基于VISCO2.5D模型的苏门答腊地区地幔结构横向变化研究

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第7期北京时间：

作者：张昊洋, 付广裕, 刘泰

单位：1 陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学(北京)), 北京, 100083,2 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院, 北京, 100083,3 中国地震局地震预测研究所, 北京, 100036

摘要：基于二维黏弹性球形地球模型, 利用GRACE卫星的RL06观测数据和VISCO2.5D程序, 对苏门答腊地区地幔黏滞性结构进行约束, 以揭示2004年苏门答腊MW9.3地震引起的同震和震后重力场时空变化特征, 分析重力变化信号中蕴含的地幔黏滞性构造的横向变化信息。首先通过滤波与平滑等步骤处理GRACE卫星重力观测数据, 分离出2004年苏门答腊MW9.3地震伴随的同震与震后重力变化信号。该信号从西南向东北方向呈现负-正-负(印度洋-苏门答腊-马来西亚)的分布态势。在2005—2012年观测期内, 震后重力变化与同震重力变化量级相近, 最大负重力变化达-3.7 μGal, 最大正重力变化为8.3 μGal。在考虑海沟俯冲板块影响的前提下, 采用二维黏弹性地球模型, 运用VISCO2.5D谱元法, 对观测到的大尺度同震与震后重力变化进行模拟。结果发现, 当发震断层洋陆两侧地幔黏滞性系数分别取2×1019 Pa·s和1×1019 Pa·s、海沟附近存在下插板片、岩石圈弹性层厚度为60 km时, 模拟得到的震后重力变化与GRACE观测结果高度吻合, 表明苏门答腊地区震后重力变化主要由地幔黏弹性松弛效应引起, 余震效应引起的重力变化很小。

关键词：2004年苏门答腊MW9.3地震,GRACE重力卫星,黏弹性球形地球模型,重力变化,地震位错理论

基金资助：国家自然科学基金(42274008),国家科技重大专项(2024ZD1002700)