地壳形变测量

为了研究地壳运动，以监视地震活动，地形变测量工作主要是在活动构造带、多震地区和具有一定潜在地震危险的重点地区，以及大型水库区等要害地区进行的。其测量周期远比大地测量周期短，并经常视需要进行加密观测，还特别注意大地震前后的及时测量。

地壳形变观测工作主要从如下几方面进行：

（1）垂直形变测量

垂直形变测量的目的，是测定地壳的升降运动，其主要方法是精密水准测量。在地形变监测区按一定计划布点，在每个观测点将水准标石（水准点）牢固地埋在地下或出露于地表的基岩上，从而组成垂直形变网。定期测量各条水准线上水准点之间的高差，经过适当处理就可以确定地壳是否发生了垂直形变。

垂直形变监测网应布设在以活断层为主的构造带，大城市、大厂矿、大水库和交通枢纽为主的重点保卫区，以及地震活动区和地形变异常区。根据上述原则，中国已先后建立了20个垂直形变监测网，覆盖面积达178万平方公里。各监测网定期进行复测，复测周期在一般监视区为五年，在重点监视区为2-3年，加强监视区为1年。

（2）水平形变测量

中国近年来的几次大震资料表明，绝大多数浅源地震震源区均以水平错动为主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形变也和垂直形变一样具有重要意义，且对探讨区域构造应力场有其特殊的意义。

地壳的水平运动是通过测定地面上一些点的平面位置变化来描述的。为此需要布设水平形变观测网。构成水平形网的基本图形是三角形，所以也称三角网。按照观测元素的不同，可以分为测角网、测边网和边角同测网。测网的布设原则和复测周期与垂直形变网的要求相同。

（3）跨断层测量

自从地震的断层成因说提出以来，断层位移与地震的关系受到了地学工作者的特别关注。为了了解产生地震的断层力学过程，捕捉地震前兆，布置了各种跨断层测量。跨断层测量获得断层两测点之间的产状、断层运动方式、两侧岩体力学性质及测点距断层面和距离有关。测值中还包含某些干扰因素的影响，应予以排除。

中国大陆断层位移测量的布局有两类情况。一类是布设在块体边界的主要活动断裂带上，这些断裂是发生大地震的场所；通过测量，可了解断裂带的应变积累和释放状况，判断未来大震的危险地段，捕捉中短期地震前兆，研究地震的断层力学过程。另一类则布设在块体内部规模较小的活动断层上，这些活动断层本身很少产生大地震，但其活动可以灵敏地反映区域构造活动和应力场的变化；在附近发生大地震前，这些小断层往往出现异常活动，有可能作为预报地震依据。

（4）定点形变测量

为监测邢台地震后的余震活动，1968年，地震测量队在震区建立了3个定点地形变台站；以后在各重点监视区也陆续兴建了一批地形变台站。到1983年，中国已建立地形变台站43个。

地形变台站主要进行短水准和短基线观测。前者是用精密水准测量方法测定地面的垂直运动；后者则是用精密测距方法测定地面之间的水平位移。它们一般布设在活动断裂带上以监视断层活动。一般每时日观测一次，长期连续观测。 2100433B

地震必然伴随有地壳形变的现象已被确认无疑了。但地壳形变与地震的关系,特别是与地展前的地壳形变在时空上有着怎样的联系,虽然经过不少大地震孕育过程中地壳形变变化的研究,至今尚未认识清楚.不过,根据我国和其它国家的观测和地震工作者多年来探索的结果,可以提出以下的一些基本认识。

(1)从已观察到的大地震震区地壳形变的演变过程得知,与地震有关的地壳形变有明显的阶段性。大致可分为长期缓慢形变、震前快速形变、震时突变和震后调整四个阶段,相应地反映了应变能量的积累、集中、释放和调整

过程。

(2)在我国大陆内部各大地震震区的大面积形变的持续时间、范围、速率、梯度等相差较大。实例证明,板内地震地壳形变异常的速率和幅度比板块边缘地震的要小,这可以看作是板内地展与地壳形变的关系特征之一。

(3)通过定点地壳形变观测到的形变异常,大都在展中外围地区,即表现出在空间上有相对集中性,在时间上有明显同步性,在强度上和图像上有相对的复杂性。

(4)从区域构造的大范围来看,地壳形变场的变化用带有粘滑机制的弹性回跳来描述比较适合。因为浅源构造地展与地壳中已有的断裂有着密切关系,它们往往是这些断裂的扩展或再活动。

(5)在地震区既出现垂直地壳形变,也出现水平地壳形变。这是由于地壳深部岩石层的弹性决定了地壳形变对应力变化的依赖性。当应力变化时,就可产生张、压、扭性的地表形变,其位移值越大,地震越强,越靠近震中。

(6)通过长期地壳形变连续观测显示的地壳应力变化特别缓慢和均衡。在大多数地震前出现地壳倾斜异常,且有延续性和形态及数值等方面不同的特点。2100433B

采用激光束测量法同时监视地壳二点处的垂直形变与水平形变，只要在二处分别放二面平面镜和一个电激光电筒，使激光束在二个面镜上来回反射，再打在一个光屏上，如果发现这个光点有移动就说明这二点处有水平或垂直形变。

水库地壳形变观测为确定水库所在地区的地壳形变量，以评价、预测区域构造稳定性和水库地震可能性等所进行的测量工作。水库地壳形变观测是变形观测之一。这种地壳形变是多种因素综合作用的结果。例如地壳内部应力的变化，外界气象条件的变更，水库水位升降对地壳压力的改变等。这些作用力或以时间为函数作周期性的变化，或随时间的推移而增减、消失，而由此引起的地壳形变量在以日、月或年为单位的时间内一般是很微小的，故水库地壳形变观测通常需要进行长期的、高精度的重复测量。为了对比水库蓄水前后对地壳稳定性的影响，应尽可能在水库蓄水前开始进行系统的观测，精准记录之前对比之后就可以了。