石 磊 賈曉東 陳 石 徐偉民 盧紅艷
1)中國地震局地球物理研究所,北京 100081
2)遼寧省地震局,沈陽 110031
中國地震臺網(wǎng)中心發(fā)布,北京時間2014年8月3日16時30分在云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生了6.5級地震。此次地震的震源(初始破裂點)位于103.3°E,27.1°N,深度約12km(http:∥news.ceic.ac.cn/CC20140803163010.html)。魯?shù)榈卣鹗?000年以來云南省境內(nèi)發(fā)生的最大地震,由于震源深度淺,地表震動強烈,波及范圍廣,災(zāi)區(qū)人口密度大,建筑物抗震能力弱和地層破碎次生災(zāi)害易發(fā)等原因,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失(王未來等,2014)。盡管這次地震沒有產(chǎn)生明顯的地表破裂,但根據(jù)條帶狀分布的余震、地震烈度長軸方位和極震區(qū)地震裂縫等判斷發(fā)震斷層為NW走向的包谷垴-小河斷裂,該斷層是左旋走滑性質(zhì),屬大涼山斷裂南部組成部分(徐錫偉等,2014)。
地震的發(fā)生多受區(qū)域應(yīng)力場和主要活動斷裂帶的控制,孕育發(fā)生在活動斷裂帶應(yīng)力高度積累部位,這些地區(qū)在地震孕育和發(fā)展過程中存在著構(gòu)造活動、質(zhì)量遷移和密度變化等物理過程,因此,區(qū)域重力場會發(fā)生一定程度的變化(祝意青等,2013)。流動重力測量是獲取區(qū)域重力場時間變化的有效手段之一,現(xiàn)有研究結(jié)果表明,區(qū)域重力場變化信號中包含可以反映與地殼深部介質(zhì)變化及孕震過程相關(guān)的地球物理信息(祝意青等,2014)。中國地震局地球物理研究所針對地震重點危險區(qū)進行了地球物理場強化監(jiān)測,以則木河-小江斷裂帶為中心,從2012年至今共完成了6期流動重力測量。其中,監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)的大海村測點距離此次地震主震震中位置約19km,是研究這次地震孕震過程的最佳近場數(shù)據(jù)源。因此,本文選擇測網(wǎng)中近震中的重力場變化資料用于研究這次地震孕震過程中等效震源深度密度體變化,對于認(rèn)識地震的孕育和發(fā)生規(guī)律具有現(xiàn)實意義。
關(guān)于區(qū)域重力場變化與地震發(fā)生規(guī)律的解釋模型方面研究,Kuo等(1993)提出了“震質(zhì)源和震質(zhì)中”的概念模型,用于描述孕震期觀測到的區(qū)域重力場變化的場源特征。其中,將地下孕震體或物質(zhì)運移的有效質(zhì)量變化中心定義為震質(zhì)源,而震質(zhì)源在地表上的投影即為震質(zhì)中。通過對1982—1998年在京津塘張地區(qū)定期復(fù)測得到的區(qū)域重力場變化資料研究表明,震質(zhì)源和震質(zhì)中與震源和震中并不重合,震中一般分布在斷層端部或交會處,震質(zhì)中則可以存在于完整的塊體中,實際測量到的重力變化最大的地方并不一定是地震發(fā)生的地方(顧功敘等,1997)。陳石等(2011)通過分析川西地區(qū)1998—2005年流動重力觀測數(shù)據(jù)也認(rèn)為汶川地震前重力變化極大值的位置與震中并不重合。
本文利用西昌測網(wǎng)2012—2014年的6期流動重力觀測資料,通過精細處理獲得各測點的重力變化,分析研究區(qū)相鄰兩期的區(qū)域重力場的差分動態(tài)變化和各期相對首期的區(qū)域重力場的累積動態(tài)變化,以及距離魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)較近的6個測點的重力時序變化特征。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)區(qū)域重力場變化解釋模型,采用等效源概念,對距離震源區(qū)較近測點的重力變化進行3維等效源密度結(jié)構(gòu)反演,得到了等效場源的密度變化信息,結(jié)合魯?shù)?.5級地震的發(fā)震構(gòu)造和動力學(xué)背景,為震前區(qū)域重力變化給出了定量的物性模型描述。
研究區(qū)位于川滇地震區(qū)東部的馬邊-昭通地震帶,為云貴-涼山高原向四川盆地的過渡帶,金沙江及其支流將高原切割得較為破碎,并在這里形成險峻的高山峽谷。馬邊-昭通地震帶北向與龍門山和鮮水河地震帶連接,西南方向與東川-嵩明地震帶相鄰。地震帶內(nèi)的發(fā)震斷裂主要為NE和NW兩個走向,大部分是斷面近于垂直并沿走向滑動的走滑斷裂。其中NE向斷裂為主干斷裂,NW向斷裂為次一級斷裂,連通了斷裂帶中相互平行的NE向斷裂。魯?shù)榈卣鸢l(fā)生在NE向昭通-蓮峰斷裂帶西段,屬青藏高原東南緣川滇菱形塊體與華南塊體之間的一級構(gòu)造邊界帶(Zhang et al.,2003;Xu et al.,2003)。昭通-蓮峰斷裂帶由五蓮峰斷裂、昭通-魯?shù)閿嗔押蜁桑土紨嗔训?條NE向右旋走滑逆斷裂組成(徐錫偉等,2014)。
2012年10月至2014年6月中國地震局地球物理研究所為強化監(jiān)測全國地震重點危險區(qū),以安寧河-則木河斷裂帶為中心,在101°~104°E,26°~28.5°N區(qū)域內(nèi)進行了6期流動重力觀測,圖1為研究區(qū)流動重力測點位置分布及其構(gòu)造簡圖,該重力觀測網(wǎng)在原有測網(wǎng)基礎(chǔ)上增加了EW向的跨斷裂測線,并縮短了觀測時間間隔進行加密觀測。其中,灰色底圖為研究區(qū)地形,藍色圓點為重力測點位置分布,橘色實線為主要斷裂分布,紅色五角星為魯?shù)?.5級地震主震位置,黑色圓點為余震序列空間分布。每期測量均采用2臺LCR-G型重力儀進行同點位觀測,重力聯(lián)測段差精度優(yōu)于10×10-8m·s-2。
圖1 研究區(qū)流動重力測點位置及構(gòu)造簡圖Fig.1 Relative gravity measurement sites and tectonic sketch map of the study area.
資料處理采用中國地震局實用化攻關(guān)應(yīng)用軟件(LGADJ)進行,利用經(jīng)典平差方法,以2012年10月仁和絕對重力點實測點值作為統(tǒng)一起算基準(zhǔn),獲得每個測點的每期重力點值信息,經(jīng)系統(tǒng)誤差改正后得到研究區(qū)重力場的動態(tài)變化。相對重力資料處理進行了氣壓、固體潮、一次項、儀器漂移和儀器高等改正(祝意青等,2012)。各期數(shù)據(jù)的平差精度如表1所示,重力點值平均精度都優(yōu)于15×10-8m·s-2,觀測資料質(zhì)量可靠。
為分析研究區(qū)不同時段的區(qū)域重力場差分動態(tài)變化,利用6期流動重力觀測資料分別計算了相鄰2期的重力場差分變化,結(jié)果如圖2所示。各期區(qū)域重力場變化特征如下:
(1)2012-10—2013-03 研究區(qū)重力變化主要表現(xiàn)為正值,以則木河-小江斷裂帶為界,西側(cè)異常變化比較平緩,自南向北由負(fù)值逐漸變化為正值,東側(cè)異常變化劇烈,形成等值線方向近SN向的重力變化高梯級帶和局部重力正異常區(qū)。東部重力變化梯級帶可能與2012年9月7日彝良5.6級和5.7級地震有關(guān)。靠近則木河斷裂帶兩側(cè)異常形態(tài)復(fù)雜,分別有-10×10-8m·s-2局部重力變化,在普格和巧家附近則存在局部重力正異常區(qū)。米易附近形成局部重力變化異常區(qū),與活動斷裂帶走向方向基本一致。(圖2a)。
表1 研究區(qū)各期重力測點觀測精度(LCR-G型重力儀)Table 1 Accuracy of gravity observation in the research area(LCR-G type gravimeter)
圖2 研究區(qū)相鄰2期區(qū)域重力場差分動態(tài)變化圖(單位:10-8 m·s-2)Fig.2 Maps of gravity change patterns between two adjacent observation campaigns in the study area(contours are in 10 -8 m·s-2).a 2012-10—2013-03;b 2013-03—2013-08;c 2013-08—2013-11;d 2013-11—2014-03;e 2014-03—2014—06
(2)2013-03—2013-08 研究區(qū)重力變化由總體大部分為正值轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕鞑滓住杉乙痪€為界,自西向東由正到負(fù)的態(tài)勢,兩側(cè)異常變化都比較平緩。西側(cè)攀枝花地區(qū)形成25×10-8m·s-2局部重力變化,米易地區(qū)由前一時段局部重力正異常轉(zhuǎn)為負(fù)值異常,變化幅度達70×10-8m·s-2。彝良地區(qū)則由正的重力變化高梯級帶轉(zhuǎn)為平緩的負(fù)值異常區(qū),反映出彝良地震震后重力場的恢復(fù)過程(圖2b)。
(3)2013-08—2013-11 這一時段研究區(qū)重力場形態(tài)發(fā)生顯著變化,表現(xiàn)為準(zhǔn)均勻的態(tài)勢,鹽源—德昌—會理以西重力變化自南向北由負(fù)轉(zhuǎn)正,東側(cè)異常則變化平緩。西側(cè)攀枝花地區(qū)由前一時段的局部正異常又轉(zhuǎn)為負(fù)異常,變化-45 ×10-8m·s-2,與2012-10—2013-03時期相比,重力變化分布由EW向轉(zhuǎn)為近SN向。這一負(fù)值變化區(qū)以東存在2個局部正值異常變化,其中會東地區(qū)正的重力變化持續(xù)增加。巧家東北側(cè)形成一正一負(fù)局部重力變化區(qū),最大變化差異達30 ×10-8m·s-2(圖2c)。
(4)2013-11—2014-03 研究區(qū)重力場變化同樣明顯,以西昌—德昌—攀枝花為界,重力變化自西向東由正到負(fù)。西側(cè)重力變化比較平緩,負(fù)異常等值線稀疏分布,東部在重力正異?;A(chǔ)上,疊加多個10×10-8m·s-2局部重力異常變化。與前一時段對比,攀枝花由負(fù)的重力變化轉(zhuǎn)為正值重力變化,會東由局部重力正異常變化轉(zhuǎn)為負(fù)異常變化,最大變化差異達30×10-8m·s-2。巧家東北側(cè)寧南地區(qū)仍存在一正一負(fù)2個局部重力變化,但方向由前一時段的EW向轉(zhuǎn)為NE向,與五蓮峰斷裂走向近似平行。(圖2d)。
(5)2014-03—2014-06 研究區(qū)重力異常變化比較劇烈,以西昌—德昌—米易一線為界,西側(cè)重力異常變化自西向東由負(fù)到正,東部重力異常變化自西至東同樣表現(xiàn)為由負(fù)值到正值的變化。西部重力異常變化平緩,等值線近SN向分布,鹽源附近梯級帶方向與斷裂走向方向基本一致。東部異常變化比較復(fù)雜,主要表現(xiàn)為NNW向和近SN向的負(fù)值重力變化等值線。魯?shù)?.5級地震就發(fā)生在負(fù)值重力變化高梯級帶方向由近EW向至NW向轉(zhuǎn)折的地方,進一步說明強震多發(fā)生在重力變化高梯級帶及梯度帶的拐彎部位(祝意青等,2013)(圖2e)。
為分析研究區(qū)更長時間尺度的區(qū)域重力場的累積變化特征,利用6期流動重力觀測資料,以2012年10月首期測量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),分別計算了各期相對于首期的重力累積動態(tài)變化,如圖3所示:
圖3 研究區(qū)各期相對首期區(qū)域重力場累積動態(tài)變化圖(單位:10-8 m·s-2)Fig.3 Maps showing dynamic patterns of cumulated gravity change relative to the first campaign in the study area(Contours are in 10 -8 m·s-2).a 2012-10—2013-03;b 2012-10—2013-08;c 2012-10—2013-11;d 2012-10—2014-03;e 2012-10—2014—06
(1)2012-10—2013-03 研究區(qū)重力異常變化特征與圖2 a相同,總體表現(xiàn)為正值,但以則木河-小江斷裂帶為界,兩側(cè)重力異常變化形態(tài)并不一致。2012年9月7日彝良5.6級和5.7級地震發(fā)生在研究區(qū)東側(cè)等值線方向近SN向重力變化的高梯級帶附近,表明這一時段重力變化對這2次中等強度地震都有一定程度的反映。魯?shù)?.5級地震震源區(qū)處于正值重力變化高梯級帶,且梯級帶方向與昭通-魯?shù)閿嗔褞ё呦蚧疽恢?圖3a)。
(2)2012-10—2013-08 研究區(qū)重力場發(fā)生變化,以西昌—德昌—會理一線為界,西側(cè)重力變化更為平緩,全部為重力正異常變化,東側(cè)異常變化相對復(fù)雜,沿活動斷裂帶出現(xiàn)重力變化梯級帶。在魯?shù)楦浇貐^(qū)形成重力變化高梯級帶,梯級帶方向與昭通-魯?shù)閿嗔炎呦蚧疽恢?。魯?shù)橐晕髫?fù)的重力變化異常區(qū)比前一時段范圍有所增大,重力變化持續(xù)減小。彝良地區(qū)正值重力變化高梯級帶幅值和規(guī)模都有所減小,反映出震后重力場的恢復(fù)過程,昭通地區(qū)重力變化減小了40 ×10-8m·s-2(圖3b)。
(3)2012-10—2013-11 研究區(qū)重力異常變化形態(tài)與2012-10—2013-08時段類似,顯現(xiàn)出準(zhǔn)均勻的特征。在正值重力變化基礎(chǔ)上,疊加多個10×10-8m·s-2局部重力異常區(qū)。則木河-小江斷裂帶東側(cè)重力變化高梯級帶向SW方向移動,零值線靠近2014年8月3日魯?shù)?.5級主震位置,左側(cè)負(fù)重力變化區(qū)與2012-10—2013-08時段相比減小了-10 ×10-8m·s-2,高梯級帶方向沒有發(fā)生改變,還是與昭通-魯?shù)閿嗔炎呦蚧疽恢?圖3c)。
(4)2012-10—2014-03 研究區(qū)重力異常與2012-10—2013-11時段相比變化并不明顯,主要表現(xiàn)為異常變化的減小,在重力正異?;A(chǔ)上,分布局部重力變化區(qū)。攀枝花和會澤附近正值重力變化均持續(xù)增加,研究區(qū)東側(cè)昭通地區(qū)正值重力變化同樣增加,增加量在10×10-8m·s-2左右,表現(xiàn)出應(yīng)力持續(xù)積累過程。寧南和巧家地區(qū)形成正負(fù)相間的局部重力變化,梯級帶方向與則木河和小江斷裂走向基本一致,最大變化差異達45×10-8m·s-2(圖3d)。
(5)2012-10—2014-06 研究區(qū)重力場變化顯著,除昭通和攀枝花西南地區(qū)存在重力正異常變化外,其他地區(qū)基本上全部為負(fù)的重力變化,沿活動斷裂帶出現(xiàn)重力變化梯級帶。昭通附近重力變化梯級帶繼續(xù)NE向移動,等值線方向由近SN向轉(zhuǎn)為NE向,正值重力變化減小了30×10-8m·s-2。巧家地區(qū)負(fù)值重力變化區(qū)范圍增大,跨過昭通-魯?shù)閿嗔?,重力變化持續(xù)減小。魯?shù)?.5級地震發(fā)生在重力變化梯級帶方向由NE向轉(zhuǎn)為近EW向的轉(zhuǎn)折部位(圖3e)。
為進一步分析與魯?shù)?.5級地震孕育相關(guān)的重力變化信息,利用6期流動重力觀測資料,分別計算了距離此次地震震源區(qū)位置較近的測點的重力點值時序變化,以及分布在則木河斷裂帶與昭通-蓮峰斷裂帶相交地區(qū)的寧南和巧家測點的重力點值時序變化(圖4),這8個測點的位置分布和點名在圖1中標(biāo)出。震中附近和斷裂帶相交地區(qū)的測點的重力時序變化能夠更好的突出不同時段的重力異常變化,有利于揭示在地震孕育過程中構(gòu)造活動和密度變化的特征,并了解交叉斷層之間的相互作用。
圖4為魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)附近,及則木河與昭通-蓮峰斷裂帶相交地區(qū)共計8個測點的重力時序變化,迤車測點因點位被破壞不進行比較。由圖4可以看出,魯?shù)榈卣鹫鹬形鱾?cè)大海村、金塘和大橋鄉(xiāng)3個測點的重力異常變化趨勢基本一致。2012-10—2013-03期間大海村和大橋鄉(xiāng)測點重力異常快速下降了10×10-8m·s-2,然后一直處于波折上升階段,在2014-03—2014-06期間2個測點重力異常均表現(xiàn)為反向下降,變化量在(10~15)×10-8m·s-2之間。金塘測點重力變化在2012-10—2013-03期間上升了10×10-8m·s-2,其后基本保持水平無變化,2014-03—2014-06時段異常變化同樣表現(xiàn)為反向下降的特征。
震中位置東側(cè)有江底和魯?shù)?個測點,江底測點之前遭到破壞,2012年10月重建,因此從2013年3月開始獲得該新建點的重力值。由圖4可見,在2012-10—2013-03期間魯?shù)闇y點重力異??焖偕仙兓窟_40×10-8m·s-2,認(rèn)為這與2012年9月7日彝良5.6級和5.7級地震有關(guān)。2013-11—2014-06期間2個測點的重力異常變化趨勢基本一致,都先經(jīng)歷了一個異常值下降,然后反向上升的過程,變化量均不超過20×10-8m·s-2。
圖4 魯?shù)榈卣鹫鹬懈浇鼫y點的重力值時序變化圖Fig.4 Gravity time-variation at some relative gravity observation stations near the epicenter of Ludian earthquake in the study area.
則木河與昭通-蓮峰斷裂帶相交地區(qū)的巧家和寧南測點重力異常變化趨勢呈鏡像分布特征,變化量同樣不超過20×10-8m·s-2。由于觀測時間較短,只能了解震前2年的重力異常變化,目前資料反映魯?shù)榈卣鹎?,震中及其附近重力變化并不明顯,沒有出現(xiàn)趨勢性累積異常,而可能的前兆信號與斷層兩側(cè)的測點2014-03—2014-06時段的重力點值差異性變化相關(guān)。
流動重力測量獲得的區(qū)域重力場變化信號是地殼形變和深部物質(zhì)運移的地球物理場反映。對汶川等地震前的重力場變化研究表明,區(qū)域重力場信號中包含了與孕震區(qū)物質(zhì)變化相關(guān)的信息(申重陽等,2009)。本文采用等效源原理,將區(qū)域重力場變化信號反演至孕震層深度,嘗試研究震質(zhì)源的幾何形態(tài)和密度特征。
對于等效源區(qū)域,采用長方體網(wǎng)格對其進行剖分,在六面體模型的坐標(biāo)和觀測點坐標(biāo)已知情況下,可以采用如式(1)所示的解析函數(shù)表示:
由于重力位場正演滿足疊加原理,在每個六面體單元為常密度情況下,觀測點與場源六面體單元之間的關(guān)系可以采用線性方程組描述。如果場源六面體網(wǎng)格數(shù)量為M,觀測點數(shù)為N,一般對于重力反演問題M≥N。重力反演問題可以用式(2)表示:
式(2)中:A為核矩陣N×M,X為等效源網(wǎng)格單元密度模型向量,d為觀測點重力變化值向量,可利用最小二乘法求解上述方程組(2),但一般該方程組的條件數(shù)較大,需要采用合適的正則化算法進行優(yōu)化求解,比如Tikhonov正則化算法(Li et al.,1998),其反演目標(biāo)函數(shù)為
本文對距離魯?shù)榈卣鹫鹬锌臻g位置最近、點值序列變化特征最顯著的(2014-03—2014-06)6個重力測點數(shù)據(jù)進行3維反演,這些數(shù)據(jù)認(rèn)為是引起本次地震的前兆性異常(陳石等,2014)。實際反演過程中,采用UBC-GIF提供的Grav3D程序包(Oldenburg,1974;Li et al.,1998)完成此次3維密度反演,等效源深度為0~25km,地下剖分六面體的長寬高均為2.5km。
圖5為研究區(qū)距離魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)位置較近的6個測點的重力變化反演結(jié)果,由圖可見,反演得到震質(zhì)源分布在昭通-魯?shù)閿嗔褞蓚?cè),分別對應(yīng)圖(3e)中魯?shù)槲鱾?cè)負(fù)的重力異常變化區(qū)和昭通附近正值重力異常變化區(qū),等效源密度差分別為-4.9×10-5g/cm3和7.0×10-5g/cm3,平均深度分別為10km和13km,與魯?shù)?.5級地震震源深度范圍基本一致。從3維反演結(jié)果的幾何形態(tài)上看,魯?shù)榈卣鹎爸亓ψ兓瘶O大值位置與震中并不重合,即地震震中沒有發(fā)生在質(zhì)量變化中心位置,而是在質(zhì)量運移的過渡區(qū)域內(nèi),對應(yīng)地表水平重力變化高梯級帶及梯級帶的轉(zhuǎn)彎部位,與前述重力動態(tài)變化特征認(rèn)識一致。
圖5 研究區(qū)魯?shù)榈卣鹫鹬懈浇鼫y點的重力變化3維反演圖Fig.5 Three-dimensional inversion of gravity variation at some observation stations near the epicenter of Ludian earthquake in the study area.
本文利用西昌測網(wǎng)2012—2014年的6期流動重力觀測資料,分析研究區(qū)相鄰2期的區(qū)域重力場差分動態(tài)變化和各期相對首期的區(qū)域重力場累積動態(tài)變化,以及距離魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)較近的測點的重力時序變化特征。在此基礎(chǔ)上,采用等效源原理,將距離震源區(qū)較近測點的2014-03—2014-06期間重力場變化信號反演至孕震層深度。本文得到初步結(jié)論如下:
(1)研究區(qū)相鄰2期的區(qū)域重力場差分動態(tài)變化呈現(xiàn)東西兩側(cè)分區(qū)變化的特征,較好地反映了魯?shù)?.5級地震前的重力變化,由“正值重力異常變化—重力變化非均勻—重力變化準(zhǔn)均勻—重力變化異常區(qū)持續(xù)增加—重力梯級帶方向發(fā)生改變”的演化過程。
(2)研究區(qū)各期相對首期的區(qū)域重力場累積動態(tài)變化主要以則木河-小江斷裂帶為界,東西兩側(cè)重力異常分區(qū)變化,表明該斷裂帶為研究區(qū)重要的活動構(gòu)造帶。重力場累積動態(tài)變化表明,魯?shù)榈卣鹎?2個月左右在魯?shù)楦浇貐^(qū)形成重力變化高梯級帶,梯級帶方向與昭通-魯?shù)閿嗔炎呦蚧疽恢?。其后青藏高原SSE向物質(zhì)不斷向昭通-魯?shù)閿嗔堰\動,擠壓應(yīng)力持續(xù)增加,在震前3個月出現(xiàn)反向差異性重力變化,魯?shù)?.5級地震發(fā)生在重力變化高梯級帶及梯度帶的拐彎部位。
(3)魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)附近測點的重力點值時序變化較好的突出了不同時段的重力異常變化。魯?shù)榈卣鹫鹬袞|西兩側(cè)測點表現(xiàn)出不同的時序變化特征,重力點值在2014-03—2014-06時段表現(xiàn)出差異性變化。則木河與昭通-蓮峰斷裂帶相交地區(qū)的巧家和寧南測點重力異常變化趨勢呈鏡像分布,變化量不超過20×10-8m·s-2,沒有出現(xiàn)趨勢性累積異常。
(4)研究區(qū)距離魯?shù)榈卣鹫鹪磪^(qū)位置較近的6個測點的2014-03—2014-06期間的重力變化反演結(jié)果得到震質(zhì)源分布在昭通-魯?shù)閿嗔褞蓚?cè),等效源密度差分別為-4.9×10-5g/cm3和7.0×10-5g/cm3,平均深度分別為10km和13km,魯?shù)榈卣鹎爸亓ψ兓瘶O大值的位置與震中并不重合。
(5)結(jié)合研究區(qū)重力場累積動態(tài)變化特征、3維重力變化反演結(jié)果和殼內(nèi)剩余密度異常體重力異常,我們支持昭通-魯?shù)閿嗔褞隙魏捅倍卧跀嗔蜒由旆较蛏洗嬖趶姸鹊牟町悾隙巫钃踝饔萌跤诒倍蔚恼J(rèn)識(陳石等,2014)。由圖3e可見,隨著應(yīng)力不斷積累,魯?shù)橐晕髫?fù)值重力異常區(qū)范圍不斷擴大,逐漸跨越昭通-魯?shù)閿嗔眩淹ǜ浇闹亓Ξ惓^(qū)幾乎不存在明顯的變化,表現(xiàn)出重力場時-空變化中的局部硬化現(xiàn)象。從圖5的3維重力變化反演結(jié)果得到等效源空間分布情況同樣可以看出,密度差為負(fù)的藍色等效源空間分布越過昭通—魯?shù)閿嗔涯隙?,而紅色正密度等效源距離斷裂北段還有一定距離。
綜上所述,本文認(rèn)為研究區(qū)域內(nèi)的重力場微變化信號與地下構(gòu)造有一定的相關(guān)性。幾十微伽級的重力場微變化在現(xiàn)有儀器觀測精度條件下是可靠的。通過對區(qū)域重力場變化特征和已知地震前近場源測點的時序曲線分析,在魯?shù)镸S6.5地震前2年時間內(nèi),沒有發(fā)現(xiàn)趨勢性累積異常,而可能的前兆信號與斷層兩側(cè)的測點在2014-03—2014-06時段的重力點值差異性變化相關(guān)。針對此異常采用等效源模型反演至震源深度范圍內(nèi)的密度值變化在10-5g/cm3量級,該質(zhì)量源在短期內(nèi)的變化特征,可能與地殼內(nèi)部介質(zhì)孔隙流體的充填或運移相關(guān),在短期構(gòu)造運動等動力條件下,孕震區(qū)可能由于流體物質(zhì)運移、充填并誘發(fā)斷層滑動,從而導(dǎo)致地震的發(fā)生。