國家地震科技創(chuàng)新工程“透明地殼”計(jì)劃發(fā)布華北地區(qū)高精度地殼模型
地殼模型對(duì)地震機(jī)理科學(xué)研究、地震監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、資源和能源開發(fā)、社會(huì)公共安全等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。尤其在提升地震定位、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)模擬、地震危險(xiǎn)性分析的科學(xué)性和可靠性上發(fā)揮關(guān)鍵作用。
華北地區(qū)被巨厚沉積層覆蓋,分布著廣袤的斷陷盆地以及郯廬斷裂帶、太行山斷裂帶等大型斷裂帶和大量的隱伏活動(dòng)斷裂帶。歷史上曾發(fā)生過1556年陜西華縣8.0級(jí)、1668年山東郯城8?級(jí)、1679年三河-平谷8.0級(jí)、1976年唐山7.8級(jí)等大地震。由于巨厚沉積層和盆地構(gòu)造特征會(huì)顯著地放大地震的長周期地震動(dòng),對(duì)大型工程和結(jié)構(gòu)可造成嚴(yán)重破壞。因此,國家地震科技創(chuàng)新工程“透明地殼”計(jì)劃將獲取高精度的地殼模型作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性和重要工作。
2016~2020年期間,國家地震科技創(chuàng)新工程“透明地殼”計(jì)劃牽頭單位中國地震局地球物理研究所,在華北地區(qū)組織開展了由830個(gè)寬頻帶臺(tái)站組成的密集臺(tái)陣的科學(xué)探測(cè)(ChinArray III),并利用高質(zhì)量的地震觀測(cè)資料研究獲得了華北地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)模型。近期,地震科學(xué)國際數(shù)據(jù)中心(IESDC, http://www.esdc.ac.cn/class/9)組織發(fā)布了相關(guān)成果,具體包括:《華北克拉通及周緣地區(qū)P波速度模型》《華北克拉通中部地殼三維S波速度模型《華北地區(qū)瑞利面波速度結(jié)構(gòu)》《華北克拉通中部沉積層厚度模型》《華北克拉通及周緣地區(qū)各向異性模型》《華北地區(qū)2011-2013年完全基于陸地重力觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的120階時(shí)變重力場(chǎng)模型》等。
上述P波速度結(jié)構(gòu)、S波速度結(jié)構(gòu)、面波速度結(jié)構(gòu)、沉積層厚度、各向異性、時(shí)變重力場(chǎng)等地殼模型,提供了數(shù)字化文件、模型說明,可直接用于地震監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)預(yù)警和震害防御業(yè)務(wù)、地震機(jī)理科學(xué)研究、能源和資源開發(fā)應(yīng)用等領(lǐng)域。未來以這些地殼模型為基礎(chǔ),采用開放科學(xué)模式,還可進(jìn)一步獲得更高分辨率和更為可靠的公共地殼模型,為未來進(jìn)一步深化對(duì)深厚沉積層華北地區(qū)地震危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)源等識(shí)別工作等提供重要參考。
圖1 華北地區(qū)沉積層厚度模型切片及其與Crust1.0模型的比較
(引自本批次發(fā)布的《華北克拉通中部沉積層厚度模型》,詳見www.esdc.ac.cn/article/74)

圖2 華北地區(qū)地殼S波速度在不同深度的擾動(dòng)
(引自本批次發(fā)布的《華北克拉通中部地殼三維S波速度模型》,詳見www.esdc.ac.cn/article/6)

圖3 華北地區(qū)時(shí)變重力場(chǎng)模型
(引自本批次發(fā)布的《華北地區(qū)2011-2013年完全基于陸地重力觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的120階時(shí)變重力場(chǎng)模型》,詳見www.esdc.ac.cn/article/81)



