尼泊尔Ms8.1地震的地壳重力均衡背景与地表形变响应特征

摘要

利用EGM2008地球重力场模型研究了2015年尼泊尔Ms8.1地震震中周围地区的地壳均衡背景，计算了区域岩石圈有效弹性厚度与加载机制；利用粘滞性球体位错理论，计算了该地震引起的同震与震后垂向位移与重力变化，分析了该地震引起的地表形变特征，结果表明：1）尼泊尔Ms8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km，加载主要来自地幔；地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km，加载主要来自地表。2）尼泊尔Ms8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为—100毫伽，但其北部的地壳均衡异常则为300—400毫伽，尼泊尔Ms8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上。3）尼泊尔Ms8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动，最大水平位移超过1.5m，分布在震中东南。震中以北的同震垂向位移总体为负值，最大下降幅度超过0.5m，同震重力变化总体为正值，最大超过60微伽；震中以南的垂向位移总体为正值，最大升幅超过0.7m，同震重力变化总体为负值，最大降幅超过—120微伽。4）尼泊尔Ms8.1地震使“世界屋脊”喜马拉雅山脉产生沉降，最大同震降幅超过120mm，震后松弛效应将使“世界屋脊”持续缓慢下降。该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2—3mm，有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到。