王雙緒 薛富平 李 寧
(中國地震局第二監(jiān)測中心,西安 710054)
對現(xiàn)今地殼形變觀測技術(shù)不斷向高精度、高分辯和高效便捷發(fā)展的趨勢下,如何根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造活動背景和構(gòu)造變形模式差異布局、提升地殼形變監(jiān)測能力的問題進行了研究。進而探討了針對鄂爾多斯西南緣區(qū)域構(gòu)造動力背景和變形模式特點,優(yōu)化監(jiān)測布局、有效捕捉地形變異常動態(tài)信息的一些思路和方法。
由于中國大陸構(gòu)造系統(tǒng)復雜,東部和西部、南部和北部構(gòu)造差異顯著,不同區(qū)域構(gòu)造變形模式、地震的孕育過程中構(gòu)造活動響應(yīng)、動力作用方式等存在很大的差異性;即使是同一構(gòu)造區(qū)域,因斷裂構(gòu)造活動方式、規(guī)模的差異,導致監(jiān)測到的地殼形變信息強弱、表現(xiàn)形式也存在很大的差異性。而且早期以區(qū)域水準垂直形變、水平形變和跨斷層短測線為主的傳統(tǒng)監(jiān)測手段,雖然方法成熟、穩(wěn)定可靠,但缺點是觀測環(huán)境受限(如,要求通視、沿公路進行等)、觀測精度較低(小型區(qū)域水平形變網(wǎng)尤甚),對大空間范圍構(gòu)造活動監(jiān)控能力較弱、在復雜地形條件下公路無法到達地帶形成監(jiān)測“盲區(qū)”。隨著“九五”以來GPS等現(xiàn)今地殼形變觀測技術(shù)不斷向高精度、高分辯(監(jiān)測構(gòu)造塊體和邊界斷裂相對運動、斷層活動等)和高效便捷(全天候、不需要考慮通視等)趨勢發(fā)展,使我們及時、有效捕捉不同時空尺度的地殼構(gòu)造形變動態(tài)信息成為可能。因而,在現(xiàn)有觀測技術(shù)和認識水平下,如何優(yōu)化地形變監(jiān)測布局,解決好“監(jiān)測什么和怎樣監(jiān)測?”的問題,以便切實提升地殼形變監(jiān)測能力,是我們所要研究的真正目的。對此,通過對我國西部地殼形變監(jiān)測與地震預測實踐的分析總結(jié),尤其是對近10年來發(fā)生于青藏高原內(nèi)部的昆侖山口西8.1級、高原東邊界的汶川8.0級兩次特大地震前地殼運動變形背景所反映的共性和差異性特征的對比分析,進而結(jié)合鄂爾西南緣構(gòu)造結(jié)構(gòu)和動力環(huán)境,提出針對具體構(gòu)造區(qū)域?qū)嵤﹥?yōu)化監(jiān)測的方法。
(1)根據(jù)不同地震構(gòu)造區(qū)域的運動變形模式,有的放矢地布設(shè)合理的觀測網(wǎng)絡(luò),而且不同層面要考慮不同的監(jiān)測目標:從活動地塊、到構(gòu)造組合再到發(fā)震構(gòu)造。只有增強針對性,注重監(jiān)測目標區(qū)域地震構(gòu)造、變形模式差異及其機制,才能提高有效性。這是力爭獲取與地震相關(guān)的有用信息,是提高地震預測水平的有效途徑之一。
(2)要真正發(fā)揮好GPS,INSAR等高新技術(shù)監(jiān)測手段的作用,還需要從兩個方面著手。一方面是要注重與傳統(tǒng)觀測手段的配合,尤其是與區(qū)域精密水準垂直形變觀測、跨斷層形變觀測等相結(jié)合,優(yōu)勢互補,獲取真正意義上的三維構(gòu)造變形信息;另一方面尤其是要結(jié)合已有大震震例、注重不同發(fā)震構(gòu)造變形模式下,針對構(gòu)造活動斷裂重點段落的精細化監(jiān)測布局。
(3)鄂爾多斯西南緣構(gòu)造結(jié)構(gòu)復雜,主要構(gòu)造組合變形模式差異較大。只有在原區(qū)域網(wǎng)狀觀測基礎(chǔ)上,加強跨斷裂長測線的GPS、水準、重力共點綜合觀測,將區(qū)域性三維地殼運動速度場、重力場變化等綜合信息與跨斷裂精細化監(jiān)測相結(jié)合,進而與區(qū)域三維地殼結(jié)構(gòu)層析成像、活斷層地質(zhì)詳查、地震活動性等資料相配合,才能從深淺構(gòu)造組合上為研究揭示現(xiàn)今大陸變形動力學機理、綜合判定強震危險地點提供重要基礎(chǔ)。