2) 中国西宁 810001 青海省地震局
2) Qinghai Earthquake Agency, Xining 810001, China
岩石圈磁场能够反映地壳内部磁性矿物的分布情况,同时能够反映地壳内的地质结构、构造。青藏高原磁异常特征一直是学者们关注的焦点,根据康国发等(2011)的研究,一般情况下青藏高原腹地表现出分布范围宽广、平缓的弱磁异常,边缘地带磁异常强度陡升,邻区主要地质构造单元磁异常特征与青藏高原腹地存在显著差异,从磁异常图上能够分辨青藏高原及周边一级构造的边界。强烈地震孕育、发生地区的磁异常特征是值得探索的重要问题。张季生等(2009)通过研究发现,磁异常与强震孕育存在一定联系,对这一重要的科学问题有了一定程度的理解。目前国内外关于磁异常与地震活动关系的研究仍较欠缺,因此进一步研究磁异常特征对于地震预测预报工作具有重要意义。
2 研究内容本研究拟利用NGDC-EMM-720-V3地磁模型计算青藏高原0.1°×0.1°网格间隔的岩石圈磁场强度,并绘制磁异常图。在此基础上,拟选取1970年以来青海地区6级及以上强震,并绘制震中区域磁异常图,研究每个强震区域的岩石圈磁场特征,统计震中位置的岩石圈磁场强度,分析地震与岩石圈磁场的对应关系。本文重点对青海地区的岩石圈磁场与强震活动的关系进行深入分析。
3 研究结果 3.1 青藏高原岩石圈磁场特征青藏高原的磁异常宽缓平滑,异常强度低,总体表现出条带状特征,正负异常条带交错展布(图 1)。在5个强度分量中ΔY表现为网状的正异常条带,中间夹杂小块弱负异常,而其余4个分量均呈EW向条带状特征。
以ΔZ为例,在低弱负异常背景下,分布有几条近EW向正异常条带。印度板块强异常区与喜马拉雅地块负异常区的分界线与主边界冲断裂大致吻合。喜马拉雅负异常带呈弧形延伸,在96°E附近原本NE向的负异常带忽然发生弯折,延伸方向转向SW,在川滇菱形块体南部形成一个倒钩状的负异常区。
整个青藏高原与其周边磁异常特征迥异,高原边界在磁异常图上清晰可见。青藏高原周边地区磁异常有如下表现:除ΔY以外,其他分量在北部塔里木地块区域均出现大范围正异常,且有沿EW向延伸的趋势;西部和南部区域为高强度团状异常区,ΔH和ΔX团状异常EW向排列,而ΔY呈NS向排列;除ΔY以外,其他分量图上可见高原东部四川盆地附近有一正一负2个紧邻的片状异常区,而在该区域ΔY表现为片状正异常中夹杂小范围负异常。
3.2 岩石圈磁异常与青海地区强震活动关系1970年以来,青海及周边6级以上强震主要分布于唐古拉地区、东昆仑断裂带、祁连带、柴达木地区及茫崖地区。一般认为,岩石圈磁场垂直分量ΔZ异常区是地下磁性结果分布的直接表征。因此,分析岩石圈磁场ΔZ空间分布与强震分布关系较为合适。总体来看,强震震中主要位于ΔZ弱负异常区及零值线附近。在大范围正异常区或负异常区的核心地带极少发生强震。
对1970年以来青海及邻区34次MS 6及以上地震震中位置的岩石圈磁场ΔX、ΔY及ΔZ进行统计,结果表明:34次地震震中岩石圈磁场强度绝对值的平均值分别为:ΔX = 18.13 nT、ΔY = 12.3 nT、ΔZ = 25.07 nT。对比该区域岩石圈磁场平均强度23.85 nT(ΔX)、16.80 nT(ΔY)、29.27 nT(ΔZ),震中三分量平均强度低于区域平均强度(图 2)。
统计结果表明,在34次地震中,有12次发生在ΔX负异常区(占比35.3%),18次发生在ΔY负异常区(占比52.94%),24次发生在ΔZ负异常区(占比70.58%)。
4 结束语青海及邻区强震发震区域磁异常统计结果表明,在强磁异常区无强震发生,而在弱异常区或正、负异常交替出现地区大震频发。强震震中附近磁异常特征如下:震中易出现在正、负异常带的端点或转换带上、磁异常错断或交会地带及复杂团状磁异常区。
康国发, 高国明, 白春华, 等. 青藏高原及邻区的地壳磁异常特征与区域构造[J]. 中国科学: 地球科学, 2011, 41(11): 9. |
张季生, 高锐, 曾令森, 等. 龙门山及邻区重、磁异常特征及与地震关系的研究[J]. 地球物理学报, 2009, 52(2): 7. |