尼泊尔2015年地震前的重力场

2015年4月25日尼泊尔发生了Mw7.8地震,由该地震产生的同震破裂超过140km,并直接导致了约9000人死亡的灾难性后果。据中国地震局地球物理研究所数字地震学与震源物理研究室重力课题组陈石副研究员等人,根据“中国大陆构造环境监测网络”项目的2010年、2011年和2013年的三次绝对重力重复观测结果,获得了去除地表垂直形变、GIA效应、地表物质剥蚀和长期背景变化等相关的剩余重力场变化信号;并基于此重力场变化信号,反演了场源信息参数,发现了与地震前地壳介质变化相关的重力异常信号。

基于绝对重力观测反演的尼泊尔地震前重力场变化的震质源区域与震质中位置
基于绝对重力观测反演的尼泊尔地震前重力场变化的震质源区域与震质中位置

与大地震孕育发生相关的区域重力场变化、相关的物理机制,以及可能的地震前兆现象一直是科学界关注热点。绝对重力观测具有高精度、无漂移、稳定性好等特点,陈石等人研究发现,在此次尼泊尔大地震前距离震中800km范围内的仲巴、日喀则、拉萨和那曲四个观测点都显示出不同程度的重力增加现象。其中最为明显的日喀则测点剩余重力年变率高达22.40 ± 1.11 μGal/yr,这与青藏高原隆升引起的重力场减小矛盾性显著。基于震质源/中模型,陈石等人反演了重力变化过程的场源参数,结果显示,该震质源位置在震中东北侧,范围约580km,地震震中位置位于震质源边界。研究结果认为采用高精度的重力场变化数据可用于估计地壳内部介质应力应变状态与物质运移,以及通过联合地表GPS、形变等大地测量观测手段还可进一步研究潜在震源区的动力学过程。

该研究成果近期发表在国际著名学术期刊Geophysics Research Letters ( Chen, S., M. Liu, L. Xing, W. Xu, W. Wang, Y. Zhu, and H. Li, 2016, Gravity increasebefore the 2015Mw 7.8 Nepal earthquake,Geophys. Res. Lett., 43, doi:10.1002/2015GL066595)

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