近期華北地區(qū)垂直形變

陳聚忠 韓月萍

（中國(guó)地震局第一監(jiān)測(cè)中心，天津 300180）

2008年上半年華北區(qū)域精密水準(zhǔn)復(fù)測(cè)結(jié)果表明，遵化—唐山、延慶—北京—安平、大同—山陰—陽(yáng)明堡3條南北向的水準(zhǔn)路線測(cè)量結(jié)果顯示“南升北降”的垂直形變特征。汶川地震后又進(jìn)行了復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)結(jié)果顯示這種“南升北降”垂直形變態(tài)勢(shì)有所恢復(fù)。從測(cè)量誤差分析形變量可信度的角度推斷，幾條水準(zhǔn)路線的垂直變化量都不顯著，因此對(duì)垂直形變的可信度產(chǎn)生疑問(wèn)。為此開(kāi)展了實(shí)地調(diào)查和資料對(duì)比分析研究。

（1）同期測(cè)量數(shù)據(jù)。收集整理了京津城際鐵路工程（2007～2009年的北京至天津）多期水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)資料。

（2）GPS垂直向數(shù)據(jù)。對(duì)北京和天津地區(qū)的GPS連續(xù)觀測(cè)站數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)一計(jì)算，使用與水準(zhǔn)測(cè)量相同時(shí)間段的GPS連續(xù)站點(diǎn)的垂直向數(shù)據(jù)，計(jì)算得到了（與水準(zhǔn)點(diǎn)相近的）GPS連續(xù)站點(diǎn)高程（差）變化量與水準(zhǔn)測(cè)量高程（差）變化量數(shù)據(jù)。

（3）觀測(cè)分群與重測(cè)率：2008年懷來(lái)—延慶—北京—安平的水準(zhǔn)復(fù)測(cè)出現(xiàn)了罕見(jiàn)的水準(zhǔn)觀測(cè)分群現(xiàn)象，水準(zhǔn)復(fù)測(cè)出現(xiàn)了4段觀測(cè)分群(分布圖略)，最為典型的是延慶縣張山營(yíng)附近的宣京132-2至包京133測(cè)段，該測(cè)段經(jīng)過(guò)了9次往返測(cè)量均分群，仍然沒(méi)有符合要求的測(cè)段水準(zhǔn)測(cè)量成果。還收集整理了2000年以來(lái)該測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量高差成果，發(fā)現(xiàn)2007年該測(cè)段也出現(xiàn)了觀測(cè)分群現(xiàn)象，而其他年份這一測(cè)段的水準(zhǔn)測(cè)量沒(méi)有出現(xiàn)分群現(xiàn)象。2008年水準(zhǔn)測(cè)量返工率達(dá)到了允許的3倍，計(jì)算了觀測(cè)分群測(cè)段所在水準(zhǔn)路線的重測(cè)率為30.6%，超過(guò)允許重測(cè)率的6倍。

（4）重力觀測(cè)數(shù)據(jù)：收集整理了與分群測(cè)段相鄰的重力測(cè)量數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)京津城際鐵路工程水準(zhǔn)測(cè)量、GPS垂直向觀測(cè)數(shù)據(jù)與水準(zhǔn)復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)一致，其3個(gè)獨(dú)立測(cè)量結(jié)果顯示同一變化趨勢(shì)，均顯示出“南升北降”的垂直形變異常變化態(tài)勢(shì)。重力測(cè)量的重力段差顯示2007年下半年和2008年上半年與其他時(shí)段的重力段差值存在顯著差異。與水準(zhǔn)觀測(cè)分群的時(shí)間段相一致，綜合分析水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)分群測(cè)段與重力測(cè)量段差顯著變化的同步現(xiàn)象，說(shuō)明觀測(cè)分群、重測(cè)率超大與重力變化密切相關(guān)，可以說(shuō)是觀測(cè)場(chǎng)地深部物質(zhì)運(yùn)移變化引起觀測(cè)分群和重測(cè)率增大。結(jié)合2011年跨斷層綜合場(chǎng)地水準(zhǔn)測(cè)量和重力測(cè)量出現(xiàn)的與歷年觀測(cè)“反向”變化的結(jié)果。2008年和2011年華北垂直形變異常應(yīng)當(dāng)與汶川地震和日本大地震事件相關(guān)。

在綜合識(shí)別垂直形變的基礎(chǔ)上，要高度重視目前首都圈及華北地區(qū)的地殼垂直形變異常變化。特別是回顧1973年四川爐霍地震后至1976年唐山大地震前的一段時(shí)間，首都圈地區(qū)的垂直形變也發(fā)生了突出的垂直形變異常變化，顯示這一地區(qū)的異常隆起。以及統(tǒng)計(jì)日本地震與華北地震發(fā)生的先后關(guān)系和目前的垂直形變的某些相似之處。