祝意青 梁偉鋒 陳 石 趙云峰

(1)中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心，西安 710054 2)中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081)

青藏高原東北緣重力變化機(jī)理研究*

祝意青1)梁偉鋒1)陳 石2)趙云峰1)

(1)中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心，西安 710054 2)中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081)

通過(guò)對(duì)青藏高原東北緣重力觀測(cè)資料進(jìn)行整體平差計(jì)算，系統(tǒng)分析了該區(qū)1993—2003年的重力場(chǎng)變化特征;發(fā)現(xiàn)其與活動(dòng)斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。同時(shí)，利用重力與水準(zhǔn)資料計(jì)算研究了青藏高原東北緣同期單層密度時(shí)變圖像特征，得出區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)與地殼密度變化的局部異常、高梯度帶和等值線的拐彎有關(guān);再利用青藏高原東北緣的區(qū)域布格重力異常及人工地震剖面信息，反演了Moho面分布特征，及在此基礎(chǔ)上研究了地殼密度變形和位移對(duì)地表重力變化的影響，并對(duì)青藏高原東北緣區(qū)域微重力長(zhǎng)期變化與布格重力異?？臻g相關(guān)性作出解釋。

青藏高原東北緣;重力;水準(zhǔn);密度變化;布格重力;莫霍面

1 引言

地震孕育過(guò)程中的地殼變形和震源介質(zhì)性質(zhì)變化將會(huì)引起震區(qū)周圍重力場(chǎng)的變化，因此，通過(guò)定點(diǎn)重力連續(xù)觀測(cè)或定期流動(dòng)重力重復(fù)觀測(cè)，有可能捕捉到與震源變化有關(guān)的重力前兆信息。

青藏高原東北緣是中國(guó)大陸地殼運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。有關(guān)該地區(qū)的大陸變形及強(qiáng)震孕育動(dòng)力學(xué)背景問(wèn)題，前人已從活斷層與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、區(qū)域地殼應(yīng)力場(chǎng)空間變化特征、區(qū)域殼-幔結(jié)構(gòu)綜合地球物理探測(cè)等方面做了大量的研究工［1-4］。為監(jiān)測(cè)青藏高原東北緣地區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)變化、發(fā)現(xiàn)可能的地震中短期前兆，中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心從20世紀(jì)70年代開始陸續(xù)在該區(qū)建立了以區(qū)域水準(zhǔn)、區(qū)域GPS和跨斷層形變監(jiān)測(cè)為主的流動(dòng)形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，取得了一批重要的地殼形變監(jiān)測(cè)研究成果［5-7］。除此之外，為發(fā)揮流動(dòng)重力觀測(cè)的快速有效性，20世紀(jì)80年代開始，中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心、甘肅省地震局、寧夏地震局等單位還先后在該區(qū)域建立了三個(gè)流動(dòng)重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)，1992年起，中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心對(duì)甘肅和寧夏地震局的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了聯(lián)測(cè)，使上述三個(gè)獨(dú)立的重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)構(gòu)成青藏高原東北緣整體重力監(jiān)測(cè)網(wǎng)，這有利于系統(tǒng)分析研究青藏高原東北緣重力場(chǎng)時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。已有的研究結(jié)果表明［8，9］，青藏高原東北緣區(qū)域重力場(chǎng)變化具有與垂直地殼運(yùn)動(dòng)相類似的波動(dòng)變化特征，且中強(qiáng)地震多發(fā)生在重力變化比較劇烈的時(shí)間段和重力高梯度帶內(nèi);利用小波多尺度分解技術(shù)對(duì)該地區(qū)重力變化所作的研究結(jié)果還表明［10，11］，反映較深部物質(zhì)密度變化的長(zhǎng)波長(zhǎng)重力變化在區(qū)域重力變化中比較突出，可能與深部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)。本文主要利用青藏高原東北緣的重力與形變資料，分析區(qū)域重力場(chǎng)變化及密度時(shí)變特征，研究揭示青藏塊體東北緣區(qū)域地表微重力場(chǎng)長(zhǎng)趨勢(shì)變化與莫霍面變形的內(nèi)在物理機(jī)制。

2 重力場(chǎng)變化

收集整理了1993和2003年青藏高原東北緣的重力資料，對(duì)青藏高原東北緣重力觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)一起算基準(zhǔn)的整體平差和計(jì)算分析，得到每期的重力測(cè)量結(jié)果及1993—2003年十年尺度的重力變化［8，9］，用抗差最小二乘配置對(duì)重力觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合推估和濾波，進(jìn)一步消除粗差和淺表因素的影響，突出顯示構(gòu)造因素的重力效應(yīng)，并獲取青藏高原東北緣重力場(chǎng)變化圖像(圖1)。

圖1 青藏高原東北緣1993—2003年重力時(shí)變(單位: 10-8ms-2)Fig.1 Time variations of gravity field in the northeastern edge of Qinghai-Tibet block from 1993 to 2003(unit:10-8ms-2)

在深入分析重力變化圖后，我們可以得出這樣一些認(rèn)識(shí):

1)區(qū)域重力場(chǎng)總體趨勢(shì)是自西向東由負(fù)向正的區(qū)域性趨勢(shì)性變化，重力變化在(-80～+80)× 10-8ms-2之間;

2)重力變化主要表現(xiàn)為零值線以西的青藏高原地區(qū)重力負(fù)值變化，零值線以東及以北的鄂爾多斯地塊西緣和阿拉善地塊南緣重力正值變化;

3)重力變化零值線及其附近形成的重力變化梯度帶總體走向是張掖-武威-景泰NWW向、海原-隆德NNW向，重力變化等值線的走向與祁連山-海原-六盤山斷裂帶基本一致;

4)重力變化等值線分別在張掖、民樂(lè)地區(qū)及武威、永登、景泰地區(qū)附近發(fā)生彎曲并產(chǎn)生局部重力異常，反映這兩個(gè)地區(qū)在1993—2003年期間存在一定的深部構(gòu)造活動(dòng)。

由于地表重力變化與地表變形運(yùn)動(dòng)有關(guān)，為檢驗(yàn)地表重力場(chǎng)的微動(dòng)態(tài)變化是否是由地殼垂直運(yùn)動(dòng)(高程變化)引起的，我們收集整理了該地區(qū)1989、1995、2000和2006年的垂直形變資料，通過(guò)動(dòng)態(tài)擬穩(wěn)平差處理并進(jìn)行歸算，獲得了1993—2003年的垂直形變圖(圖2)。在考慮地表垂直變形產(chǎn)生的重力效應(yīng)時(shí)，把垂直形變與重力變化的關(guān)系近似于自由空間梯度，即:

圖3是消除垂直變形效應(yīng)后的重力變化。對(duì)比分析圖1及圖3可以看出，消除垂直變形效應(yīng)前后的重力變化，在少數(shù)局部地區(qū)只是量值稍有差別，如張掖由30×10-8ms-2變?yōu)?0×10-8ms-2，岷縣由-40×10-8ms-2變?yōu)?50×10-8ms-2;重力變化總體趨勢(shì)及幅值變化范圍基本沒(méi)變，這說(shuō)明青藏高原東北緣的重力變化主要不是由高程變化引起的，它可能與該地區(qū)的地殼密度變化和深部物質(zhì)運(yùn)移關(guān)系更為密切。

圖2 青藏高原東北緣1993—2003年垂直形變變化(單位:mm)Fig.2 Vertical deformation changes in the northeastern edge of Qinghai-Tibet block from 1993 to 2003(unit:mm)

圖3 消除垂直變形效應(yīng)后的重力時(shí)變(單位:10-8 ms-2)Fig.3 Time variations of gravity field after eliminating vertical deformation effect(unit:10-8ms-2)

3 密度時(shí)變特征

地殼形變和密度變化是地殼運(yùn)動(dòng)的兩種最基本的形式。從實(shí)際地殼運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，地殼及其內(nèi)部一定地質(zhì)構(gòu)造體，如板塊、活動(dòng)塊體、活動(dòng)斷層、褶皺等，如同地球一樣，不是封閉系統(tǒng)，不論是其內(nèi)部還是其與周圍其他地質(zhì)體隨時(shí)存在相互作用，進(jìn)行能量交換和物質(zhì)交換，前者表現(xiàn)為應(yīng)力應(yīng)變的改變，引起地質(zhì)體內(nèi)部及邊緣各種變形，后者表現(xiàn)在地體內(nèi)部和邊緣的密度變化，兩者是地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程(包括地震孕育過(guò)程)中不可分割的兩個(gè)方面，其互為耦合，互為反映。即:在地殼外部動(dòng)力和物質(zhì)交換的不斷作用下，地殼內(nèi)部產(chǎn)生變形，促使地殼內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生調(diào)整和改變(密度變化)，同時(shí)地殼內(nèi)部密度的變化又促使地殼內(nèi)部形變的調(diào)整和改變，兩者相互耦合，相互作用，使地殼處于不斷變化的過(guò)程中。密度時(shí)變是一種基本的地球物理現(xiàn)象，它是各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的直接結(jié)果，在強(qiáng)烈而復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，巖石層或發(fā)生整體位移或隨內(nèi)部應(yīng)力的積累而發(fā)生密度變化［12，13］。

基于單層位理論，利用動(dòng)態(tài)大地測(cè)量基本方程，同時(shí)將地面重復(fù)重力觀測(cè)數(shù)據(jù)和重復(fù)水準(zhǔn)觀測(cè)數(shù)據(jù)等解析延拓至Bjerhammar球面S(半徑為R)上，可求解得到地殼內(nèi)部密度時(shí)間變化。本文利用中國(guó)地震局地震研究所申重陽(yáng)研究員提供的軟件，地心向徑取6 369 km，參考球面半徑R=6 360 km，計(jì)算獲得青藏高原東北緣地殼密度時(shí)變(1993—2003)如圖4所示，顯然地殼密度時(shí)變具有重力場(chǎng)時(shí)變和垂直形變變化的綜合特征。圖4主要顯示自西南向北東地殼密度時(shí)變的趨勢(shì)性增加，反映青藏高原深部物質(zhì)向北東運(yùn)移，受鄂爾多斯地塊的阻隔，青藏高原東北緣地殼密度出現(xiàn)大空間尺度的趨勢(shì)性顯著增強(qiáng)的密度變化;永登、天祝至景泰以西存在地殼密度時(shí)變異常相對(duì)低，地殼密度變化的高梯度帶和等值線的拐彎，該地區(qū)曾發(fā)生1995年永登5.8級(jí)、1996年天祝5.4級(jí)和2000年景泰5.9級(jí)地震［14，15］;民樂(lè)也是地殼密度變化高梯度帶和等值線拐彎的地區(qū)，該地區(qū)曾發(fā)生2003年民樂(lè)6.1級(jí)地震［9］。研究表明，青藏高原東北緣地區(qū)的地震活動(dòng)與地殼密度變化的局部異常、高梯度帶和等值線的拐彎有關(guān)，說(shuō)明地殼內(nèi)部物質(zhì)遷移(密度變化)誘發(fā)了相關(guān)的地震活動(dòng)，為地震能量的積蓄和震源的形成提供了條件［12］。

4 重力變化分析

觀測(cè)大地震前后的重力變化，對(duì)于了解地殼深部環(huán)境的變異及研究地震的成因機(jī)理等方面都是有意義的。進(jìn)行重力異常識(shí)別，判斷重力場(chǎng)變化的正常態(tài)與異常態(tài)時(shí)，不僅要看到重力變化圖像反映的非均勻程度，還要分析重力變化的演變過(guò)程與變化趨勢(shì)，注意到重力場(chǎng)變化與背景場(chǎng)的關(guān)系。我們?cè)岬接脜^(qū)域布格重力異常作為背景場(chǎng)來(lái)判斷重力變化趨向［8-10］，為了更好地了解青藏高原東北緣區(qū)域重力背景場(chǎng)信息，我們利用文獻(xiàn)［16］的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到了青藏高原東北緣地區(qū)的布格重力異常場(chǎng)(圖5)。

圖4 青藏高原東北緣1993—2003單層密度時(shí)變(單位:kg/m3)Fig.4 Time variations of crustal density in the northeastern edge of Qinghai-Tibet block from 1993 to 2003(unit:kg/m3)

圖5 布格重力異常等值線(單位:10-5ms-2)Fig.5 Isolines of Bouger gravity anomalies(unit:10-5 ms-2)

從圖5中的區(qū)域布格重力異常上看，布格重力表現(xiàn)為明顯的趨勢(shì)性變化特征。異?？傮w形態(tài)是自西向東逐漸增加的區(qū)域性趨勢(shì)性變化，異常形態(tài)與北西向分布的斷裂帶走向較為一致。對(duì)比分析圖3及圖5可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)域重力場(chǎng)異常變化形態(tài)與其布格重力異常的空間分布具有很大程度的相關(guān)性:1)布格重力異常自西向東逐漸增加，由青海西寧以西的-400×10-5ms-2急劇上升至寧夏銀川的-170× 10-5ms-2［10］;重力變化也表現(xiàn)為自西向東逐漸增加，由青海西寧以西的-80×10-8ms-2上升至寧夏銀川的70×10-8ms-2;2)沿祁連山-海原-六盤山大斷裂帶所形成的布格重力梯度帶，其形態(tài)與1993—2003年的重力變化梯度帶基本一致;3)布格重力等值線在張掖、天祝及蘭州附近發(fā)生的彎曲形態(tài)與1993—2003年的重力變化等值線的形態(tài)基本一致。

有關(guān)地表重力微動(dòng)態(tài)變化與布格異?？臻g相關(guān)性的問(wèn)題，早在20世紀(jì)80年代就引起了日本學(xué)者的注意，荻原幸男［17］等據(jù)此提出了“布格異常是地殼運(yùn)動(dòng)的化石”的觀點(diǎn)。既然區(qū)域水準(zhǔn)與重力觀測(cè)結(jié)果已初步揭示，地表高程變化因素不是青藏塊體東北緣地表重力變化的主要原因，那么，青藏高原東北緣近10年重力場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料所反映出的微重力——布格異?？臻g相關(guān)性現(xiàn)象啟發(fā)我們，區(qū)域布格重力異?？赡茉诤艽蟪潭壬鲜菂^(qū)域微重力變化長(zhǎng)期積累的產(chǎn)物。我們知道布格異常是經(jīng)過(guò)自由空氣、中間層和地形改正的重力異常，它是現(xiàn)今地殼物質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。布格重力異常能突出地反映地殼淺層和深層物質(zhì)分布的橫向不均勻性的重力效應(yīng)，它與地殼物質(zhì)橫向密度區(qū)域的密度異常有關(guān)。重力場(chǎng)的變化，則能較好地反映地殼厚度的差異、地殼密度的變化和深部物質(zhì)遷移等構(gòu)造活動(dòng)信息，重力場(chǎng)隨時(shí)間變化與地震的形成和發(fā)展有著內(nèi)在聯(lián)系。青藏高原東北緣地區(qū)重力異常變化的幾何形態(tài)與布格重力空間分布如此密切相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)了青藏高原東北緣存在深部殼、幔物質(zhì)運(yùn)移深層次的物質(zhì)與能量的交換和動(dòng)力作用［18］，即深部殼、幔邊界與上地幔物質(zhì)和能量尚在進(jìn)行強(qiáng)烈交換，引起活動(dòng)斷層物質(zhì)變遷和構(gòu)造變形，在地表產(chǎn)生相應(yīng)的重力變化。

區(qū)域微重力變化可能又與區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用下的莫霍面位移和變形密切相關(guān)［19-21］。因此，我們采用文獻(xiàn)［16］的數(shù)據(jù)，采用低通濾波計(jì)算得到了青藏高原東北緣地區(qū)莫霍面(圖6)，與文獻(xiàn)［16］的結(jié)果相比，莫霍面深度與地殼厚度等深線的輪廓基本一致，但趨勢(shì)性變化更明顯，更好地突出了區(qū)域性變化。從圖6中的莫霍面等深線上看，青藏高原東北緣地區(qū)莫霍面整體由鄂爾多斯地塊和阿拉善地塊向西南方向傾斜，并沿祁連山-海原-六盤山斷裂帶形成莫霍面梯度帶。對(duì)比分析圖3及圖6可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)域重力場(chǎng)異常變化形態(tài)與其莫霍面的空間分布具有很大程度的相關(guān)性:1)莫霍面深度變化是自西向東逐漸減薄，由青海西寧以西的60 km急劇減少至寧夏銀川的43 km，重力變化表現(xiàn)為自西向東逐漸增加，由青海西寧以西的-80×10-8ms-2上升至寧夏銀川的70×10-8ms-2，呈負(fù)相關(guān)變化特征;2)沿祁連山-海原-六盤山大斷裂帶所形成的莫霍面梯度帶，其形態(tài)與1993—2003年的重力變化梯度帶基本一致;3)莫霍面等深線在張掖、天祝及蘭州附近發(fā)生的彎曲形態(tài)與1993—2003年的重力變化等值線的形態(tài)基本一致。

圖6 Moho面深度分布(單位:km)Fig.6 Distribution of depth of Moho surface(unit:km)

進(jìn)一步分析圖5及圖6可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)域布格重力異常與莫霍面的空間相關(guān)性很好，較長(zhǎng)尺度的區(qū)域布格重力異常主要反映的是地殼莫霍面的形態(tài)和深度分布，因此，青藏高原東北緣區(qū)域地表重力場(chǎng)微動(dòng)態(tài)變化與布格重力異常的空間相關(guān)性，很可能主要反映的是莫霍面的變形或空間位移變化。這說(shuō)明，青藏高原東北緣地表重力場(chǎng)的長(zhǎng)期微動(dòng)態(tài)變化以及區(qū)域長(zhǎng)尺度的布格重力異常場(chǎng)，較好地反映了地殼深部的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和變形。目前流動(dòng)重力場(chǎng)測(cè)量的變化量在10-8ms-2級(jí)，而布格重力背景場(chǎng)異常大小在10-5ms-2級(jí)，相差3個(gè)量級(jí)，即流動(dòng)重力觀察到的重力場(chǎng)隨時(shí)間變化量相比布格異常背景變化是十分微小的。也就是說(shuō)，現(xiàn)階段能獲得的重力場(chǎng)變化僅為十年尺度，布格異常作用的時(shí)間過(guò)程相當(dāng)漫長(zhǎng)至少為萬(wàn)年尺度以上。

5 討論與結(jié)論

重力場(chǎng)變化主要是伴隨活動(dòng)斷層的物質(zhì)變遷和構(gòu)造變形引起的重力效應(yīng)，它包含了大量的構(gòu)造活動(dòng)信息，既有區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用下深大斷裂活動(dòng)，也有震源應(yīng)力場(chǎng)作用下局部斷裂活動(dòng)的結(jié)果。重力資料選取的時(shí)間跨度愈長(zhǎng)，其結(jié)果就愈趨近于布格重力異常、莫霍面的實(shí)際輪廓。本文主要從地殼形變與密度變化的角度，分析研究青藏高原東北緣區(qū)域地表微重力場(chǎng)長(zhǎng)趨勢(shì)變化與莫霍面變形的內(nèi)在物理機(jī)制聯(lián)系。

1)青藏高原東北緣1993—2003年的重力場(chǎng)變化主要表現(xiàn)為青藏高原地區(qū)重力負(fù)值變化，鄂爾多斯地塊西緣和阿拉善地塊南緣重力正值變化，重力場(chǎng)變化與活動(dòng)斷裂構(gòu)造密切相關(guān)，重力變化較顯著的梯度帶走向與構(gòu)造活躍斷裂帶走向基本一致。

2)青藏高原東北緣地區(qū)重力變化不是由高程變化引起的，而與該地區(qū)的地殼密度的變化和深部物質(zhì)運(yùn)移關(guān)系更為密切。

3)青藏高原東北緣地殼密度時(shí)變與活動(dòng)斷裂帶存在一定相關(guān)性，區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)與地殼密度變化的局部異常、高梯度帶和等值線的拐彎有關(guān)，說(shuō)明地殼內(nèi)部物質(zhì)遷移(密度變化)是誘發(fā)地震活動(dòng)的重要條件。

4)青藏高原東北緣地區(qū)重力異常變化的幾何形態(tài)與布格重力空間分布及地殼莫霍面的形態(tài)密切相關(guān)，說(shuō)明青藏高原東北緣存在深部殼、幔物質(zhì)運(yùn)移深層次的物質(zhì)與能量的交換和動(dòng)力作用，青藏高原東北緣地表重力場(chǎng)的長(zhǎng)期微動(dòng)態(tài)變化以及區(qū)域長(zhǎng)尺度的布格重力異常場(chǎng)，較好地反映了該地區(qū)的地殼深部物質(zhì)變遷和構(gòu)造變形。

致謝 申重陽(yáng)研究員提供了地殼密度時(shí)變計(jì)算軟件、吳立新高工提供了Moho深度數(shù)據(jù)，在此深表感謝!

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9 祝意青，等.民樂(lè)6.1、岷縣5.2級(jí)地震前區(qū)域重力場(chǎng)變化研究［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2005，(1):24-29.(Zhu Yiqing，et al.Research on the variation of gravity field before Minle Ms 6.1 and Minxian Ms 5.2 earthquakes［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2005，(1):24-29)

10 祝意青，等.河西地區(qū)重力場(chǎng)及其動(dòng)態(tài)演化特征［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2003，(4):44-48.(Zhu Yiqing，et al.Study on gravity field and its dynamic evolutional characteristics in Hexi area［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2003，(4):44-48)

11 朱桂芝，等.河西地區(qū)重力動(dòng)態(tài)變化二維離散多尺度分解［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2004，(1):46-49.(Zhu Guizhi，et al.Multi-scale decomposition of 2-D discrete wavelet on gravity dynamic variation in Hexi region［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2004，(1):46-49)

12 申重陽(yáng)，李輝.研究現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)震機(jī)理的一種方法［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，22(1):49-56.(Shen Chongyang and Li Hui.A method of analyzing the present crustal movement and the mechanism of strong shocks［J］.Progress in Geophysics，2007，22(1):49-56)

13 申重陽(yáng).地殼形變與密度變化耦合運(yùn)動(dòng)探析［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2005，(3):7-12.(Shen Chongyang.Preliminary analysis of coupling movement between crustal deformation and density change［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2005，(3):7-12)

14 祝意青，胡斌，張永志.永登5.8級(jí)地震前后的重力場(chǎng)動(dòng)態(tài)圖像特征研究［J］.地殼形變與地震，1999，(1):71 -77.(Zhu Yiqing，Hu Bin and Zhang Yongzhi.Study of the dynamic pattern characteristics of gravity aroud Yongdeng earthquake［J］.Crustal Deformation and Earthquake，1999，(1):71-77)

15 祝意青，等.景泰5.9級(jí)地震前后的重力變化研究［J］.中國(guó)地震，2001，17(4):356-363(Zhu Yiqing，et al.Gravity variation research before and after Jingtai Ms5.9 earthquake［J］.Earthquake Research in China，2001，17 (4):356-363)

16 吳立辛，等:利用重力多尺度分解資料反演青藏高原東北緣地殼厚度［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2011，(1): 19-23.(Wu Lixin，et al.Crustal thickness inversed from multi-scale decomposition of bouguer gravity of Qinghai-Tibet plateau［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2011，(1):19-23)

17 狄原幸男，羅嵐，李輝.伴隨地殼運(yùn)動(dòng)的重力變化研究及進(jìn)展［J］.國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，1996，(6):28-31.(Okada Y，Luo Lan and Li Hui.Gravity changes research and evolution of going with crustal movement［J］.Recent Developments in World Seismology，1996，(6):28-31)

18 滕吉文，等.2008年汶川Ms8.0地震發(fā)生的深層過(guò)程和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)［J］.地球物理學(xué)報(bào)，2008，51(5):1 385-1 402.(Teng Jiwen，et al.Deep processes and dynamic responses associated with the Wenchuan Ms8.0 earthquake of 2008［J］.Chinese J Geophys.，2008，51(5):1 385-1 402)

19 朱岳清，吳兵，邢如英.1976年唐山地震前后的重力變化和震區(qū)莫霍面的變形［J］.地震學(xué)報(bào)，1985，7(1):57 -73.(Zhu Yueqing，Wu Bing and Xing Ruying.Gravity variation Moho surface deformation before and after 1976 Tangshan earthquake［J］.Acta Seismologica Sinica，1985，7(1):57-73)

20 郭樹松，祝意青，劉芳.利用大陸均衡理論研究河西地區(qū)地殼的穩(wěn)定性［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2011，(3): 38-41.(Guo Shusong，Zhu Yiqing and Liu Fang.Research on stability of crust in Hexi area on crustal gravity isostasy theory［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2011，(3):38-41)

21 陳石，等.青藏高原東緣重力導(dǎo)納模型均衡異常時(shí)空特征［J］.地球物理學(xué)報(bào)，2011，54(1):22-34.(Chen Shi，et al.Temporal and spatial features of isostasy anomaly using gravitational admittance model at eastern margin of Tibetan plateau［J］.Chinese J Geophys.，2011，54(1):22 -34)

STUDY ON MECHANISM OF GRAVITY FIELD CHANGE IN NORTHEASTERN MARGIN OF QINGHAI-TIBET PEATEAU

Zhu Yiqing1)，Liang Weifeng1)，Chen Shi2)and Zhao Yunfeng1)

(1)Second Crust Monitoring and Application Center，CEA，Xi’an 710054 2)Institute of Geophysics，CEA，Beijing100081)

Through whole adjustment calculation of the gravity observations of the northeastern edge of Qinghai-Tibet plateau，the gravity field variation characteristics in 1993-2003 are analyzed systematically.It is found that significant gravity changes appeared to be concentrated in regions with active faults.By using the calculated results of gravity and leveling data，the characteristics of single layer density time-varying image during 1993-2003 of the northeast edge of Qinghai-Tibet plateau are studied and it can be recognized that the seismic activity is related with the partial anomaly and high gradient of the variations of crustal density and the bending of its isoline.On the basis of the regional Bouguer gravity anomalies of northeastern edge of Qinghai-Tibet plateau and artificial seismic profile information，the distribution characteristics of Moho surface are inversed.Further more，the density deformation of crust and the influence of the displacement on the gravity change of the earth surface is studied as well.The spatial correlation between regional microgravity long-term change and Bouguer gravity anomalies of the northeastern edge of Qinghai-Tibet plateau are explained.

the northeastern edge of Qinghai-Tibet peateau;gravity;leveling;density change;Bouguer gravity;Moho surface

1671-5942(2012)03-0001-06

2012-01-29

國(guó)家自然科學(xué)基金(40874035);國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAK19B01)

祝意青，男，1962年生，研究員，主要從事地球重力學(xué)與地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)及地震預(yù)報(bào)研究工作.E-mail:zhuyiqing@163.com

P315.72+6

A