西安基準地震臺數字化重力資料映震分析＊

陳冬柏，劉盼

西安基準地震臺數字化重力資料映震分析＊

陳冬柏，劉盼

（陜西省地震局，陜西 西安 710068）

介紹了西安基準地震臺重力觀測情況。應用調和分析、潮汐變化等分析方法，對西安基準地震臺PET型重力儀 2017—2018年的觀測資料進行了處理，分析了西安基準地震臺數字化重力資料的觀測質量及年變周期的特點。總結了西安基準地震臺重力數字化資料與周邊地區地震活動的對應關系及其映震情況。

西安基準地震臺；重力儀；固體潮；映震能力

1 觀測及儀器情況簡介

西安基準地震臺（以下簡稱為西安臺）位于陜西省長安縣子午鎮秦嶺北麓，海拔高度630 m，臺基巖性為前震旦紀片麻狀花崗巖。西安臺的PET型重力儀（以下簡稱為重力儀）安放在洞室內。洞室年溫差變化小于1.0 ℃，日溫差小于0.1 ℃，相對濕度小于90%。臺站觀測墩均根據儀器的安裝要求設計建造。放置安裝重力儀的洞室，洞長35 m，中間有4道水泥密封門和1道塑鋼門，用聚乙烯泡沫板做保溫罩密封儀器。可排除環境因素直接對儀器的影響和儀器自身的不穩定等因素。洞頂無高大樹木覆蓋。西安基準地震臺作為重力臺，觀測條件良好，是一個地震前兆觀測和預報研究條件較好的臺站。臺站使用的重力儀為德國生產的GS15-NO215型重力儀，M2波年精度小于0.000 5，儀器工作穩定。西安臺重力觀測2002年開始記錄，可以穩定準確地進行秒值采樣記錄。同時增加了氣象三要素的數字化觀測，數字化記錄資料重力固體潮波形光滑，周期明顯，如圖1所示。

圖1 西安臺2017—2018年重力固體潮整點值觀測曲線圖

2 觀測資料分析

2.1 調和分析

對2017—2018年連續資料用已有方法作了調和分析，半日波M2波潮汐因子和中誤差、相位滯后的計算結果分別為1.191 0±0.004和－0.239 1±0.029 1。其穩定性和精度等內在質量指標均達到國內同類儀器的較好水平。

2.2 儀器零漂

西安臺重力儀的零漂總趨勢表現為正零漂，說明儀器正處于一個逐步穩定的過程。

2.3 潮汐變化

固體潮觀測資料中的潮汐部分是多種分波的疊加，因為月亮的半日波引起的潮汐振幅最大且精度較高，所以在進行固體潮潮汐變化分析時都采用月亮的主半日波即M2波的潮汐因子。一個地區地殼的巖石特性在正常情況下是穩定的，因此與彈性模量密切相關的固體潮振幅因子也是穩定的。一旦由于應力集中而使該地區地殼巖石特性發生了變化，則潮汐因子也相應變動，如果應力是持續的，則潮汐因子也將系統偏離背景值。

3 重力資料的映震能力

2017-01—2018-12，距臺站500 km范圍內共發生3次＞5.0地震，分別是2017-08-08T21：19四川阿壩州九寨溝縣3.2級地震，如圖2所示；2017-09-30T14：14四川廣元市青川縣5.4級地震，如圖3所示；2018-09-12T19：06陜西漢中市寧強縣5.3級地震，如圖4所示。在距西安臺500 km范圍內，發生＞4.0地震共9次，如表1所示。

圖2 西安臺重力儀記錄的2017-08-08T21：19四川阿壩州九寨溝縣3.2級地震圖

圖3　西安臺重力儀記錄的2017-09-30T14：14四川廣元市青川縣5.4級地震圖

圖4 西安臺重力儀記錄的2018-09-12T19：06陜西漢中市寧強縣5.3級地震圖

表 1 西安臺周圍500 km范圍內發生的≥4.0地震

發震時間發震地點震級M震中距/km異常形式 2017-06-16湖北宜昌市秭歸縣4.3361無明顯異常 2017-06-18湖北恩施州巴東縣4.1362無明顯異常 2017-07-17四川廣元市青川縣4.9379無明顯異常 2017-09-02寧夏固原市原州區4.6364無明顯異常 2017-10-06四川阿壩州九寨溝縣4.0482無明顯異常 2017-11-07四川阿壩州九寨溝縣4.5484無明顯異常 2018-02-09河南南陽市淅川縣4.3279無明顯異常 2018-02-18四川廣元市青川縣4.4411無明顯異常 2018-10-11湖北宜昌市秭歸縣4.5363無明顯異常

4 結語

西安臺重力儀從2017-01-01以來，臺站周圍500 km范圍內發生的5級以上地震3次，表明西安臺重力儀資料對陜西及周邊地區的中強地震有較好的映震和短臨預報意義，其預報價值還需要今后更多的震例來驗證。

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P315.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.021

2095－6835（2019）17－0050－02

陳冬柏（1968—），男，陜西西安人，工程師，主要從事地震監測方面的工作。

陜西省地震局啟航與創新基金課題（編號：QC201814）；中國地震局“監測、預報、科研三結合”課題（編號：3JH-201901070）

〔編輯：嚴麗琴〕