豫北地区跨断层场地水准观测与地震监测

李建军　路中慧　郭少峰

（浚县地震台，河南浚县　456250）

豫北地区跨断层场地水准观测与地震监测

李建军路中慧郭少峰

（浚县地震台，河南浚县456250）

跨断层形变水准测量是进行地震中长期预报的监测手段之一，测定的地壳形变是地壳运动的一种外部现象，而地震是地壳内应力-应变能量的逐渐积累和突然释放，这必然导致地壳外表的形状变化，因此地壳形变与地震之间存在着某种形式的天然联系。基于此，介绍豫北地区跨断层场地水准观测情况，利用所得到的形变信息，探讨安阳、卫辉两个断层的变化情况以及在地震监测中的作用。

跨断层；中期异常；地震监测

跨断层形变水准测量是进行地震中长期预报的监测手段之一，测定的地壳形变是地壳运动的一种外部现象，而地震是地壳内应力-应变能量的逐渐积累和突然释放，这必然导致地壳外表的形状变化，因此地壳形变与地震之间存在着某种形式的天然联系［1］。

河南省地震局于20世纪末21世纪初开展了跨断层水准测量工作，在豫北地区选建了安阳、卫辉两处跨断层水准观测场地（见图1），经过十余年的观测，积累了大量地壳形变资料，为研究测线所跨断裂现今活动性提供了很好的资料。

1　场地介绍

1.1安阳场地

安阳南断裂西起水治许家沟附近，东经安阳市区以南直到内黄、清丰一带，长度约为100余km的隐伏断裂，断层走向N75W，倾向北70的正断层。安阳南断裂跨断层观测场地位于安阳市南郊宗村，属于丘陵地区，东经114°19′，北纬36°04′。附近被第四系砂土、黏土覆盖，上盘新生界厚度超过1 000m，下盘新生界厚度467m，其下为二叠系地层，下盘地下水埋深比上盘深。地势较为平坦，向南地势稍有抬升，周围植被较多，属于丘陵岗地与平原的分界线地区。北有安北断裂，两断裂之间形成东西方向小地堑：南侧有N30E走向的汤西、汤东断裂。建成于1999年。该场地布设有4座基本水准标石，均为土层点。共有3个测段15站：1-2、2-3、3-4，其中2-3测段跨越了安阳南断裂。2014年10月，依照河南省地震局监测预报中心的要求，为落实异常情况，在测线最南端增设15号临时点，并观测至今。

图1　安阳、卫辉两处跨断层水准观测场地位置

1.2卫辉场地

汤西断裂属于太行山前断裂，长约80km，断层走向N15E，倾向东60的正断层。该观测场地位于新乡卫辉市太公泉乡西代村，山区地形，东经113°59′，北纬35°29′。出露处位于一大一小2个山洪大冲沟的交汇处。上盘北第四系砂土、亚砂土覆盖，下盘为上新统含泥砂的胶结砾岩。构造上属于汤阴地堑，地堑西侧为汤西断裂，东侧为汤东断裂。建成于2001年。该场地布设有5座基本水准标石，0号为基岩点，其他均为土层点，共分4个测段26站：0-2、1-2、2-3和3-4，其中2-3测段跨越了汤西断裂。

图2　安阳场地测量2-3测段高差

图3　安阳场地测量1-3测段高差

2　场地形变资料分析

2.1安阳场地地形变资料分析

豫北地区跨断层水准测量由河南省浚县地震台施测，测量作业采用DiNi12电子水准仪观测，HT-268A型记簙器，每年监测6期，双月进行（自2014年起对豫北两个监测场地进行6期加密观测），作业依据《地震地形变数字水准测量技术规范》（DB/T5-2003）［2］进行，测量成果均经三级检查验收，测量精度符合规范要求。

安阳场地地形变资料分析安阳跨断层水准测量的是NWW向的安阳南断裂的变化情况（见图2、3）。安阳南断裂为正断层，正常情况下上下盘应为稳定的拉张作用。2011年以来，安阳场地测量2-3测段打破了原有的变化趋势，改变了多年来逐渐抬升的态势，由张性变化转为压性变化，2013年起加速下降，截至目前，其下降趋势已持续3a，2014-2015年更是下降明显，变化幅度达到10mm之多，显示了断层两侧的剧烈构造活动（见图2）。分析曲线趋势变化发现有2个转折点，即2004年和2011年；2000-2004年断层上下盘稳定阶段，2004-2011年断层上下盘缓慢拉张阶段，2011-2015年至今断层上下盘急剧压缩阶段。

图4　卫辉西代村场地测量1-4测段高差

图5　卫辉西代村场地测量2-3测段高差

图6　卫辉西代村场地测量2-4测段高差

2.2卫辉场地地形变资料分析

卫辉西代村跨断层水准测量的是NNE向汤西断裂的变化情况。汤西断裂为正断层。如图4～6所示，2010年以来，卫辉西代村场地跨越断层的各个测段均出现了下降变化，2013年以来更是加速下滑，最新的测量结果显示，下降趋势依然没有改变。西代村跨断层场地出现的下降态势，与安阳场地较为同步。分析曲线趋势变化发现有2个转折点，即2004年和2011年；2000-2004年断层上下盘拉张阶段，2004-2011年断层上下盘稳定阶段，2011-2015年至今断层上下盘急剧拉张阶段。两个跨断层场地均出现了趋势转折加速现象，显示了某种程度的中期异常，豫北地区断层活动主要是正断层，运动特征为走滑，因此当受到安阳南断裂挤压力，汤西断裂拉张力的共同作用下，两种断裂交汇地区发生中强地震的可能性非常大，需要进一步密切关注。

3　豫北地区跨断层场地水准测量与地震监测

断层形变是地壳运动最直接的表现形式，其物理意义明确。构造地震是地壳运动的产物，地震过程是地壳运动过程中产生的应变集中、积累，导致地壳局部发生脆性破裂并释放弹性应变能的过程，而跨断层水准观测成果能真实地反应断层的受力状态，因而通过跨断层水准测量，对地壳运动监测来研究提取反应中强地震孕育过程中应变积累状态的区域变形特征，是中长期地震预测的主要途径之一。由豫北地区两个场地的跨断层水准测量资料分析结果来看，跨多层水准测量监测成果是可以明显记录到断层的垂直形变信息，为地震中长期预测提供了形变学科方面的第一手资料和科学依据。

［1］国家地震局科技监测司.中国地震预报方法研究［M］.北京：地震出版牡，1991.

［2］DB/T5-2003.地震地形变数字水准测量技术规范［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

李建军（1972-），男，本科，助理工程师，研究方向：地震监测。