王雙緒 薛富平 李 寧
(中國地震局第二監測中心,西安 710054)
對現今地殼形變觀測技術不斷向高精度、高分辯和高效便捷發展的趨勢下,如何根據地質構造活動背景和構造變形模式差異布局、提升地殼形變監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域構造動力背景和變形模式特點,優化監測布局、有效捕捉地形變異常動態信息的一些思路和方法。
由于中國大陸構造系統復雜,東部和西部、南部和北部構造差異顯著,不同區域構造變形模式、地震的孕育過程中構造活動響應、動力作用方式等存在很大的差異性;即使是同一構造區域,因斷裂構造活動方式、規模的差異,導致監測到的地殼形變信息強弱、表現形式也存在很大的差異性。而且早期以區域水準垂直形變、水平形變和跨斷層短測線為主的傳統監測手段,雖然方法成熟、穩定可靠,但缺點是觀測環境受限(如,要求通視、沿公路進行等)、觀測精度較低(小型區域水平形變網尤甚),對大空間范圍構造活動監控能力較弱、在復雜地形條件下公路無法到達地帶形成監測“盲區”。隨著“九五”以來GPS等現今地殼形變觀測技術不斷向高精度、高分辯(監測構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)趨勢發展,使我們及時、有效捕捉不同時空尺度的地殼構造形變動態信息成為可能。因而,在現有觀測技術和認識水平下,如何優化地形變監測布局,解決好“監測什么和怎樣監測?”的問題,以便切實提升地殼形變監測能力,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測與地震預測實踐的分析總結,尤其是對近10年來發生于青藏高原內部的昆侖山口西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,進而結合鄂爾西南緣構造結構和動力環境,提出針對具體構造區域實施優化監測的方法。
(1)根據不同地震構造區域的運動變形模式,有的放矢地布設合理的觀測網絡,而且不同層面要考慮不同的監測目標:從活動地塊、到構造組合再到發震構造。只有增強針對性,注重監測目標區域地震構造、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)要真正發揮好GPS,INSAR等高新技術監測手段的作用,還需要從兩個方面著手。一方面是要注重與傳統觀測手段的配合,尤其是與區域精密水準垂直形變觀測、跨斷層形變觀測等相結合,優勢互補,獲取真正意義上的三維構造變形信息;另一方面尤其是要結合已有大震震例、注重不同發震構造變形模式下,針對構造活動斷裂重點段落的精細化監測布局。
(3)鄂爾多斯西南緣構造結構復雜,主要構造組合變形模式差異較大。只有在原區域網狀觀測基礎上,加強跨斷裂長測線的GPS、水準、重力共點綜合觀測,將區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測相結合,進而與區域三維地殼結構層析成像、活斷層地質詳查、地震活動性等資料相配合,才能從深淺構造組合上為研究揭示現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。