豫北地區(qū)跨斷層場地水準(zhǔn)觀測與地震監(jiān)測

李建軍　路中慧　郭少峰

（?？h地震臺，河南?？h　456250）

豫北地區(qū)跨斷層場地水準(zhǔn)觀測與地震監(jiān)測

李建軍路中慧郭少峰

（?？h地震臺，河南?？h456250）

跨斷層形變水準(zhǔn)測量是進(jìn)行地震中長期預(yù)報的監(jiān)測手段之一，測定的地殼形變是地殼運動的一種外部現(xiàn)象，而地震是地殼內(nèi)應(yīng)力-應(yīng)變能量的逐漸積累和突然釋放，這必然導(dǎo)致地殼外表的形狀變化，因此地殼形變與地震之間存在著某種形式的天然聯(lián)系?；诖?，介紹豫北地區(qū)跨斷層場地水準(zhǔn)觀測情況，利用所得到的形變信息，探討安陽、衛(wèi)輝兩個斷層的變化情況以及在地震監(jiān)測中的作用。

跨斷層；中期異常；地震監(jiān)測

跨斷層形變水準(zhǔn)測量是進(jìn)行地震中長期預(yù)報的監(jiān)測手段之一，測定的地殼形變是地殼運動的一種外部現(xiàn)象，而地震是地殼內(nèi)應(yīng)力-應(yīng)變能量的逐漸積累和突然釋放，這必然導(dǎo)致地殼外表的形狀變化，因此地殼形變與地震之間存在著某種形式的天然聯(lián)系［1］。

河南省地震局于20世紀(jì)末21世紀(jì)初開展了跨斷層水準(zhǔn)測量工作，在豫北地區(qū)選建了安陽、衛(wèi)輝兩處跨斷層水準(zhǔn)觀測場地（見圖1），經(jīng)過十余年的觀測，積累了大量地殼形變資料，為研究測線所跨斷裂現(xiàn)今活動性提供了很好的資料。

1　場地介紹

1.1安陽場地

安陽南斷裂西起水治許家溝附近，東經(jīng)安陽市區(qū)以南直到內(nèi)黃、清豐一帶，長度約為100余km的隱伏斷裂，斷層走向N75W，傾向北70的正斷層。安陽南斷裂跨斷層觀測場地位于安陽市南郊宗村，屬于丘陵地區(qū)，東經(jīng)114°19′，北緯36°04′。附近被第四系砂土、黏土覆蓋，上盤新生界厚度超過1 000m，下盤新生界厚度467m，其下為二疊系地層，下盤地下水埋深比上盤深。地勢較為平坦，向南地勢稍有抬升，周圍植被較多，屬于丘陵崗地與平原的分界線地區(qū)。北有安北斷裂，兩斷裂之間形成東西方向小地塹：南側(cè)有N30E走向的湯西、湯東斷裂。建成于1999年。該場地布設(shè)有4座基本水準(zhǔn)標(biāo)石，均為土層點。共有3個測段15站：1-2、2-3、3-4，其中2-3測段跨越了安陽南斷裂。2014年10月，依照河南省地震局監(jiān)測預(yù)報中心的要求，為落實異常情況，在測線最南端增設(shè)15號臨時點，并觀測至今。

圖1　安陽、衛(wèi)輝兩處跨斷層水準(zhǔn)觀測場地位置

1.2衛(wèi)輝場地

湯西斷裂屬于太行山前斷裂，長約80km，斷層走向N15E，傾向東60的正斷層。該觀測場地位于新鄉(xiāng)衛(wèi)輝市太公泉鄉(xiāng)西代村，山區(qū)地形，東經(jīng)113°59′，北緯35°29′。出露處位于一大一小2個山洪大沖溝的交匯處。上盤北第四系砂土、亞砂土覆蓋，下盤為上新統(tǒng)含泥砂的膠結(jié)礫巖。構(gòu)造上屬于湯陰地塹，地塹西側(cè)為湯西斷裂，東側(cè)為湯東斷裂。建成于2001年。該場地布設(shè)有5座基本水準(zhǔn)標(biāo)石，0號為基巖點，其他均為土層點，共分4個測段26站：0-2、1-2、2-3和3-4，其中2-3測段跨越了湯西斷裂。

圖2　安陽場地測量2-3測段高差

圖3　安陽場地測量1-3測段高差

2　場地形變資料分析

2.1安陽場地地形變資料分析

豫北地區(qū)跨斷層水準(zhǔn)測量由河南省?？h地震臺施測，測量作業(yè)采用DiNi12電子水準(zhǔn)儀觀測，HT-268A型記簙器，每年監(jiān)測6期，雙月進(jìn)行（自2014年起對豫北兩個監(jiān)測場地進(jìn)行6期加密觀測），作業(yè)依據(jù)《地震地形變數(shù)字水準(zhǔn)測量技術(shù)規(guī)范》（DB/T5-2003）［2］進(jìn)行，測量成果均經(jīng)三級檢查驗收，測量精度符合規(guī)范要求。

安陽場地地形變資料分析安陽跨斷層水準(zhǔn)測量的是NWW向的安陽南斷裂的變化情況（見圖2、3）。安陽南斷裂為正斷層，正常情況下上下盤應(yīng)為穩(wěn)定的拉張作用。2011年以來，安陽場地測量2-3測段打破了原有的變化趨勢，改變了多年來逐漸抬升的態(tài)勢，由張性變化轉(zhuǎn)為壓性變化，2013年起加速下降，截至目前，其下降趨勢已持續(xù)3a，2014-2015年更是下降明顯，變化幅度達(dá)到10mm之多，顯示了斷層兩側(cè)的劇烈構(gòu)造活動（見圖2）。分析曲線趨勢變化發(fā)現(xiàn)有2個轉(zhuǎn)折點，即2004年和2011年；2000-2004年斷層上下盤穩(wěn)定階段，2004-2011年斷層上下盤緩慢拉張階段，2011-2015年至今斷層上下盤急劇壓縮階段。

圖4　衛(wèi)輝西代村場地測量1-4測段高差

圖5　衛(wèi)輝西代村場地測量2-3測段高差

圖6　衛(wèi)輝西代村場地測量2-4測段高差

2.2衛(wèi)輝場地地形變資料分析

衛(wèi)輝西代村跨斷層水準(zhǔn)測量的是NNE向湯西斷裂的變化情況。湯西斷裂為正斷層。如圖4～6所示，2010年以來，衛(wèi)輝西代村場地跨越斷層的各個測段均出現(xiàn)了下降變化，2013年以來更是加速下滑，最新的測量結(jié)果顯示，下降趨勢依然沒有改變。西代村跨斷層場地出現(xiàn)的下降態(tài)勢，與安陽場地較為同步。分析曲線趨勢變化發(fā)現(xiàn)有2個轉(zhuǎn)折點，即2004年和2011年；2000-2004年斷層上下盤拉張階段，2004-2011年斷層上下盤穩(wěn)定階段，2011-2015年至今斷層上下盤急劇拉張階段。兩個跨斷層場地均出現(xiàn)了趨勢轉(zhuǎn)折加速現(xiàn)象，顯示了某種程度的中期異常，豫北地區(qū)斷層活動主要是正斷層，運動特征為走滑，因此當(dāng)受到安陽南斷裂擠壓力，湯西斷裂拉張力的共同作用下，兩種斷裂交匯地區(qū)發(fā)生中強地震的可能性非常大，需要進(jìn)一步密切關(guān)注。

3　豫北地區(qū)跨斷層場地水準(zhǔn)測量與地震監(jiān)測

斷層形變是地殼運動最直接的表現(xiàn)形式，其物理意義明確。構(gòu)造地震是地殼運動的產(chǎn)物，地震過程是地殼運動過程中產(chǎn)生的應(yīng)變集中、積累，導(dǎo)致地殼局部發(fā)生脆性破裂并釋放彈性應(yīng)變能的過程，而跨斷層水準(zhǔn)觀測成果能真實地反應(yīng)斷層的受力狀態(tài)，因而通過跨斷層水準(zhǔn)測量，對地殼運動監(jiān)測來研究提取反應(yīng)中強地震孕育過程中應(yīng)變積累狀態(tài)的區(qū)域變形特征，是中長期地震預(yù)測的主要途徑之一。由豫北地區(qū)兩個場地的跨斷層水準(zhǔn)測量資料分析結(jié)果來看，跨多層水準(zhǔn)測量監(jiān)測成果是可以明顯記錄到斷層的垂直形變信息，為地震中長期預(yù)測提供了形變學(xué)科方面的第一手資料和科學(xué)依據(jù)。

［1］國家地震局科技監(jiān)測司.中國地震預(yù)報方法研究［M］.北京：地震出版牡，1991.

［2］DB/T5-2003.地震地形變數(shù)字水準(zhǔn)測量技術(shù)規(guī)范［S］.

Cross Fault Site Level Observation and Earthquake Monitoring in the North Area of Henan Province

Li JianjunLu ZhonghuiGuo Shaofeng
（Xun County Seismic Station，Xunxian Henan 456250）

Cross fault deformation leveling is one of the monitoring methods for long term earthquake prediction，de?termination of crustal deformation is an external phenomenon of crustal movement，the earthquake is the gradual ac?cumulation and sudden release of stress-strain energy in the earth's crust，this will inevitably lead to the change of the shape of the crust，so there is some kind of natural relationship between the crust deformation and earthquake. Based on this，this paper introduced the situation of cross fault site level observation in the north area of Henan Prov?ince，using the obtained deformation information，the change of anyang，WeiHui two fault situation and role in earth?quake monitoring were discussed.

across the fault；medium-term anomaly；earthquake monitoring

P315.2

A

1003-5168（2016）08-0141-03

2016-06-12

李建軍（1972-），男，本科，助理工程師，研究方向：地震監(jiān)測。