王雙緒 薛富平 李 寧
(中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心,西安 710054)
對(duì)現(xiàn)今地殼形變觀測(cè)技術(shù)不斷向高精度、高分辯和高效便捷發(fā)展的趨勢(shì)下,如何根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)背景和構(gòu)造變形模式差異布局、提升地殼形變監(jiān)測(cè)能力的問(wèn)題進(jìn)行了研究。進(jìn)而探討了針對(duì)鄂爾多斯西南緣區(qū)域構(gòu)造動(dòng)力背景和變形模式特點(diǎn),優(yōu)化監(jiān)測(cè)布局、有效捕捉地形變異常動(dòng)態(tài)信息的一些思路和方法。
由于中國(guó)大陸構(gòu)造系統(tǒng)復(fù)雜,東部和西部、南部和北部構(gòu)造差異顯著,不同區(qū)域構(gòu)造變形模式、地震的孕育過(guò)程中構(gòu)造活動(dòng)響應(yīng)、動(dòng)力作用方式等存在很大的差異性;即使是同一構(gòu)造區(qū)域,因斷裂構(gòu)造活動(dòng)方式、規(guī)模的差異,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)到的地殼形變信息強(qiáng)弱、表現(xiàn)形式也存在很大的差異性。而且早期以區(qū)域水準(zhǔn)垂直形變、水平形變和跨斷層短測(cè)線為主的傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段,雖然方法成熟、穩(wěn)定可靠,但缺點(diǎn)是觀測(cè)環(huán)境受限(如,要求通視、沿公路進(jìn)行等)、觀測(cè)精度較低(小型區(qū)域水平形變網(wǎng)尤甚),對(duì)大空間范圍構(gòu)造活動(dòng)監(jiān)控能力較弱、在復(fù)雜地形條件下公路無(wú)法到達(dá)地帶形成監(jiān)測(cè)“盲區(qū)”。隨著“九五”以來(lái)GPS等現(xiàn)今地殼形變觀測(cè)技術(shù)不斷向高精度、高分辯(監(jiān)測(cè)構(gòu)造塊體和邊界斷裂相對(duì)運(yùn)動(dòng)、斷層活動(dòng)等)和高效便捷(全天候、不需要考慮通視等)趨勢(shì)發(fā)展,使我們及時(shí)、有效捕捉不同時(shí)空尺度的地殼構(gòu)造形變動(dòng)態(tài)信息成為可能。因而,在現(xiàn)有觀測(cè)技術(shù)和認(rèn)識(shí)水平下,如何優(yōu)化地形變監(jiān)測(cè)布局,解決好“監(jiān)測(cè)什么和怎樣監(jiān)測(cè)?”的問(wèn)題,以便切實(shí)提升地殼形變監(jiān)測(cè)能力,是我們所要研究的真正目的。對(duì)此,通過(guò)對(duì)我國(guó)西部地殼形變監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)實(shí)踐的分析總結(jié),尤其是對(duì)近10年來(lái)發(fā)生于青藏高原內(nèi)部的昆侖山口西8.1級(jí)、高原東邊界的汶川8.0級(jí)兩次特大地震前地殼運(yùn)動(dòng)變形背景所反映的共性和差異性特征的對(duì)比分析,進(jìn)而結(jié)合鄂爾西南緣構(gòu)造結(jié)構(gòu)和動(dòng)力環(huán)境,提出針對(duì)具體構(gòu)造區(qū)域?qū)嵤﹥?yōu)化監(jiān)測(cè)的方法。
(1)根據(jù)不同地震構(gòu)造區(qū)域的運(yùn)動(dòng)變形模式,有的放矢地布設(shè)合理的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),而且不同層面要考慮不同的監(jiān)測(cè)目標(biāo):從活動(dòng)地塊、到構(gòu)造組合再到發(fā)震構(gòu)造。只有增強(qiáng)針對(duì)性,注重監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域地震構(gòu)造、變形模式差異及其機(jī)制,才能提高有效性。這是力爭(zhēng)獲取與地震相關(guān)的有用信息,是提高地震預(yù)測(cè)水平的有效途徑之一。
(2)要真正發(fā)揮好GPS,INSAR等高新技術(shù)監(jiān)測(cè)手段的作用,還需要從兩個(gè)方面著手。一方面是要注重與傳統(tǒng)觀測(cè)手段的配合,尤其是與區(qū)域精密水準(zhǔn)垂直形變觀測(cè)、跨斷層形變觀測(cè)等相結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),獲取真正意義上的三維構(gòu)造變形信息;另一方面尤其是要結(jié)合已有大震震例、注重不同發(fā)震構(gòu)造變形模式下,針對(duì)構(gòu)造活動(dòng)斷裂重點(diǎn)段落的精細(xì)化監(jiān)測(cè)布局。
(3)鄂爾多斯西南緣構(gòu)造結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要構(gòu)造組合變形模式差異較大。只有在原區(qū)域網(wǎng)狀觀測(cè)基礎(chǔ)上,加強(qiáng)跨斷裂長(zhǎng)測(cè)線的GPS、水準(zhǔn)、重力共點(diǎn)綜合觀測(cè),將區(qū)域性三維地殼運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)、重力場(chǎng)變化等綜合信息與跨斷裂精細(xì)化監(jiān)測(cè)相結(jié)合,進(jìn)而與區(qū)域三維地殼結(jié)構(gòu)層析成像、活斷層地質(zhì)詳查、地震活動(dòng)性等資料相配合,才能從深淺構(gòu)造組合上為研究揭示現(xiàn)今大陸變形動(dòng)力學(xué)機(jī)理、綜合判定強(qiáng)震危險(xiǎn)地點(diǎn)提供重要基礎(chǔ)。