现今太原盆地重力变化与地表沉降*

玄松柏 申重阳 邢乐林 李 辉

1)中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室)，武汉 430071

2)中国地震局地壳应力研究所武汉科技创新基地，武汉430071

1 引言

太原盆地北起石岭关，南至韩侯岭，东西以边山断裂为界，分别受太谷断裂和交城断裂控制，呈NESW 走向，为典型的新生代断陷盆地。地质学和地震学证据表明晚第四纪以来以0.5 ～1.6 mm/a 的速率扩展［1，2］和约3 mm/a 的地表沉降［3］。大量现代水准测量结果验证了太原盆地继承了第四纪以来的构造活动:胡惠民等［4］的结果显示太原盆地是山西断陷带沉降最为显著的断陷盆地，在10 mm/a 以上;王秀文等［5］给出了太原盆地地表垂直形变形态，认为随着城市用水对地下水的开采需求逐渐增大，地表沉降日趋严重;张崇立［3］认为断陷盆地的沉降是上地幔的局部隆起作用的结果;韩月萍等［6］通过华北地区水准结果获得山西断陷带盆地沉降呈现北端最小，南端最大的空间渐进形态;张四新等［7］的水准剖面结果显示垂直形变幅度基本在20 mm 以内。

目前，关于地表垂直形变的研究以水准和GPS资料和成果居多，而利用重力资料获得地表形变的研究则较少［8－10］。本文利用山西地震监测网重力复测资料和太原基准地震台(以下简称晋祠)绝对重力资料，结合地下水水位变化成果，获得了太原盆地地表垂直形变趋势，以检测太原盆地的地表沉降。

2 资料与方法

2.1 重力资料处理

太原盆地的重力资料包括相对重力联测资料和绝对重力测量资料。2009年以前，仅实施每年3 ～4期的相对重力测量，而未进行绝对重力观测，因此，我们采用盆地内每年实施4 期的重力点平均值的方式来获取太原盆地整体重力变化［8］。……