利用重力资料检测日本9.0级地震激发的地球自由振荡.pdfVIP

第35卷第1期 地 震 研 究 V01．35，No．1 2012年1月 JOURNALOFSEISMOLOGICALRESEARCH Jan．，2012 利用重力资料检测日本9．0级地震激发的 地球自由振荡木 姚家骏1，万永革2，王培玲1，屠泓为1，马震1 (1．青海省地震局，青海西宁810001；2．中国地震局地球物理研究所，北京100081) 摘要：利用格尔木基准地震台重力观测资料，检测到2011年3月11日日本东海岸9．0级特大地震激发。s。～。S柏 之间的球型自由振荡，其中有。s。、。s，，、。s孙。s衢、。s，。共5个振型的观测频率值与理论频率值偏差近似为0。同 时发现。s：、。s，振型有明显的谱线分裂现象，但是。s，：、。s”振型未与周围噪音区分开，观测效果不明显。整体 平均偏差约为0．10％，观测频率值与理论频率值有很好的相符，这不但说明了PREM模型理论的正确性，也说 明了格尔木基准地震台重力资料质量的优良，研究结果对了解地球内部结构有一定的帮助。 关键词：地球自由振荡；重力观测数据；日本9．0级地震；格尔木基准地震台 中图分类号：P315．7 文献标识码：A 文章编号：1000—0666(2012)01—0053—06 0引言 网的资料研究了2001年昆仑山口西8．1级地震和 2004年印尼苏门答腊大地震激发的地球自由振荡； 特大地震发生后，通常会产生延续几天甚至 几个星期的全球自由振荡，只有长周期重力仪、 来观测地球球型自由振荡；于海英等(2006)、邱 地震仪等才能记录到这种振荡。最早对地球自由 振荡作出准确观测是1960年5月22日智利8．9级 地震后，Benioff等(1961)与Ness等(1961)分分别利用钻孑L差应变仪观测资料、中国钻孔应变 别用Isabella应变仪和Lacoste-Romberg重力仪实现台网体应变观测资料、水位前兆资料、中国数字 的，两个观测结果非常吻合并与理论值一致，使 地震台网资料、云南水管仪观测资料等研究了苏 人们知道了长周期自由振荡的存在。目前人们认 门答腊地震、汶川地震所激发的地球自由振荡， 识到的自由振荡有两种：第一种是球型振荡，地 取得了不少成果，让人们对地球内部结构有了进 球作球型振荡时，其质点位移既有径向分量，也 一步的了解。 有水平分量；第二种是环型振荡，地球作环型振 格尔木地震台是国家基准台之一，观测手段 荡时，各质点只在以地心为球心的同心球面上振 丰富多样，观测质量在国家数字台网中排名前列。 动，位移无径向分量，地球介质只产生剪切形变， 无体积变化，地球的重力场不受扰动，因此重力 发生了9．0级特大地震，地震后不久，作者立即利 仪记录不到这种振荡。 用格尔木基准台重力观测数据，检测此次地震激 近年来全球大地震频繁发生：2001年昆仑山发的。s。～。s柏基频振型自由振荡，并观测到。s：、 口8．1级地震、2004年印尼苏门答腊9．0级地震、 。S，振型谱峰分裂现象，观测效果明显。 2008年汶川8．0级地震、2011年日本9．0级地震 等，这些罕见的大地震为人们研究地球自由振荡 1 格尔木重力仪对日本大地震的记录 提供了良好的机会。不少研究者利用数字观测资 料研究了一些大地震激发的地球自由振荡，如万 格尔木地震台位于青藏高原腹地，属于国家 十收稿日期：2011—03—31． 基金项目：地震科技星火计划项目(XHl2051Y)，青海省地震科学基金(2010A04)联合资助 地震研究