(qū)，曾于2003年7月和10月連續(xù)發(fā)生了2次6級以上地震(大姚6.2、6.1級雙震事件)，震源機制均為走滑型，地震序列精定位結(jié)果顯示2次地震受控于同一條NWW走向的發(fā)震斷層(華衛(wèi)等，2006；虎雄林等，2013)。為驗證重力變化與這2次地震發(fā)震斷層運動的關(guān)系，我們基于目前應用廣泛的彈性半空間位錯理論，計算了2次地震的同震重力變化。在計算時，由于未能找到2次地震的滑動量分布模型，因此對發(fā)震破裂模型進行了簡化，其中長度和寬度根據(jù)華衛(wèi)等(2006)的地震序列分布進行估計，將長度均設置為15km，寬度分別設為8km和7km，滑動量則統(tǒng)一設置為1m。圖6 為2次地震的同震重力變化計算結(jié)果?？梢钥闯?，2次地震的同震重力變化均呈規(guī)則的四象限分布，正、負變化中心的方位與圖5 中的觀測重力變化基本一致，因此可推測大姚雙震事件正是發(fā)震斷層受到本地區(qū)剪應力作用的結(jié)果。

圖6 2003年大姚6.2、6.1級雙震的同震重力變化Fig.6 Coseismic gravity variations of the 2003 Dayao MS6.2 and MS6.1 earthquakes.a 2003年7月21日6.2級地震；b 2003年10月16日6.1級地震

除大姚 6.2、6.1級雙震事件外，本地區(qū)另有5次6級以上地震，其中發(fā)生1955年6月7日華坪縣6.0級地震的永勝東南部區(qū)域為負變化中心區(qū)，1955年9月23日攀枝花6.75級地震、2008年8月30日6.1級地震震中位于攀枝花正變化中心區(qū)，2000年1月15日姚安6.5級地震、2009年7月9日姚安6.0級地震震中位于大姚負變化中心區(qū)的邊緣，重力場變化的劇烈程度仍對地震活動具有較好的反映。

在紅河斷裂以西的滇西南地區(qū)重力變化明顯減弱，除保山地區(qū)的重力變化量級達1.5×10-8m·s-2/a外，其余地區(qū)基本在1×10-8m·s-2/a以內(nèi)。本區(qū)僅有4次6級以上地震，相比紅河斷裂帶及東部地區(qū)地震活動明顯減少，這表明紅河斷裂帶作為活動塊體邊界帶對滇西地區(qū)的重力場變化與構(gòu)造活動均具有明顯的邊界控制作用。值得一提的是，在保山負變化高值區(qū)雖然僅有1次地震，但該次地震位于騰沖—龍陵地震帶(羅榮聯(lián)等，1996；蘇有錦等，1999)的邊緣，因此該地區(qū)的高值負變化可能是騰沖—龍陵地震帶強烈地震活動的反映。

2.2 重力場變化機理探討

引起地表重力場變化的因素復雜多樣，一般在去除大氣、水負荷等環(huán)境效應后重力場變化主要反映地殼垂直運動、地下物質(zhì)分布變化等與構(gòu)造運動相關(guān)的因素。本文在數(shù)據(jù)處理中考慮了大氣效應改正，并采用水文模型對起算基準進行了水負荷重力效應改正。考慮到實驗場區(qū)相對重力測段的距離一般在30km以內(nèi)、測段觀測時間間隔基本在1h以內(nèi)，而水文模型的時間和空間分辨率都相對較低，因此相對重力觀測數(shù)據(jù)基本不受由模型計算的水負荷效應的影響。此外，地表侵蝕對重力場變化也有一定影響，在青藏高原及其東南緣地區(qū)，Sun等(2009)估算得到的影響量級約為-0.25×10-8m·s-2/a。

地殼垂直運動監(jiān)測長期以來主要靠水準觀測獲取，但存在觀測周期長、觀測效率低的缺點。從一些學者基于水準觀測獲得的云南地區(qū)地殼垂直形變結(jié)果(韓月萍等，2009；郝明，2012；郭良遷等，2013；蘇廣利等，2018)來看，雖然不同時段的結(jié)果存在差異，但均能反映出滇西實驗場地區(qū)的地殼垂直運動以上升為主，與重力變化整體呈負變化的背景一致。近年來，高精度GNSS觀測在地殼垂直運動研究中得到了越來越廣泛的應用(劉經(jīng)南等，2002；顧國華，2005；Liangetal.，2013；趙斌等，2014；占偉，2017)。本文收集了Liang等(2013)基于GNSS觀測獲得的西藏及周邊地區(qū)的地表垂直運動速率結(jié)果，其中位于本文研究區(qū)內(nèi)的測點共有18個，其空間分布如圖7 所示，具體點位信息如表4 所示。

圖7 GNSS觀測到的垂直位移Fig.7 Vertical displacement observed by GNSS.帶圓圈的數(shù)字為測點編號

表4 垂直位移與重力變化對應表Table4 Vertical displacement and gravity variation

由圖7 可以看出，垂直位移基本以上升為主(正變化表示上升，負變化表示下沉)，18個測點中僅有5個測點表現(xiàn)為下沉運動，且下沉運動的測點在量級上明顯弱于上升測點，這表明該地區(qū)的地表垂直位移仍表現(xiàn)為整體隆升。在空間分布上，垂直位移與重力變化結(jié)果也較為一致，如紅河斷裂一線為垂直運動上升極值區(qū)，與重力負變化極值區(qū)相對應；攀枝花、賓川等垂直位移下沉的地區(qū)也對應重力正變化區(qū)域。

由于GNSS與重力觀測不同址，為進一步研究垂直位移與重力變化的關(guān)系，我們基于自由空氣改正計算了垂直位移的重力效應，然后再通過對圖3 所示的重力變化進行內(nèi)插的方式獲得了GNSS觀測點位處的觀測重力變化，這些結(jié)果也在表4 中列出。對比垂直位移重力效應與觀測重力變化可知，在18個測點中，有14個測點的垂直位移重力效應與觀測重力的變化方向一致，僅4號、9號、12號和15號4個測點方向相反，其中4號和12號測點的垂直位移量均較小，考慮到精度問題，難以確定位移的方向；而9號測點的重力變化為外推結(jié)果，存在較大的不確定性。此外，在其他測點中，6號測點存在重力變化外推問題，17號測點存在垂直位移量級較小的問題。在去除以上5個點后，剩余13個測點中有12個測點的垂直位移重力效應與重力變化結(jié)果方向一致，因此可以判定，滇西實驗場區(qū)的觀測重力變化基本反映了地表垂直位移運動的背景。但從數(shù)值量級看，由地表垂直位移計算的重力效應明顯弱于觀測重力變化。前述13個測點中，垂直位移重力效應的平均值為-0.252×10-8m·s-2/a，約占去除地表侵蝕效應后觀測重力變化的30%，因此垂直位移因素不能完全解釋觀測重力變化，據(jù)此可推測研究區(qū)地下物質(zhì)分布變化也是引起重力場變化的重要因素。

滇西實驗場地區(qū)位于青藏高原的東南緣，從不同學者基于測震學、重力學、大地電磁學等學科揭示的青藏高原下地殼物質(zhì)流的運動結(jié)果(Baietal.，2011；楊文采等，2015a，b，2017；朱介壽等，2017)來看，該地區(qū)均位于下地殼“管流”的通道上，因此存在地殼物質(zhì)發(fā)生較大規(guī)模運移的可能。朱介壽等(2017)基于地殼上地幔精細速度結(jié)構(gòu)獲得的地殼流分布結(jié)果進一步表明，青藏高原東緣地區(qū)的地殼流存在拆沉現(xiàn)象，能夠同時引起地面隆升和莫霍面下沉、地殼增厚，而這2種因素均會引起重力場的負變化。這也符合前文所述的地表垂直位移以上升為主、但由此引起的重力效應在量級上弱于觀測重力變化的總體特征。莫霍面下沉引起的地殼增厚對重力場變化的影響約為-0.34×10-8m·s-2/a，如將剩余的重力變化信號歸于莫霍面下沉引起的地殼增厚，以剩余重力變化平均值-0.532×10-8m·s-2/a計算，則滇西實驗場地區(qū)的地殼每年增厚約1.5cm。從不同學者獲得的地殼厚度結(jié)果(查小惠等，2013；鄧嘉美等，2014；陳云雁，2015；徐志萍等，2018)來看，滇西實驗場地區(qū)的地殼厚度介于35～60km之間，雖然相比正常地殼厚度明顯偏大，但在空間分布上一般呈自北向南逐漸減薄的趨勢性變化，并未像重力變化空間分布一樣具有明顯的細節(jié)差異，因此地殼增厚對重力變化的影響應是整體的趨勢變化，而重力變化的細節(jié)分布則是由與斷裂帶活動相關(guān)的局部性物質(zhì)分布變化所致。

楊文采等(2015a，b)基于重力異常反演的地殼三維密度結(jié)果表明，滇西實驗場地區(qū)的上地殼和中地殼存在規(guī)模較大的低密度擾動帶，而強震活動也基本發(fā)生在這些中上地殼低密度異常區(qū)內(nèi)，并推測可能與下地殼物質(zhì)蠕動有關(guān)。對比文獻(楊文采等，2015a，b)的中上地殼密度擾動分布與本文的重力變化結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，在紅河斷裂一線、永勝東南部、大姚地區(qū)等低密度擾動區(qū)域，重力變化結(jié)果呈明顯的負變化特征，而在攀枝花、程海斷裂一線地區(qū)等高密度擾動區(qū)，重力變化則呈正變化或低值負變化特征?；谥亓ψ兓偷貧っ芏确植技暗卣鸹顒拥南嚓P(guān)性可推測，重力場長期變化的空間分布細節(jié)是該地區(qū)繼承性構(gòu)造運動的反映。

3 結(jié)論

本文利用滇西地震實驗場地區(qū)近30a的流動重力觀測資料，研究了該地區(qū)長期重力場變化背景及其空間分布特征與歷史強震活動的關(guān)系，并結(jié)合地殼垂直形變、地殼結(jié)構(gòu)和動力學背景等，對重力場變化的機理進行了探討，獲得的主要結(jié)論如下：

(1)滇西實驗場的重力場變化長期背景以負變化為主，在空間分布上與區(qū)域構(gòu)造分布和歷史強震活動存在密切關(guān)聯(lián)，其中紅河斷裂帶北段、龍蟠-喬后斷裂地區(qū)是本區(qū)重力負變化最為顯著且歷史強震活動最為集中的區(qū)域，表明重力場變化對滇中次級塊體西邊界斷裂帶活動具有較為清晰的反映；程海斷裂以東地區(qū)，重力變化呈正、負變化對稱出現(xiàn)的“四象限”特征，2003年大姚6.2、6.1級雙震事件位于四象限的中心地區(qū)，可能反映本地區(qū)存在剪切應力背景。

(2)基于GNSS觀測獲得的地表垂直位移重力效應與觀測重力變化結(jié)果在方向上基本一致，表明重力場變化對區(qū)域地表垂直位移運動背景具有較好的反映。但在數(shù)值量級上，垂直位移重力效應約占觀測重力變化的30%，因此垂直位移因素不能完全解釋觀測重力變化，研究區(qū)地下物質(zhì)分布變化也是引起重力場變化的重要因素。

(3)滇西實驗場地區(qū)位于青藏高原中下地殼物質(zhì)流動的通道上，重力場變化的整體負變化趨勢可能由下地殼“管流”導致的莫霍面下沉和地表隆升所致，而重力變化的空間分布細節(jié)則與中上地殼的密度分布具有較好的相關(guān)性，推測是由區(qū)域動力學背景下具體斷裂帶的活動特性以及相關(guān)的局部性物質(zhì)分布變化所致。