引用本文
谈洪波, 申重阳, 玄松柏, 吴桂桔, 杨光亮, 汪健. 鲁甸 MS6.5地震孕育环境的重力学分析 [J]. 地震地质, 2017,39(2): 356-373.
TAN Hong-bo, SHEN Chong-yang, XUAN Song-bai, WU Gui-ju, YANG Guang-liang, WANG Jian. THE SEISMOGENIC ENVIRONMENT ANALYSIS OF LUDIAN MS6.5 EARTHQUAKE USING GRAVITY DATA [J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2017,39(2): 356-373.  
Doi:10.3969/j.issn.0253-4967.2017.02.007
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鲁甸 MS6.5地震孕育环境的重力学分析
谈洪波1,2, 申重阳1,2, 玄松柏1,2, 吴桂桔1,2, 杨光亮1,2, 汪健1,2
1.中国地震局地震研究所, 地震大地测量重点实验室, 武汉 430071
2.中国地震局地壳应力研究所, 武汉创新基地, 武汉 430071

〔作者简介〕 谈洪波, 男, 1983年生, 2009年于中国地震局地震研究所获固体地球物理学专业硕士学位, 助理研究员, 主要从事重力与地球动力学正、 反演研究, 电话: 18062413891, E-mail:thbhong@163.com。

收稿日期: 2016-01-31
基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目(2013CB733304)、 中国地震局地震研究所所长基金(IS201226003)、 国家自然科学基金(41431069)、 科技部 “国家国际科技合作专项”(2015DFA21260)与地震行业科研专项(201308011)共同资助
摘要

鲁甸地震发生在鲜水河-小江断裂带东侧, 主破裂为NW走向, 其震中区处于川滇块体与华南块体过渡地带, 走滑和推覆构造发育, 目前对该地震的孕震构造环境认识上还存在一些争议。基于此, 利用EGM2008计算的布格重力异常进行1—5阶离散小波变换, 分离得到反映不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性; 利用实测重力剖面数据, 分析其布格重力异常分布特征, 计算并绘制其归一化总梯度(NFG)图像, 研究了地壳密度变化的差异性。分析结果表明: 1)莲峰断裂与昭通-鲁甸断裂之间布格重力异常呈现SW-NE向的 “高-低-高”型异常特征, 鲁甸主震及余震均分布于低值带内, 反映出青藏高原物质东流沿包谷垴—小河一带(低异常条带)向SE推进, 至昭通鲁甸断裂受阻, 能量积累到一定程度后发震; 2)第3阶小波细节显示: 上地壳负重力异常与主要断裂分布一致性非常好, 反映了由断裂运动造成地壳浅部物质破碎而呈现出重力异常减小, 震中附近NW向负异常条带可能与大凉山断裂向S发展有关, 推测NW走向大凉山断裂向S扩展运动是鲁甸地震发震的直接动力来源; 3)第4阶小波细节显示鲁甸震中存在明显的正异常, 印证了中地壳内部高密度体的存在; 第5阶小波细节显示鲁甸震中处于正异常区, 预示着地幔物质的侵入, 地幔隆升产生地壳引张力和印度板块推挤产生的压扭力是鲁甸地震震源拉张和走滑的动力来源; 4)剖面布格重力异常归一化总梯度图像显示: “变形”显著且E倾的小江断裂带为区域控制性断裂, 鲁甸震源底部存在稳定的局部 “不变体”, 稳定的密度不变体对此次地震破裂具有限制作用, 是导致震源新生破裂规模有限且切割较浅的原因; 5)通过与鲜水河-小江断裂系比较, 认为昭通-鲁甸断裂孕震能力明显偏弱, 其最大发震能力应在7级左右。

关键词: 鲁甸地震; 布格重力异常; 离散小波变换; 归一化总梯度; 地壳结构
中图分类号:315.72+6 文献标识码:A 文章编号:0253-4967(2017)02-0356-18
THE SEISMOGENIC ENVIRONMENT ANALYSIS OF LUDIAN MS6.5 EARTHQUAKE USING GRAVITY DATA
TAN Hong-bo1,2, SHEN Chong-yang1,2, XUAN Song-bai1,2, WU Gui-ju1,2, YANG Guang-liang1,2, WANG Jian1,2
1.Key Laboratory of Earthquake Geodesy, Institute of Seismology, China Earthquake Administration,Wuhan 430071, China
2.Wuhan Base of Institute of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration, Wuhan 430071, China
Abstract

The main rupture of Ludian MS6.5 earthquake is directed to the northwest, which occurred in the east of Xianshuihe-Xiaojiang fault zone. The epicenter is in the transitional zone of the Sichuan-Yunnan block and the South China block, where there are many slip and nappe structures. Some controversy still remains on the earthquake tectonic environment. So, Bouguer gravity anomalies calculated by EGM2008 were broken down into 1—5 ranks using the way of Discrete Wavelet Transform(DWT), then we get the lateral heterogeneity in different depths of the crust. The distribution characteristics of Bouguer gravity anomaly are analyzed using measured gravity profile data. We also get its normalized full gradient(NFG)picture, and study the differences between different depths in crust. The results show that: (1)the characteristic of Buoguer gravity anomaly in southwest to northeast is high-low-high between the Lianfeng Fault(LFF)and Zhaotong-Ludian Fault(ZLF). The mainshock and aftershocks are distributed in the middle of the low-value zone, which means that the east moving materials of Qinghai-Tibet plateau broke through the southern section of Lianfeng Fault(LFF), moving along the Baogunao-Xiaohe zone(low-value belt)to the southeast, stopped by the Zhaotong-Ludian Fault(ZLF), and then earthquake occurred.(2)The third-order discrete wavelet transform(DWT)details show that: there is a good consistency between the negative gravity anomaly in upper crust and the distribution of major faults, which reflects that the rupture caused by the movements of the faults in crust has reduced gravity anomaly. There is a NW-trending negative anomaly belt near the epicenter, which may has some relationship to the southward development of the Daliangshan Fault(DLSF). So we speculate that the southward movement of Daliangshan Fault is the main direct force source of Ludian earthquake.(3)In the picture of the fourth-order DWT details, there is an obvious positive gravity anomaly under the epicenter of Ludian earthquake, which confirms the presence of a high-density body in the middle crust. While the fifth-order DWT details show that: A positive anomaly belt is below the epicenter too, which may be caused by mantle material intruding to the lower crust. Tensile force in crust caused by mantle uplift and extrusion-torsion force caused by Indian plate push are the main force source in the tensile and strike slip movement of the Ludian earthquake.(4)The normalized total gradient of Bouguer gravity anomalies of Huili-Ludian-Zhaotong profile shows that: there is obvious ‘deformation’ in the Xiaojiang fault zone which dips to the east and controls the local crust movement. There is a local 'constant body' at the bottom of the epicenter. The stable constant body in density has limiting effects to the earthquake rupture, which is the reason that the earthquake rupture' scale in strike and in depth are limited.(5)The ability of earthquake preparation in Zhaotong-Ludian Fault is lower than the Xianshuihe-Xiaojiang fault zone, and the maximum earthquake capacity in this area should be around magnitude 7.

Keyword: Ludian earthquake; Bouguer gravity anomaly; discrete wavelet transform; normalized full gradient; crustal structure
0 引言

2014年8月3日云南省昭通市鲁甸县发生MS6.5地震, 震中位于103.37° E, 27.08° N, 震源深度13.3km(张广伟等, 2014; 王未来等, 2014)。研究表明, 鲁甸地震的主破裂为NW向, 且在近EW向也有发展, 带有明显的张裂分量, 主震错断了互为共轭的2条断裂, 这种共轭破裂模式与破裂质心深度较浅, 可能是导致此次地震灾害较为严重的主要原因(张广伟等, 2014; 王未来等, 2014; 赵旭等, 2014; 何骁慧等, 2015)。余震精定位及地质调查结果显示该地震发震断层为NW向的包谷垴-小河断裂, 属于大凉山断裂南端组成部分(徐锡伟等, 2014)。包谷垴-小河断裂与震中区较早形成的主要构造莲峰-昭通断裂带垂直, 与区域主要块体边界控制性活动断裂— — 小江断裂带及则木河断裂带走向基本一致。震中区域历史上未发生过6.0级以上地震, 一直处于地震平静状态。自2003年11月以来, 鲁甸— 昭通— 彝良一带(沿鲁甸-昭通断裂)形成5级以上NE向地震条带, 发生5.0以上地震9次(房立华等, 2014; 徐涛等, 2014)。这些地震均发生于布格重力异常急剧转换地带、 NE向莫霍面隆升条带和重力变化正负转换的零值线附近(汪健等, 2015)。鲁甸地震是继2013年4月20日四川芦山MS7.0地震后, 中国大陆发生的又1次较大地震, 2次地震均发生在青藏地块与华南地块的交接带附近。此次地震的发生引发了人们对该区域未来地震形势的担忧, 弄清本次强震的深部孕震环境将为认识该区域地震成因提供重要的深部约束。

鲁甸地震发生在鲜水河-小江断裂带东侧, 震源区属青藏地块(川滇块体)与华南地块过渡地带, 既是一级块体分界也是二级块体的分界(张培震等, 2003; 徐锡伟等, 2003; 陈桂华等, 2008)。针对鲁甸地震, 目前已开展了多种地球物理深部探测研究: S波地壳速度结构显示鲁甸地震所在地震带(永善— 大关)的上地壳表现为高速异常, 中、 下地壳范围内存在2个显著的壳内低速带, 鲁甸地震主震及其多数余震分布在高速的上地壳之中(李永华等, 2014)。CCP叠加成像结果显示鲁甸地震震中区域地壳在15km深度上存在低速间断面, 在25km深度上存在高速间断面(王兴臣等, 2015)。P波速度结构反演结果表明, 震源区存在大面积高速区, 15km以下存在低速带(赵小艳等, 2014)。天然地震S波速度结构研究发现包谷垴-小河断裂东侧存在1个低速层, 埋深为20~40km, 鲁甸地震震源下方40~70km处莫霍面显示局部上隆, 这可能是地幔物质沿深部断裂上涌导致(张晓曼等, 2011)。这些研究主要从地壳的波速分布来研究此次地震的深部环境, 为鲁甸地震动力学来源和孕育构造环境分析提供了基础, 但不同研究结果在低速体和高速体深度分布上存在一些差异。

重力探测是1种有效的、 广泛应用的地球物理勘探手段, 它可通过高精度、 小间距的地表或空间观测来获取布格重力异常, 据此可反演研究地下物质密度的分布特征, 并推估地壳内部的地质构造展布、 介质变形及均衡状态。王谦身等(1997)利用青藏高原西部吉隆— 鲁谷剖面高程与重力异常的关系进行对比分析, 得到了各地壳块体构造单元的非均衡状态。申重阳等(2015)利用重力剖面探测资料反演获取了维西— 贵阳地壳密度精细结构, 分析探讨了其与区域构造活动的关系。玄松柏等(2015)采用重力归一化梯度方法给出了松潘-甘孜块体在10~30km深处滑脱层的分布。陈石等(2014)利用区域 “ 扰动” 布格重力异常进行了三维密度结构反演, 发现鲁甸地震震中位置存在上地壳内部较小尺度的低密度结构异常, 可能对应壳内低速体。杨光亮等(2014)反演给出了鲁甸震区地壳密度结构, 发现小江断裂带位于高角度E倾的低密度带内, 对区域地质构造具有控制作用。

本文基于前人研究成果, 主要利用EGM2008给出的区域布格重力异常, 以及喜马拉雅计划 “ 中国地震科学台阵探测” Ⅰ 期等项目在南北地震带南段获得的重力剖面数据成果, 分析研究鲁甸震区及其周缘地下介质的变形状态和地壳密度变化特点, 探讨其反映的地壳构造动力学涵义, 此研究对于认识鲁甸震源区的地壳结构深浅差异性和孕震环境非常重要。

1 区域地质构造背景

印度块体与欧亚块体碰撞形成了青藏高原, 其碰撞引起了高原内部的地壳缩短和快速隆升; 同时在推挤压力与重力等作用下, 高原物质向周边运移, 但受围限高原的较强刚性块体的阻挡, 块体边界近EW向断裂由早期的逆冲挤压转变为走滑, 最终导致羌塘块体、 巴颜喀拉块体和川滇菱形块体向E和SE挤出逃逸(Peltzer et al., 1988; 张培震等, 2003; 徐锡伟等, 2003; 滕吉文等, 2008), 形成了一系列大型走滑剪切带(甘孜-玉树断裂带、 鲜水河-小江断裂系等)和挤压推覆构造带(龙门山断裂带等)。受华南块体的阻挡, 川滇菱形块体向SE逃逸, 并围绕喜马拉雅东构造结顺时针旋转(Wang et al., 2001; Zhang et al., 2004; 何宏林等, 2008)。经过巴颜喀拉块体边界— — 龙门山断裂带后, 青藏高原东部块体SE方向的运动仍在持续, 由于块体变形响应与能量交换传递, 在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体(闻学泽等, 2013)。该区域活动断裂构造主要分2组, 1组为近SN向或NW向断裂(如鲜水河断裂、 则木河断裂、 大凉山断裂、 小江断裂等), 主要表现为走滑性质; 另1组为NE向断裂(如龙门山断裂、 昭通-莲峰断裂等), 主要表现为逆冲推覆构造。

图1 研究区主要构造与重力剖面分布
红线表示主要断裂; 蓝色五角星表示重力剖面测点; JHF 金河-箐河断裂, XSHF 鲜水河断裂, ANHF 安宁河断裂, ZMHF 则木河断裂, PDHF 普渡河断裂, XJF 小江断裂, DLSF 大凉山断裂, LFF 莲峰断裂, BGNF 包谷垴-小河断裂, ZLF 昭通-鲁甸断裂Fig. 1 Tectonic setting in the study area and distribution of gravity profile.

大凉山次级块体西部为川滇块体东边界的以左旋走滑为主的SN— NNW向安宁河-则木河断裂带; 北部为龙门山断裂带, 主要表现为挤压逆冲型特征, 近期发生了2008年汶川MS8.0和2013年芦山MS7.0强震; 其内部还发育了近SN向的大凉山断裂带, 主要表现为左旋走滑兼逆冲运动(周荣军等, 2003; 何宏林等, 2008); 其东部边界的NNW向马边-盐津断裂带表现为左旋走滑和挤压逆冲的晚第四纪活动特征(张世民等, 2005), 沿断裂带曾发生多次6级以上强震, 最近1次为1974年大关7.1级地震; 其南部边界为NE向的昭通-莲峰断裂带。从地理位置来看, 昭通-莲峰断裂带处于大凉山次级活动地块SE向运动的前缘部位, 是大凉山次级块体构造变形的主要承载体之一, 吸收、 调节块体的SE向运动。从区域构造部位和运动特征分析, 昭通-莲峰断裂带之于凉山次级块体, 正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体(常祖峰等, 2014)。

昭通-莲峰断裂带由莲峰断裂、 昭通-鲁甸断裂和会泽-彝良断裂等3条NE向右旋走滑断裂组成(闻学泽等, 2013; 徐锡伟等, 2014)。余震精定位及地质调查结果显示鲁甸MS6.5地震发震断层并不是该区域的主要构造昭通-鲁甸断裂, 而是与之垂直的包谷垴-小河断裂(王未来等, 2014; 徐锡伟等, 2014; 张广伟等 2015)。包谷垴-小河断裂是与NE向的昭通-鲁甸断裂带相配套的次级断裂带, 走向330° , 由数条断续展布的断层组成。地表地质调查结果表明该断裂具有走滑兼逆冲特征(常祖峰等, 2014)。GPS监测结果显示, 1999— 2013年期间在包谷垴-小河断裂东西两侧GPS测点运动矢量存在明显差异, 并推测包谷垴-小河断裂震前区域左旋应变速率约为3mm/a, 并带有1mm/a 左右近EW向的拉伸应变速率(徐锡伟等, 2014)。

2 区域布格重力异常特征
2.1 研究区布格重力异常特征

EGM2008是现今精度和空间分辨率最高的全球重力场模型, 可提供高达2, 160阶的重力异常场球谐系数(Pavlis et al., 2008, 2012), 数据可从BGI(Bureau Gravimetrique International)网站下载(http: ∥bgi.omp.obs-mip.fr), 其计算的空间重力异常在中国大陆的精度在10mGal(1mGal=10-5ms-2)以内(章传银等, 2009; 杨金玉等, 2012), 空间重力异常经自由空气校正、 正常场校正、 中间层校正和地形校正, 可得到2.5'× 2.5'区域布格重力异常图(图2)。

图2 由EGM2008计算的布格重力异常(BGA)
红线为断裂分布, 黑点为鲁甸地震余震Fig. 2 Bouguer gravity anomaly(BGA)derived from EGM2008 in the unit mGal.

从区域布格重力异常(图2)整体来看, 西北角小金河断裂带附近呈现低值异常(-300~-420mGal), 永善— 盐津一带及川滇块体南部呈现高值异常(-230~-120mGal), 其他区域高低值相间。莲峰断裂(LFF)以西存在重力高值异常, 莲峰断裂(LFF)与昭通-鲁甸断裂(ZLF)之间的布格重力异常呈现SW-NE向的 “ 高-低-高” 型异常特征, 并且鲁甸地震及其余震均分布于中间的低值带内, 与其隐伏发震断层包谷垴-小河断裂(BGNF)走向一致。据此推测: 青藏高原物质SE向运动经大凉山次级块体与扬子地块相遇, 受到莲峰断裂西侧高重力异常体(高密度体)阻挡而形成物质聚集, 推覆之力并没能在莲峰断裂上形成错动, 而是突破了断裂南段阻挡力较弱的 “ 缝隙” 继续沿包谷垴— 小河一带向SE推进, 至昭通-鲁甸断裂后再次受到昭通-鲁甸断裂及东南部高重力异常体(高密度体)的阻挡, 物质再次聚集后发震。从余震分布和昭通鲁甸断裂位置关系来看, 余震似乎突破了昭通鲁甸断裂, 但从重力异常图像来看, 昭通-鲁甸断裂以东的高重力异常体(高密度体)仍然围限了余震分布。据此推测此次地震破裂并没能冲破昭通-鲁甸断裂的控制。从能量聚集来看, 大凉山次级块体向SE推挤之力会继续沿着这条重力低值异常 “ 通道” 向SE推进和汇聚, 包谷垴-小河断裂和昭通-鲁甸断裂未来依然有发生6级以上地震的可能。

2.2 布格重力异常的多尺度小波分解

为了从不同尺度和深度上分析此次地震的深部成因, 利用能够将埋藏于不同尺度和深度的重力异常信息较有效分离的离散小波变换(DWT)方法对布格重力异常(图2)进行多尺度分解(侯遵泽等, 1997; 杨文采等, 2011)。杨文采等(2011)利用重力异常的平均功率谱分析不同阶数小波细节及小波逼近所反映的场源的埋深发现: 1— 2阶小波细节场源的平均埋深 < 12km; 3阶细节场源平均埋深为17.5km; 4阶小波细节的场源平均埋深为28km; 而4阶小波逼近的场源埋深为40km。Xuan 等(2015)通过正演模拟分析发现5阶小波细节可有效分辨50km埋深的密度异常体信息, 且5阶小波逼近能有效滤除地壳内部密度异常体的干扰。考虑到研究区莫霍面深度为40~60km(杨光亮等, 2014; 陈石等, 2014; 李永华等, 2014), 这里取阶数为5, 对图2中的布格重力异常进行二维离散小波变换, 提取了1— 5阶小波细节和对应的小波逼近图像, 其图像所揭示深部场源特征的横向不均匀性比重力异常本身更为清晰。

图3a为布格重力异常5阶小波逼近, 主要反映的是下地壳至上地幔物质引起的重力效应。川滇块体南部、 四川盆地及扬子板块均为布格重力异常高值区; 川滇块体北部为布格重力异常低值区, 其高低分界线似乎与金河-箐河断裂和大凉山断裂一致; 小江断裂北部会泽— 东川一带为相对低值区, 鲁甸地震所在的昭通-莲峰断裂与小江断裂交会处刚好处于高、 低重力异常“ 鞍” 型分布中央。局部重力异常(图3b)主要反映的是地壳物质密度不均匀引起的重力效应, 可以看出, 地壳物质的横向不均匀性十分明显, 正、 负异常区域交替分布。负异常区似乎与主要断裂分布密切相关, 小金河断裂以西、 安宁河断裂与则木河断裂之间普格至会理、 莲峰断裂以北、 小江断裂北部等均表现为负的重力异常。鲁甸地震及余震分布于负异常区, 其SW和NE两侧为正异常区, 说明与此次地震密切相关的高、 低密度体均分布于地壳内。

图3 区域布格重力异常和局部重力异常
a DWT方法获取的布格重力异常5阶小波逼近; b 图2去除区域布格重力异常后的剩余重力异常Fig. 3 a Regional and b local gravity anomalies in the study area using the DWT method.

图4 布格重力异常1— 5阶小波细节
a 第1阶和第2阶之和; b, c, d对应3— 5阶Fig. 4 The 1 to 5(a-d)level DWT of Bouguer gravity anomalies.

图4为布格重力异常不同阶小波细节图像, 其中图4a为第1阶和第2阶之和, 主要反映上地壳(12km以上)物质密度分布不均匀的重力效应, 图像无明显规律, 存在多处正、 负重力变化, 但其范围都比较小。鲁甸地震余震区存在负的重力异常, 可能对应低密度体。图4b主要反映上地壳下部至中地壳上部(17.5km左右)深度物质密度分布不均匀的重力效应, 负异常分布与主要断裂分布一致性非常好, 反映了由断裂运动造成上地壳破碎而呈现出重力异常减小。需要注意的是鲁甸地震震中附近存在明显的超过40mGal的NW向负异常条带, 而根据以往认识该区域并没有大型断裂经过, 仅有隐伏的包谷垴-小河断裂, 且规模有限(闻学泽等, 2013)。徐锡伟等(2014)根据断裂地质年代和最新GPS监测结果推测包谷垴-小河断裂属于鲜水河-小江断裂系东侧大凉山断裂南端部组成部分。从负异常规模来看, 本文图像更支持徐锡伟等(2014)的结论。当然该负重力异常也可能是由上地壳低密度体引起的, 王兴臣等(2015)的研究结论均证明该区域存在上地壳底部的低速体。第4阶小波细节主要反映了中地壳下部至下地壳上部(28km左右)物质密度分布不均匀的重力效应(图4c), 负异常沿鲜水河、 安宁河、 则木河和普渡河分布明显, 另外昭通-鲁甸断裂北段及南侧也有分布。鲁甸震中存在明显的正异常, 可能对应中地壳内部的高密度体, 这与王兴臣等(2015)认为的震中25km深度存在高速体的结论一致。5阶小波细节主要反映下地壳下部至上地幔顶部(50km左右)物质密度分布不均匀的重力效应(图4d), 大凉山断裂为负异常, 鲜水河断裂南端、 攀枝花附近、 昭通-鲁甸断裂表现为正异常。攀枝花附近的正异常可能与晚古生代地幔柱活动导致大量基性和超基性物质侵入下地壳有关(吴建平等, 2013, 石磊等, 2015)。鲁甸地震震中处于正异常区, 可能对应下地壳-上地幔高密度体, 与王兴臣等(2015)认为在震中50km深度附近存在高速体的结论一致。

3 会理— 鲁甸— 昭通剖面布格重力异常与归一化总梯度

2010— 2013年中国地震局行业专项 “ 中国地震科学台阵探测: 南北地震带南段” 野外观测成果中会理— 鲁甸— 昭通剖面刚好穿过鲁甸地震震中区, 剖面测点分布如图1所示, 共计107个测点, 点距0.5~2km。观测所得各重力点平均点值精度优于0.03mGal, 单点高程精度优于0.3m。剖面主要穿越了安宁河断裂、 普渡河断裂、 小江断裂以及昭通-鲁甸断裂。

3.1 剖面布格重力异常

以WGS84坐标系统为布格重力异常计算基准, 地形改正中、 远场(0.02~2km为中场, 2km以外为远场)采用ASTER GDEM数字地形模型, 近场采用20m范围内观测的8方位地形数据。对测点重力值进行正常重力改正、 高度改正, 获得测点自由空气异常, 再进行中间层改正和地形改正, 得到各测点的布格重力异常(图5a)。

由图5a可见, 剖面走向方向长度约为190km, 布格重力异常范围为-280~-200mGal, 变化幅度约80mGal。关河乡至南阁乡布格异常快速下降, 至安宁河断裂带转平, 降幅约50mGal; 继续下降, 经普渡河, 至金沙江位置出现最低值; 经过小江断裂后布格异常值转折上升; 至包谷垴-小河断裂出现重力异常再次转折, 由平缓转向上升。不难看出: 剖面跨越的主要断裂带附近均呈现较大重力异常梯度变化, 安宁河断裂带西侧重力异常梯度最大; 普渡河断裂和小江断裂带次之; 包谷垴-小河断裂最小。

图5 会理— 鲁甸— 昭通剖面布格重力异常及其归一化总梯度成像(密度分层结构由杨光亮等, 2014提供)Fig. 5 The normalized total gradient of Bouguer gravity anomalies of Huili-Ludian-Zhaotong profile. The data of crust density structure is supplied by YANG Guang-liang et al.(2014).

3.2 布格重力异常归一化总梯度— — 地壳内部密度差变图像

布格重力异常归一化总梯度(NFG)是利用布格重力异常场中的特征点来探测并估计引起重力异常的场源体位置的方法(Ebrahimzadeh, 2004; Dondurur, 2005)。该方法虽不能直接计算场源体的位置和参数, 但在场源体附近NFG解析函数具有收敛性, 比利用重力异常来估计场源体位置和地壳构造变形的强弱方面更具优越性, 其可用来描述地壳内部密度差变图像(Xuan et al., 2015)。根据可信的NFG结果所估计的场源深度与剖面长度之间的关系, 即剖面长度应该是研究深度的5~10倍(Zeng et al., 2002; Ebrahimzadeh, 2004), 会理— 鲁甸— 昭通剖面长约200km, 其结果反映的可靠场源深度约40km。

图5b为会理— 鲁甸— 昭通剖面布格重力异常归一化总梯度成像结果, 并将杨光亮等(2014)反演的地壳密度界面结果叠加其上。安宁河断裂(ANHF)以西地壳0~30km深度存在近垂向 “ 异变体” (重力异常差变或NFG较大地体), 并贯穿于整个中、 上地壳, 反映了该处物质密度变化较快或体应变较大, 应变体中心深度约为15km; 安宁河、 普渡河至小江断裂以西中、 上地壳内存在多个 “ 不变体” (物质密度无差变或无体应变体); 小江断裂带两侧地壳0~40km深度存在E倾 “ 异变体” , 其影响似乎贯通整个地壳, 这说明小江断裂带为区域控制性断裂, 对鲁甸震区的构造与地震活动具有一定的控制作用; 其他地区变化不大。值得注意的是鲁甸地震震源区上地壳下部(16~20km深处)存在 “ 不变体” (应为稳定的坚硬岩体), 而李永华等(2014)及王兴臣等(2015)的研究结果均显示震中区15km以下存在明显的低速异常体, 这与本文 “ 不变体” 的埋深一致。余震精定位结果显示鲁甸地震主震及余震主要位于4~16km深度范围内(张广伟等, 2014; 王未来等, 2014), 并没能突破这个稳定的 “ 不变体” 。总体而言, 归一化总梯度显示震源底部存在局部 “ 不变体” , 对鲁甸震源破裂起到了限制作用, 导致鲁甸震源新生破裂规模有限、 切割较浅。

4 讨论与结论

鲁甸地震主震及余震分布(张广伟等, 2014; 王未来等, 2014)显示的共轭破裂, 说明此次地震孕育环境的复杂性。前面已经从区域布格异常的小波分解、 穿过鲁甸震源区的会理— 鲁甸— 昭通剖面的布格重力异常归一化总梯度结果对鲁甸地震孕育的重力学环境进行了初步分析, 下面进一步从鲁甸地震孕育的动力来源、 地壳介质深浅差异、 地壳介质的限制作用、 幔隆的作用等角度进行专门讨论

4.1 鲁甸地震孕震的动力来源

鲁甸地震处于青藏地块(川滇块体)与华南地块过渡地带, 既是一级块体分界也是二级块体的分界(张培震等, 2003; 徐锡伟等, 2003; 陈桂华等, 2008)。该区域是晚第四纪以来构造活动十分强烈的地区, 其历史地震强度大、 频度高, 是地震研究关注的热点区域之一。其动力学来源主要有青藏高原东缘物质向SE流动挤压之力, 还有四川盆地及华南块体向NW阻挡之力, 形成了一系列SN或NW向大型走滑断裂, 以及NE向推覆构造带。鲁甸主震及余震分布显示, 其主要破裂并非发生在NE向逆冲推覆的昭通-鲁甸断裂上, 而是与之垂直的隐伏NW向走滑型包谷垴-小河断裂, 且主震震源机制解呈现出高倾角走滑特征(王未来等, 2014; 房立华等, 2014)。由此可推断发震动力应主要来源于SN或NW向走滑断裂。

由EGM2008计算得到的布格重力异常图像显示(图2): 昭通-莲峰断裂带附近存在大面积高值异常, 而莲峰断裂(LFF)与昭通-鲁甸断裂(ZLF)之间的布格重力异常呈现SW-NE向的 “ 高-低-高” 型异常特征, 并且鲁甸地震及其余震均分布于中间的低值带内。由此可推测: 青藏高原物质东流受到莲峰断裂附近高重力异常体(高密度体)的阻挡, 物质聚集并突破了断裂南端阻挡力较弱的 “ 缝隙” 继续沿包谷垴— 小河一带(低异常条带)向SE推进, 至昭通-鲁甸断裂后再次受阻, 物质再次聚集后发震。进一步说明来自NW向的推挤之力是此次地震发展的主要动力来源, 而昭通-鲁甸断裂的阻挡作用是此次地震的诱因。

由上地壳下部至中地壳上部引起的负重力异常与主要断裂走向一致性较好(图4b), 反映了由断裂运动造成上地壳破碎而呈现出重力异常减小。徐锡伟等(2014)认为包谷垴-小河断裂属于鲜水河-小江断裂系东侧大凉山断裂南端部组成部分。从鲁甸震中附近负异常规模和形态来看, 本文图像支持徐锡伟等(2014)的结论, NW走向的大凉山断裂向S的扩展运动是鲁甸地震发震的直接动力来源。

第5阶小波细节图像(图4d)显示攀枝花及鲁甸震中附近为正异常, 可能对应深部高密度体。多项研究认为晚古生代地幔柱活动导致大量基性和超基性物质侵入下地壳, 造成攀枝花附近的地幔隆起(滕吉文等, 1987; 吴建平等, 2013; 石磊等, 2015; 徐涛等, 2015)。宋谢炎等(1998)认为地幔隆升形成了攀西裂谷, 最后使巴颜喀拉边缘海发生广泛的破裂。目前攀西深部仍处于地幔隆起的引张状态, 而浅部却因印度-欧亚板块的碰撞而发育压扭性构造, 说明岩石圈浅部和深部的应力状态可以完全不同(陈琦等, 1987), 这应该是该区域地震频发和张性地震存在的原因。王兴臣等(2015)认为在震中50km深度附近存在高速体, 初步证实了高密度体的存在。陈石等(2014)反演的地壳密度结构显示鲁甸地震处于莫霍面抬升的转换过渡地带。张晓曼等(2011)认为鲁甸地震震源下方40~70km处莫霍面显示存在局部上隆。从利用布格重力反演的莫霍面埋深分布来看(汪健等, 2015)(图6), 受攀西地幔柱影响, 其莫霍面埋深较浅, 且明显向N和向NE扩展, 造成昭通-莲峰断裂带一线莫霍面埋深明显浅于两边。故此认为图4d震中附近的正异常是由地幔物质侵入造成的, 深部地幔物质上隆之力造成包谷垴-小河断裂两侧有1mm/a 左右的近EW向拉伸应变速率, 以及鲁甸震源机制解NW向节面带有少量正断倾滑分量(徐锡伟等, 2014; 张广伟等, 2014; 许力生等, 2014, 赵旭等, 2014), 幔隆可能是鲁甸地震的又一动力来源。

图6 莫霍面起伏(据汪健等, 2015)Fig. 6 The depth of the Moho interfaces (after WANG Jian et al., 2015).

4.2 地壳介质深浅差异性及其对鲁甸地震的限制作用

布格重力异常小波细节图像(图4)反映出不同深度密度横向分布的不均匀性各不相同。上地壳下部至中地壳上部, 负异常分布与主要断裂分布一致性非常好, 反映了由断裂运动造成上地壳破碎而呈现出重力异常减小; 中地壳下部至下地壳上部负异常收缩并集中于鲜水河南端、 安宁河北部以及则木河附近; 下地壳下部至上地幔上部则主要表现为正异常。鲁甸地震震中上地壳表现为SW-NE向 “ 正-负-正” 异常条带, 中、 下地壳及上地幔表现为正异常。会理— 鲁甸— 昭通剖面布格重力异常归一化总梯度图像(图5)显示小江断裂附近存在大型的E倾“ 异变体” , 且贯通整个地壳; 鲁甸震源底部存在局部 “ 不变体” , 介质密度比其上部和下部更均匀。这种深度方向密度分布的不均匀性表现为: 浅部受断层运动的影响较大; 中部受深大断裂(如鲜水河断裂、 则木河断裂、 小江断裂)以及高密度体(或稳定体)阻挡等影响较大; 深部受莫霍面起伏影响较大。

NW方向物质沿包谷垴— 小河一线的 “ 软弱区” (低密度区)向SE推挤, 其NE向为1个坚硬地块(高密度体), 其SW向也为1个坚硬地块, 其SE向为昭通-鲁甸断裂(图4b), 其底部16~20km深度为1个坚硬的 “ 不变体” (图5b), 鲁甸地震就发生在这样1种 “ U” 型口袋中。从余震发震的先后顺序也可以看出, 主震之后1h内的余震主要往SE发展, 形成NW-SE向条带; 5d以后主震西南侧余震增多, 呈现不对称的共轭分布特征(房立华等, 2014)。这说明鲁甸地震首先是沿着受力方向往SE方向破裂; 遇昭通-鲁甸断裂阻挡, 能量释放受挫, 反噬之力不足以使破裂向震源受力方向NW向发展, 而是向W偏离, 形成SWW向共轭破裂, 当破裂至其西南侧坚硬地块时再次受阻而停止。可见昭通-鲁甸断裂的阻挡作用是发生此次共轭破裂的原因, 而鲁甸地震受到前、 下、 左、 右的限制, 其断层破裂规模有限, 切割较浅。

4.3 震源区的发震能力

从断层滑动速率及历史地震来看, GPS获得的结果显示昭通-鲁甸断裂水平缩短率为2~6mm/a, 水平剪切变形速率为0~3mm/a(闻学泽等, 2013)。其历史上发生MS5以上地震较少, 但自2003年11月以来, 沿昭通-鲁甸断裂发生9次5级以上地震, 其中最大为2014年8月鲁甸6.5级地震。闻学泽等(2013)利用历史地震空区长度估计昭通-鲁甸断裂潜在地震最大矩震级为7.4。而从区域地震活动分布特征来看, 除四川雷波、 云南大关外, 7.0级以上历史地震均沿鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂带分布; 小江断裂带第四纪构造活动十分强烈, 滑动速率可达10~15mm/a, 控制了有历史记载以来17次7级以上地震的发生(张培震, 1999)。从断层活动性和历史地震来说, 昭通-鲁甸断裂的发震能力明显低于小江断裂。

从重力场的动态变化来看, 2002年以来鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂一带重力变化梯级带明显, 重力变化幅度超过100μ Gal(1μ Gal=10-8ms-2); 鲁甸附近重力变化梯度相对弱一些, 重力变化幅度为60~80μ Gal(申重阳等, 2009; 祝意青等, 2015); 而芦山MS7.0地震前2010— 2012年震区东南侧呈现80μ Gal的正重力变化(祝意青等, 2013)。根据重力场动态变化与强震孕育发生关系(申重阳等, 2009), 鲜水河-小江断裂系具有发生8级左右强震的可能, 而鲁甸附近具有发生7级左右地震的可能。

从区域布格重力异常图(图3a)及重力均衡异常图来看(孟令顺等, 1987), 鲜水河-则木河-小江断裂明显处于布格重力变化梯级带和重力均衡异常陡变带附近, 而昭通-鲁甸断裂附近变化不太明显。剖面布格重力异常归一化总梯度图像显示小江断裂带横穿整个地壳, 其深度方向破裂尺度可超过40km, 而包谷垴-小河断裂由于受到底部 “ 不变体” 阻挡, 其破裂尺度一般不会超过17km。当然如果此次地震破裂能够冲破昭通-鲁甸断裂的阻挡, 或者切穿其下部的 “ 不变体” , 那么其发震震级还是可能达到7级或以上。从以往的地震破裂尺度及以上分析来看, 小江断裂发震最大可达8级左右, 而昭通-鲁甸断裂为7级左右。

图7 鲁甸MS6.5地震孕震模型Fig. 7 The schematic diagram for the seismogenic mechanism model of Ludian MS6.5 earthquake.

4.4 鲁甸地震孕震模式

根据本文研究结果, 提出如图7所示的三维孕震机制模型。A和C 2个单元表示昭通-鲁甸断裂(ZLF)西北侧的2个坚硬块体(对应图4b中的2个正异常体), B为夹在中间的较软块体(对应图4b震中附近的负异常体), D为震源下方埋深16~20km的坚硬块体(对应图5震中下方的 “ 不变体” )。根据GPS观测结果, 昭通-鲁甸断裂SW段垂直于断裂走向的地壳挤压缩短率大于NE段(闻学泽等, 2013), 也就是说受滑移较快的小江断裂影响A块体运动> C块体。而根据鲁甸地震动力来源分析中的结论, NW向物质受到坚硬的A和C块体阻挡, 物质沿软弱的B区域推进, 其运动速率应该强于两侧的A和C区域, 因此从运动速率上来说, B> A> C。从A、 B、 C块体的相对运动来看, B和C的运动差异最大, 能量积累最快, 最终B和C块体交接部位产生左旋走滑破裂, 并沿其受力方向发展, 受到ZTF阻挡, 能量释放受挫, 反噬之力不足以抗拒NW向推挤之力, 而是向W偏转, 破裂至B和A块体交接部位再次受挫而停止, 这一点从图4b中的负异常体(B块体)和余震分布可以明显看出。震中附近重力点在震前存在长趋势重力减小(陈石等, 2014), 这可能与该区域幔隆造成地表抬升有关, 另外包谷垴-小河断裂两侧存在拉伸应变速率, 以及鲁甸震源机制解带有少量正断倾滑分量, 均说明幔隆之力的存在。陈石等(2014)认为P1点位于A块体内部, 地表抬升效应(重力减小)强于挤压变形效应(重力增加), 从而造成重力减小, 而P5点位于B块体前缘, 震前3个月左右应力积累到极限值附近, B块体运动放缓, 挤压变形效应与地表抬升效应反转, 造成重力增加, 从而产生这2点震前重力值的差异变化。

总的来说, 快速运动的B块体受到ZTF以及坚硬的A、 C、 D块体的围限, NW向推挤之力和地壳深处向上推挤之力, 最终造成B、 C块体边界破裂, 反噬之力向W偏转, 穿透B块体, 至A、 B块体边界受阻挡而破裂停止。

致谢 Bureau Gravimetrique International(BGI)提供了基于全球重力场模型EGM2008计算的布格重力异常数据, 王未来博士提供了余震精定位结果, 审稿专家为本文提出了宝贵意见和建议, 在此一并表示感谢。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
1 王未来, 吴建平, 房立华, 等. 2014. 2014年云南鲁甸MS6. 5地震序列的双差定位[J]. 地球物理学报, 57(9): 3042—3051.
WANG Wei-lai, WU Jian-ping, FANG Li-hua, et al. 2014. Double difference location of the Ludian MS6. 5 earthquake sequences in Yunnan Province in 2014[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3042—3051(in Chinese). [本文引用:6]
2 王兴臣, 丁志峰, 武岩, 等. 2015. 鲁甸MS6. 5地震震源区地壳结构及孕震环境研究[J]. 地球物理学报, 58(11): 4031—4040.
WANG Xing-chen, DING Zhi-feng, WU Yan, et al. 2015. The crustal structure and seismogenic environment in the Ludian MS6. 5 earthquake region[J]. Chinese Journal of Geophysics, 58(11): 4031—4040(in Chinese). [本文引用:1]
3 闻学泽, 杜方, 易桂喜, 等. 2013. 川滇交界东段昭通、 莲峰断裂带的地震危险背景[J]. 地球物理学报, 56(10): 3361—3372.
WEN Xue-ze, DU Fang, YI Gui-xi, et al. 2013. Earthquake potential of the Zhaotong and Lianfeng fault zones of the eastern Sichuan-Yunnan border region[J]. Chinese Journal of Geophysics, 56(10): 3361—3372(in Chinese). [本文引用:5]
4 吴建平, 杨婷, 王未来, 等. 2013. 小江断裂带周边地区三维P波速度结构及其构造意义[J]. 地球物理学报, 56(7): 2257—2267.
WU Jian-pin, YANG Ting, WANG Wei-lai, et al. 2013. Three-dimensional P-wave velocity structure around Xiaojiang fault system and its tectonic implications[J]. Chinese Journal of Geophysics, 56(7): 2257—2267(in Chinese). [本文引用:2]
5 许力生, 张旭, 严川, 等. 2014. 基于勒夫波的鲁甸MS6. 5地震震源复杂性分析[J]. 地球物理学报, 57(9): 3006—3017.
XU Li-sheng, ZHANG Xu, YAN Chuan, et al. 2014. Analysis of the Love waves for the source complexity of the Ludian MS6. 5 earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3006—3017(in Chinese). [本文引用:1]
6 徐涛, 张明辉, 田小波, 等. 2014. 丽江-清镇剖面上地壳速度结构及其与鲁甸MS6. 5地震孕震环境的关系[J]. 地球物理学报, 57(9): 3069—3079.
XU Tao, ZHANG Ming-hui, TIAN Xiao-bo, et al. 2014. Upper crustal velocity of Lijiang-Qingzhen profile and its relationship with the seismogenic environment of the MS6. 5 Ludian earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3069—3079(in Chinese). [本文引用:1]
7 徐涛, 张忠杰, 刘宝峰, 等. 2015. 峨眉山大火成岩省地壳速度结构与古地幔柱活动遗迹: 来自丽江-清镇宽角地震资料的约束[J]. 中国科学(D辑), 45(5): 561—576.
XU Tao, ZHANG Zhong-jie, LIU Bao-feng, et al. 2015. Crustal velocity structure in the Emeishan large igneous province and evidence of the Permian mantle plume activity[J]. Science China(Ser D), 58(7): 1133—1147. [本文引用:1]
8 徐锡伟, 江国焰, 于贵华, 等. 2014. 鲁甸6. 5级地震发震断层判定及其构造属性讨论[J]. 地球物理学报, 57(9): 3060—3068.
XU Xi-wei, JIANG Guo-yan, YU Gui-hua, et al. 2014. Discussion on seismogenic fault of the Ludian MS6. 5 earthquake and its tectonic attribution[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3060—3068(in Chinese). [本文引用:6]
9 徐锡伟, 闻学泽, 郑荣章, 等. 2003. 川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源[J]. 中国科学(D辑), 33(S): 151—162.
XU Xi-wei, WEN Xue-ze, ZHENG Rong-zhang, et al. 2003. Pattern of latest tectonic motion and its dynamics for active blocks in Sichuan-Yunnan region, China[J]. Science in China(Ser D), 46(S2): 210—226. [本文引用:3]
10 玄松柏, 申重阳, 谈洪波. 2015. 芦山—康定地区布格重力异常及其归一化梯度图像的构造物理涵义[J]. 地球物理学报, 58(11): 4007—4017.
XUAN Song-bai, SHEN Chong-yang, TAN Hong-bo. 2015. Tectonic implications of images of Bouguer gravity anomaly and its normalized full gradient in Lushan-Kangding area[J]. Chinese Journal of Geophysics, 58(11): 4007—4017(in Chinese). [本文引用:1]
11 杨光亮, 申重阳, 谈洪波, 等. 2014. 云南鲁甸MS6. 5地震震区地壳密度结构特征[J]. 地震地质, 36(4): 1143—1156.
YANG Guang-liang, SHEN Chong-yang, TAN Hong-bo, et al. 2014. Crustal density structure of Yunnan Ludian MS6. 5 earthquake area[J]. Seismology and Geology, 36(4): 1143—1156(in Chinese). [本文引用:1]
12 杨金玉, 张训华, 张菲菲, 等. 2012. EGM2008地球重力模型数据在中国大陆地区的精度分析[J]. 地球物理学进展, 27(4): 1298—1306.
YANG Jin-yu, ZHANG Xun-hua, ZHANG Fei-fei, et al. 2012. On the accuracy of EGM2008 earth gravitational model in Chinese Mainland [J]. Progress in Geophysics, 27(4): 1298—1306(in Chinese). [本文引用:1]
13 杨文采, 施志群, 侯遵泽, 等. 2011. 离散小波变换与重力异常多重分解[J]. 地球物理学报, 44(4): 534—541.
YANG Wen-cai, SHI Zhi-qun, HOU Zun-ze, et al. 2011. Discrete wavelet transform for multiple decomposition of gravity anomalies[J]. Chinese Journal of Geophysics, 44(4): 534—541(in Chinese). [本文引用:1]
14 章传银, 郭春喜, 陈俊勇, 等. 2009. EGM2008地球重力场模型在中国大陆适用性分析[J]. 测绘学报, 38(4): 283—289.
ZHANG Chuan-yin, GUO Chun-xi, CHEN Jun-yong, et al. 2009. EGM2008 and its application analysis in Chinese Mainland [J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 38(4): 283—289(in Chinese). [本文引用:1]
15 张广伟, 雷建设, 梁姗姗, 等. 2014. 2014年8月3日云南鲁甸MS6. 5地震序列重定位与震源机制研究[J]. 地球物理学报, 57(9): 3018—3027.
ZHANG Guang-wei, LEI Jian-she, LIANG Shan-shan, et al. 2014. Relocations and focal mechanism solutions of the 3 August 2014 Ludian, Yunnan MS6. 5 earthquake sequence[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3018—3027(in Chinese). [本文引用:6]
16 张培震. 1999. 中国大陆岩石圈最新构造变动与地震灾害[J]. 第四纪研究, 19(5): 404—413.
ZHANG Pei-zhen. 1999. Late Quaternary tectonic deformation and earthquake hazard in continental China[J]. Quaternary Sciences, 19(5): 404—413(in Chinese). [本文引用:1]
17 张培震, 邓起东, 张国民, 等. 2003. 中国大陆的强震活动与活动地块[J]. 中国科学(D辑), 33(S): 12—20.
ZHANG Pei-zhen, DENG Qi-dong, ZHANG Guo-min, et al. 2003. Active tectonic blocks and strong earthquakes in the continent of China[J]. Science in China(Ser D), 33(S): 12—20(in Chinese). [本文引用:3]
18 张世民, 聂高众, 刘旭东, 等. 2005. 荥经-马边-盐津逆冲构造带断裂运动组合及地震分段特征[J]. 地震地质, 27(2): 221—233.
ZHANG Shi-min, NIE Gao-zhong, LIU Xu-dong, et al. 2005. Kinematical and structural patterns of Yingjing-Mabian-Yanjin thrust fault zone, southeast of Tibetan plateau, and its segmentation from earthquakes[J]. Seismology and Geology, 27(2): 221—233(in Chinese). [本文引用:1]
19 张晓曼, 胡家富, 胡毅力, 等. 2011. 云南壳幔S波速度结构与强震的构造背景[J]. 地球物理学报, 54(5): 1222—1232.
ZHANG Xiao-man, HU Jia-fu, HU Yi-li, et al. 2011. The S-wave velocity structure in the crust and upper mantle as well as the tectonic setting of strong earthquake beneath Yunnan region[J]. Chinese Journal of Geophysics, 54(5): 1222—1232(in Chinese). [本文引用:1]
20 赵小艳, 孙楠. 2014. 2014年云南鲁甸6. 5级地震震源位置及震源区速度结构联合反演[J]. 地震研究, 37(4): 523—531.
ZHAO Xiao-yan, SUN Nan. 2014. Simultaneous inversion for focal location of Yunnan Ludian MS6. 5 earthquake sequence in 2014 and velocity structure in the source region[J]. Journal of Seismological Research, 37(4): 523—531(in Chinese). [本文引用:1]
21 赵旭, 刘杰, 冯蔚. 2014. 2014年云南鲁甸MS6. 5地震震源运动学特征[J]. 地震地质, 36(4): 1157—1172. doi: DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2014. 04. 018.
ZHAO Xu, LIU Jie, FENG Wei. 2014. The kinematic characteristics of the MS6. 5 Ludian Yunnan earthquake in 2014[J]. Seismology and Geology, 36(4): 1157—1172(in Chinese). [本文引用:1]
22 周荣军, 黎小刚, 黄祖智, 等. 2003. 四川大凉山断裂带的晚第四纪平均滑动速率[J]. 地震研究, 26(2): 191—196.
ZHOU Rong-jun, LI Xiao-gang, HUANG Zu-zhi, et al. 2003. Average slip rate of Daliang mountain fault zone in Sichuan in late Quaternary period[J]. Journal of Seismological Research, 26(2): 191—196(in Chinese). [本文引用:1]
23 祝意青, 付广裕, 梁伟峰, 等. 2015. 鲁甸MS6. 5、 芦山MS7. 0、 汶川MS8. 0地震前区域重力场时变[J]. 地震地质, 37(1): 319—330. doi: DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2015. 01. 025.
ZHU Yi-qing, FU Guang-yu, LIANG Wei-feng, et al. 2015. Earthquake predictions: Spatial-temporal gravity changes before the Ludian MS6. 5, Lushan MS7. 0 and Wenchuan MS8. 0 earthquake[J]. Seismology and Geology, 37(1): 319—330(in Chinese). [本文引用:1]
24 祝意青, 闻学泽, 孙和平, 等. 2013. 2013年四川芦山MS7. 0地震前的重力变化[J]. 地球物理学报, 56(6): 1887—1894.
ZHU Yi-qing, WEN Xue-ze, SUN He-ping, et al. 2013. Gravity changes before the Lushan, Sichuan, MS=7. 0 earthquake of 2013[J]. Chinese Journal of Geophysics, 56(6): 1887—1894(in Chinese). [本文引用:1]
25 陈桂华, 徐锡伟, 闻学泽, 等. 2008. 川滇块体北-东边界活动构造带运动学转换与变形分解作用[J]. 地震地质, 30(1): 58—85.
CHEN Gui-hua, XU Xi-wei, WEN Xue-ze, et al. 2008. Kinematical transformation and slip partitioning of northern to eastern active boundary belt of Sichuan-Yunnan block[J]. Seismology and Geology, 30(1): 58—85(in Chinese). [本文引用:2]
26 陈琦, 王平. 1987. 攀西裂谷的多期活动性及其深部地质意义[J]. 长春地质学院学报, 17(1): 1—10.
CHEN Qi, WANG Ping. 1987. The multiperiodic activity of the Pan-Xi rift and its significance in deep geology[J]. Journal of Changchun College of Geology, 17(1): 1—10(in Chinese). [本文引用:1]
27 陈石, 王青华, 王谦身, 等. 2014. 云南鲁甸MS6. 5地震震源区和周边三维密度结构及重力场变化[J]. 地球物理学报, 57(9): 3080—3090.
CHEN Shi, WANG Qing-hua, WANG Qian-shen, et al. 2014. The 3D density structure and gravity change of Ludian MS6. 5 Yunnan epicenter and surrounding regions[J]. Chinese Journal of Geophysics, 57(9): 3080—3090(in Chinese). [本文引用:2]
28 房立华, 吴建平, 王未来, 等. 2014. 云南鲁甸MS6. 5地震余震重定位及其发震构造[J]. 地震地质, 36(4): 1173—1185. doi: DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2014. 04. 019.
FANG Li-hua, WU Jian-pin, WANG Wei-lai, et al. 2014. Relocation of the aftershock sequence of the MS6. 5 Ludian earthquake and its seismogenic structure[J]. Seismology and Geology, 36(4): 1173—1185(in Chinese). [本文引用:3]
29 何宏林, 池田安隆, 何玉林, 等. 2008. 新生的大凉山断裂带: 鲜水河-小江断裂系中段的裁弯取直[J]. 中国科学(D辑), 38(5): 564—574.
HE Hong-lin, Ikeda Y, HE Yu-lin, et al. 2008. Newly-generated Daliangshan fault zone: Shortcutting on the central section of Xianshuihe-Xiaojiang fault system[J]. Science in China(Ser D), 51(9): 1248—1258. [本文引用:2]
30 何骁慧, 倪四道, 刘杰. 2015. 2014年8月3日云南鲁甸M6. 5地震破裂方向性研究[J]. 中国科学(D辑), 45(3): 253—263.
HE Xiao-hui, NI Si-dao, LIU Jie. 2015. Rupture directivity of the August 3rd, 2014 Ludian earthquake(Yunnan, China)[J]. Science China(Ser D), 58(5): 795—804. [本文引用:1]
31 侯遵泽, 杨文采. 1997. 中国重力异常的小波变换与多尺度分析[J]. 地球物理学报, 40(1): 85—95. [本文引用:1]
32 HOU Zun-ze, YANG Wen-cai. 1997. Wavelet transform and multi-scale analysis on gravity anomalies of China[J]. Acta Geophysica Sinica, 40(1): 85—95(in Chinese). [本文引用:1]
33 李永华, 徐小明, 张恩会, 等. 2014. 青藏高原东南缘地壳结构及云南鲁甸、 景谷地震深部孕震环境[J]. 地震地质, 36(4): 1204—1216. doi: DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2014. 04. 021.
LI Yong-hua, XU Xiao-min, ZHANG En-hui, et al. 2014. Three-dimensional crust structure beneath SE Tibetan plateau and its seismotectonic implications for the Ludian and Jinggu earthquakes[J]. Seismology and Geology, 36(4): 1204—1216(in Chinese). [本文引用:2]
34 孟令顺, 曾庆益, 卢履仁, 等. 1987. 攀西地区重力均衡异常的研究[J]. 长春地质学院学报, 17(1): 91—98.
MENG Ling-shun, ZENG Qing-yi, LU LÜ-ren, et al. 1987. On isostatic anomalies of Panzhihua-Xichang region, southwestern China[J]. Journal of Changchun College of Geology, 17(1): 91—98(in Chinese). [本文引用:1]
35 申重阳, 李辉, 孙少安, 等. 2009. 重力场动态变化与汶川MS8. 0地震孕育过程[J]. 地球物理学报, 52(10): 2547—2557.
SHEN Chong-yang, LI Hui, SUN Shao-an, et al. 2009. Dynamic variations of gravity and the preparation process of the Wenchuan MS8. 0 earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics, 52(10): 2547—2557(in Chinese). [本文引用:2]
36 申重阳, 杨光亮, 谈洪波, 等. 2015. 维西-贵阳剖面重力异常与地壳密度结构特征[J]. 地球物理学报, 58(11): 3952—3964.
SHEN Chong-yang, YANG Guang-liang, TAN Hong-bo, et al. 2015. Gravity anomalies and crustal density structure characteristics of profile Weixi-Guiyang[J]. Chinese Journal of Geophysics, 58(11): 3952—3964(in Chinese). [本文引用:1]
37 石磊, 楼海, 王谦身, 等. 2015. 攀西地区重力场特征及其地壳密度结构[J]. 地球物理学报, 58(7): 2402—2412.
SHI Lei, LOU Hai, WANG Qian-shen, et al. 2015. Gravity field characteristics and crust density structure in the Panxi region, China[J]. Chinese Journal of Geophysics, 58(7): 2402—2412(in Chinese). [本文引用:2]
38 宋谢炎, 王玉兰, 曹志敏, 等. 1998. 峨眉山玄武岩、 峨眉地裂运动与幔热柱[J]. 地质地球化学, (1): 47—52.
SONG Xie-yan, WANG Yu-lan, CAO Zhi-min, et al. 1998. Emeishan basalts, Emei tafrogeny and mantle plume[J]. Geology-Geochemistry, (1): 47—52(in Chinese). [本文引用:1]
39 滕吉文, 白登海, 杨辉, 等. 2008. 2008汶川MS8. 0地震发生的深层过程和动力学响应[J]. 地球物理学报, 51(5): 1385—1402.
TENG Ji-wen, BAI Deng-hai, YANG Hui, et al. 2008. Deep processes and dynamic responses associated with the Wenchuan MS8. 0 earthquake of 2008[J]. Chinese Journal of Geophysics, 51(5): 1385—1402(in Chinese). [本文引用:1]
40 滕吉文, 魏斯禹. 1987. 中国四川攀枝花-西昌(攀西)裂谷的形成、 演化与裂谷分类[J]. 大地构造与成矿学, 11(1): 77—90.
TENG Ji-wen, WEI Si-yu. 1987. The formation, evolution and classification of the Panzhihua-Xichang(Pan-Xi)rift[J]. Geotectonica et Metallogenia, 11(1): 77—90(in Chinese). [本文引用:1]
41 汪健, 王安怡, 申重阳, 等. 2015. 南北地震带南段莫霍面重力反演研究[J]. 大地测量与地球动力学, 35(6): 931—935.
WANG Jian, WANG An-yi, SHEN Chong-yang, et al. 2015. The gravity inversion of Moho in southern area of North-South Earthquake Belt[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 35(6): 931—935(in Chinese). [本文引用:2]
42 Dondurur D. 2005. Depth estimates for Slingram electromagnetic anomalies from dipping sheet-like bodies by the normalized full gradient method[J]. Pure and Applied Geophysics, 162(11): 2179—2195. [本文引用:1]
43 Ebrahimzadeh A V. 2004. Detection of near-surface anomalies through 2-D normalized full gradient of gravity data[J]. Journal of the Earth and Space Physics, 30(2): 1—6. [本文引用:2]
44 Pavlis N K, Holmes S A, Kenyon S C, et al. 2008. An earth gravitational model to degree 2160: EGM2008[C]∥EGU General Assembly. EGU, Vienna, Austria. [本文引用:1]
45 Pavlis N K, Holmes S A, Kenyon S C, et al. 2012. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008(EGM2008)[J]. Journal of Geophysical Research, 117(B4): B04406. doi: DOI:10.1029/2011JB008916. [本文引用:1]
46 Peltzer G, Tapponnier P. 1988. Formation and evolution of strike-slip faults, rifts, and basins during the India-Asia collision: An experimental approach[J]. Journal of Geophysical Research, 93(B12). 15085—15117. [本文引用:1]
47 Wang Q, Zhang P Z, Freymueller J T, et al. 2001. Present-day crustal deformation in China constrained by Global Positioning System measurements[J]. Science, 294(5542): 574—577. [本文引用:1]
48 Xuan S B, Shen C Y, Li H, et al. 2016. Structural interpretation of the Chuan-Dian block and surrounding regions using discrete wavelet transform[J]. International Journal of Earth Sciences, 105: 1591—1602. doi: DOI:10.1007/s00531-015-1272-1. [本文引用:1]
49 Zeng H L, Meng X H, Yao C L, et al. 2002. Detection of reservoirs from normalized full gradient of gravity anomalies and its application to Shengli Oil Field, East China[J]. Geophysics, 67(4): 1138—1147. [本文引用:1]
50 Zhang P Z, Shen Z K, Wang M, et al. 2004. Continuous deformation of the Tibetan plateau from global positioning system data[J]. Geology, 32(9): 809—812. [本文引用:1]
51 王谦身, 武传真, 江为为. 1997. 青藏高原西部吉隆—鲁谷地区的重力场与地壳构造 [J]. 科学通报, 42(8): 669—673
WANG Qian-shen, WU Chuan-zhen, JIANG Wei-wei. 1997. Gravity field and crustal structure of Gyirong-Lugu region in western Xizang(Tibet)Plateau [J]. Chinese Science Bulletin, 42(8): 669—673. [本文引用:1]