豫北地區跨斷層場地水準觀測與地震監測

李建軍　路中慧　郭少峰

（浚縣地震臺，河南浚縣　456250）

豫北地區跨斷層場地水準觀測與地震監測

李建軍路中慧郭少峰

（浚縣地震臺，河南浚縣456250）

跨斷層形變水準測量是進行地震中長期預報的監測手段之一，測定的地殼形變是地殼運動的一種外部現象，而地震是地殼內應力-應變能量的逐漸積累和突然釋放，這必然導致地殼外表的形狀變化，因此地殼形變與地震之間存在著某種形式的天然聯系。基于此，介紹豫北地區跨斷層場地水準觀測情況，利用所得到的形變信息，探討安陽、衛輝兩個斷層的變化情況以及在地震監測中的作用。

跨斷層；中期異常；地震監測

跨斷層形變水準測量是進行地震中長期預報的監測手段之一，測定的地殼形變是地殼運動的一種外部現象，而地震是地殼內應力-應變能量的逐漸積累和突然釋放，這必然導致地殼外表的形狀變化，因此地殼形變與地震之間存在著某種形式的天然聯系［1］。

河南省地震局于20世紀末21世紀初開展了跨斷層水準測量工作，在豫北地區選建了安陽、衛輝兩處跨斷層水準觀測場地（見圖1），經過十余年的觀測，積累了大量地殼形變資料，為研究測線所跨斷裂現今活動性提供了很好的資料。

1　場地介紹

1.1安陽場地

安陽南斷裂西起水治許家溝附近，東經安陽市區以南直到內黃、清豐一帶，長度約為100余km的隱伏斷裂，斷層走向N75W，傾向北70的正斷層。安陽南斷裂跨斷層觀測場地位于安陽市南郊宗村，屬于丘陵地區，東經114°19′，北緯36°04′。附近被第四系砂土、黏土覆蓋，上盤新生界厚度超過1 000m，下盤新生界厚度467m，其下為二疊系地層，下盤地下水埋深比上盤深。地勢較為平坦，向南地勢稍有抬升，周圍植被較多，屬于丘陵崗地與平原的分界線地區。北有安北斷裂，兩斷裂之間形成東西方向小地塹：南側有N30E走向的湯西、湯東斷裂。建成于1999年。該場地布設有4座基本水準標石，均為土層點。共有3個測段15站：1-2、2-3、3-4，其中2-3測段跨越了安陽南斷裂。2014年10月，依照河南省地震局監測預報中心的要求，為落實異常情況，在測線最南端增設15號臨時點，并觀測至今。

圖1　安陽、衛輝兩處跨斷層水準觀測場地位置

1.2衛輝場地

湯西斷裂屬于太行山前斷裂，長約80km，斷層走向N15E，傾向東60的正斷層。該觀測場地位于新鄉衛輝市太公泉鄉西代村，山區地形，東經113°59′，北緯35°29′。出露處位于一大一小2個山洪大沖溝的交匯處。上盤北第四系砂土、亞砂土覆蓋，下盤為上新統含泥砂的膠結礫巖。構造上屬于湯陰地塹，地塹西側為湯西斷裂，東側為湯東斷裂。建成于2001年。該場地布設有5座基本水準標石，0號為基巖點，其他均為土層點，共分4個測段26站：0-2、1-2、2-3和3-4，其中2-3測段跨越了湯西斷裂。

圖2　安陽場地測量2-3測段高差

圖3　安陽場地測量1-3測段高差

2　場地形變資料分析

2.1安陽場地地形變資料分析

豫北地區跨斷層水準測量由河南省浚縣地震臺施測，測量作業采用DiNi12電子水準儀觀測，HT-268A型記簙器，每年監測6期，雙月進行（自2014年起對豫北兩個監測場地進行6期加密觀測），作業依據《地震地形變數字水準測量技術規范》（DB/T5-2003）［2］進行，測量成果均經三級檢查驗收，測量精度符合規范要求。

安陽場地地形變資料分析安陽跨斷層水準測量的是NWW向的安陽南斷裂的變化情況（見圖2、3）。安陽南斷裂為正斷層，正常情況下上下盤應為穩定的拉張作用。2011年以來，安陽場地測量2-3測段打破了原有的變化趨勢，改變了多年來逐漸抬升的態勢，由張性變化轉為壓性變化，2013年起加速下降，截至目前，其下降趨勢已持續3a，2014-2015年更是下降明顯，變化幅度達到10mm之多，顯示了斷層兩側的劇烈構造活動（見圖2）。分析曲線趨勢變化發現有2個轉折點，即2004年和2011年；2000-2004年斷層上下盤穩定階段，2004-2011年斷層上下盤緩慢拉張階段，2011-2015年至今斷層上下盤急劇壓縮階段。

圖4　衛輝西代村場地測量1-4測段高差

圖5　衛輝西代村場地測量2-3測段高差

圖6　衛輝西代村場地測量2-4測段高差

2.2衛輝場地地形變資料分析

衛輝西代村跨斷層水準測量的是NNE向湯西斷裂的變化情況。湯西斷裂為正斷層。如圖4～6所示，2010年以來，衛輝西代村場地跨越斷層的各個測段均出現了下降變化，2013年以來更是加速下滑，最新的測量結果顯示，下降趨勢依然沒有改變。西代村跨斷層場地出現的下降態勢，與安陽場地較為同步。分析曲線趨勢變化發現有2個轉折點，即2004年和2011年；2000-2004年斷層上下盤拉張階段，2004-2011年斷層上下盤穩定階段，2011-2015年至今斷層上下盤急劇拉張階段。兩個跨斷層場地均出現了趨勢轉折加速現象，顯示了某種程度的中期異常，豫北地區斷層活動主要是正斷層，運動特征為走滑，因此當受到安陽南斷裂擠壓力，湯西斷裂拉張力的共同作用下，兩種斷裂交匯地區發生中強地震的可能性非常大，需要進一步密切關注。

3　豫北地區跨斷層場地水準測量與地震監測

斷層形變是地殼運動最直接的表現形式，其物理意義明確。構造地震是地殼運動的產物，地震過程是地殼運動過程中產生的應變集中、積累，導致地殼局部發生脆性破裂并釋放彈性應變能的過程，而跨斷層水準觀測成果能真實地反應斷層的受力狀態，因而通過跨斷層水準測量，對地殼運動監測來研究提取反應中強地震孕育過程中應變積累狀態的區域變形特征，是中長期地震預測的主要途徑之一。由豫北地區兩個場地的跨斷層水準測量資料分析結果來看，跨多層水準測量監測成果是可以明顯記錄到斷層的垂直形變信息，為地震中長期預測提供了形變學科方面的第一手資料和科學依據。

［1］國家地震局科技監測司.中國地震預報方法研究［M］.北京：地震出版牡，1991.

［2］DB/T5-2003.地震地形變數字水準測量技術規范［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

李建軍（1972-），男，本科，助理工程師，研究方向：地震監測。