玄松柏 申重阳 李 辉（中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室，武汉 430017）

华北地区重力场变化与地壳物质密度变化特征

玄松柏 申重阳 李 辉
（中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室，武汉 430017）

华北地区2009年以来实施的统一流动重力网由1 000多个相对重力点和11个绝对重力点组成，约以半年为周期。为了提取其趋势性变化特征及深部地壳运动机制，首先，利用最小二乘法计算了华北地区2009—2013年841个重力观测点的重力变化趋势，考虑到重力变化观测的半年周期，测点（φ，λ）的重力变化g在Δt的重力变化可以表示为：

式（1）中，A和B为一阶趋势项系数，Δt为时间，i=1和i=2分别表示年周期项和半年周期项，Ci和Di为振幅，ωi为周期。

地壳密度变化反演采用紧凑重力反演方法，其目标函数如下：

式（2）中，M为地下空间划分的块体单元数，N为观测点数，

重力变化率（图1a）显示，太行山以西的山西地区呈现负变化（图中区域A），华北平原呈现正变化（图中区域B），渤海湾南北侧呈现负变化（图中区域C）。区域A的负变化达到约－30 μGal/a（1 μGal=10-8ms-2），出现在晋冀交界的太行山地区；正变化最大值出现在河北南部地区，达30 μGal/a以上；渤海湾南北两侧的负变化亦较为明显，达－10～－20 μGal/a。基于重力场变化率，利用紧凑重力反演方法，经过10次迭代获得0～60 km的每10 km一层的分层密度变化（图1b）。密度变化主要出现在15 km层、25 km层和35 km层的山西地区、华北平原和渤海湾盆地地区，再活化的岩石圈地幔密度变化不明显。

山西断陷带10～40 km（2～4层）的负变化体现了山西断陷带……