近期華北地區垂直形變

陳聚忠 韓月萍

（中國地震局第一監測中心，天津 300180）

2008年上半年華北區域精密水準復測結果表明，遵化—唐山、延慶—北京—安平、大同—山陰—陽明堡3條南北向的水準路線測量結果顯示“南升北降”的垂直形變特征。汶川地震后又進行了復測，復測結果顯示這種“南升北降”垂直形變態勢有所恢復。從測量誤差分析形變量可信度的角度推斷，幾條水準路線的垂直變化量都不顯著，因此對垂直形變的可信度產生疑問。為此開展了實地調查和資料對比分析研究。

（1）同期測量數據。收集整理了京津城際鐵路工程（2007～2009年的北京至天津）多期水準測量數據資料。

（2）GPS垂直向數據。對北京和天津地區的GPS連續觀測站數據進行了統一計算，使用與水準測量相同時間段的GPS連續站點的垂直向數據，計算得到了（與水準點相近的）GPS連續站點高程（差）變化量與水準測量高程（差）變化量數據。

（3）觀測分群與重測率：2008年懷來—延慶—北京—安平的水準復測出現了罕見的水準觀測分群現象，水準復測出現了4段觀測分群(分布圖略)，最為典型的是延慶縣張山營附近的宣京132-2至包京133測段，該測段經過了9次往返測量均分群，仍然沒有符合要求的測段水準測量成果。還收集整理了2000年以來該測段的水準測量高差成果，發現2007年該測段也出現了觀測分群現象，而其他年份這一測段的水準測量沒有出現分群現象。2008年水準測量返工率達到了允許的3倍，計算了觀測分群測段所在水準路線的重測率為30.6%，超過允許重測率的6倍。

（4）重力觀測數據：收集整理了與分群測段相鄰的重力測量數據。發現京津城際鐵路工程水準測量、GPS垂直向觀測數據與水準復測數據一致，其3個獨立測量結果顯示同一變化趨勢，均顯示出“南升北降”的垂直形變異常變化態勢。重力測量的重力段差顯示2007年下半年和2008年上半年與其他時段的重力段差值存在顯著差異。與水準觀測分群的時間段相一致，綜合分析水準測量觀測分群測段與重力測量段差顯著變化的同步現象，說明觀測分群、重測率超大與重力變化密切相關，可以說是觀測場地深部物質運移變化引起觀測分群和重測率增大。結合2011年跨斷層綜合場地水準測量和重力測量出現的與歷年觀測“反向”變化的結果。2008年和2011年華北垂直形變異常應當與汶川地震和日本大地震事件相關。

在綜合識別垂直形變的基礎上，要高度重視目前首都圈及華北地區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間，首都圈地區的垂直形變也發生了突出的垂直形變異常變化，顯示這一地區的異常隆起。以及統計日本地震與華北地震發生的先后關系和目前的垂直形變的某些相似之處。