沂沭断裂带跨断层形变异常及其解释

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ０
大地测量与地球动力学
３１卷
图４跨断层的４５段高差变化曲线Ｆｉｇ．４Ｅｌｅｖａｔｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｈａｎｇｅｃｕｒｖｅｆｒｏｍ４ｔｏ５ｃｒｏｓｓｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎ
２．２五胜流动短水准
１）场地及资料概况五胜场地位于山东省费县境内，测线跨蒙山山前断裂（断层走向Ｎ５５ ° Ｗ，倾向ＳＷ，倾角６５ ° ），呈南北布设，全长４１４ｍ。４座基岩水准标石分别布设于断层两侧，断层下盘（北端点）为花岗片麻岩，断层上盘（南端）为白垩系火山角砾岩。测点东偏北ｍ有一小型水库，经分析水库库容变化对观测约１ｋ数据没有明显影响。该测点１９８６年开始观测，期间因修路停测过，观测数据在趋势下降变化的背景下有一年变特征，９９８年１０月出没有监测到明显的地震前兆异常。１现过的南倾趋势异常很可能是区域应力增强后断层
第４期
李杰等：沂沭断裂带跨断层形变异常及其解释
１９
００７年１月达到较低值。由周期分析法处理是于２后可明显地看出２００６１０ —２００８１２月观测曲线打破了正常变化形态，没有出现正常的周期形态，而是在同一水平呈波动变化，为显著的破年变异常（图２（ａ）），异常最大幅度为２．０２ｍｍ，异常持续２９个月。对于该异常先后两次进行了现场落实，并收集了当地的降雨等资料，分析认为该变化不是环境和降雨等干扰影响，是地壳应变异常的可能性较大①②③。由图２可见，２００９年１月观测值恢复正常变化形态，但是２００９ —２０１０年当地降雨量较少，甘
关键词沂沭断裂带；跨断层形变；流动短水准；异常；地壳应力
＋中图分类号：Ｐ３１５．７２６文献标识码：Ａ
ＣＲＯＳＳＦＡＵＬＴＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＡＮＯＭＡＬＹＯＦＹＩＳＨＵＦＡＵＬＴＡＮＤＩＴＳＩＮＴＥＲＰＲＥＴＡＴＩＯＮ
，ｗｅｔｈｉｎｋｔｈａｔｔｈｅｔｈｒｅｅａｎｏｍａｆａｕｌｔｚｏｎｅａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＮＷｓｔｒｉｋｅｆａｕｌｔｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｈｅａｎｏｍａｌｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｌｙｉｅｓａｒｅｌｉｋｅｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｃｒｕｓｔａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｈｉｓａｒｅａｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒＷｅｎｃｈｕａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｙｉｓｈｕｆａｕｌｔｚｏｎｅ；ｃｒｏｓｓｆａｕｌｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｍｏｂｉｌｅｓｈｏｒｔｌｅｖｅｌｉｎｇ；ａｎｏｍａｌｙ；ｃｒｕｓｔａｌｓｔｒｅｓｓ岩标石，南段９个场地，１个为钢管基岩标石，８个为基岩水准标石。观测资料长度为１７～２５年不等，观测精度均满足观测规范要求。２００６年以来出现异常的甘霖、五胜和高峰头短水准场地均位于沂沭断裂带南段及其附近北西向断裂上（图１），该地区具有发生强震的地质构造背景，历史上曾发生过郯城１１］８级巨震和苍山５．２级强震［，该地区的跨断层２短水准也曾因应力的增强出现过显著的形变异常变
示蒙山山前断裂与苍山尼山断裂之间的地块受北东方向力的作用呈北东向相对运动，而苍山尼山断裂以南和安丘莒县断裂以西呈南西向运动，说明异常期间沂沭断裂带及以西的区域应力有增强减弱的变化过程，但并未导致中强地震的发生。
高峰头观测场地位于山东省郯城县高峰头村，跨安丘莒县断裂（断层走向Ｎ１５ ° Ｅ，倾向ＳＥ，倾角８０ ° ），东、西两侧标石分别为砂岩、砂页岩基岩水准标石，东端点岩石已经裸露，风化较重，测线全长２４０ｍ。该测点１９８６年观测以来资料连续性、可靠性较００２年５ —１０月因修路停测，恢复观测后好，只有２观测值在缓慢上升的背景上以随机变化为主，并且于２００６年、２００８年、２００９年出现显著高值异常变化。经现场落实与资料分析，认为是西端点不稳引起的变化 ①②③ ，到目前为止，该场地没有监测到明显的地震前兆异常。２）异常特征分析由于该场地西端测点存在不稳，本文重点分析了２００８年以后的观测资料。２００８年全省流动短水准采用数字水准仪观测，高峰头短水准场地过渡点标志固定，可生成过渡点之间的高差，通过对过渡点高差的分析，确认了跨断层的第４号点和第５号点标石稳定。跨断层的４５段高差２００８０１ —２００９０６月断层活动速率约为０．７２ｍｍ／ａ，反映断层受张性
ＬｉＪｉｅ，ＹｉｎＨａｉｔａｏ，ＷｕＣｈｅｎ，ＮｉｎｇＢｉｎ，ＨａｎＢｉｎｇａｎｄＬｉｕＬｉ（ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｊｉｎａｎ２５００１４）
水准场地相距约５１～１００ｋｍ。其中，位于北西向的两条断裂异常阶段受力方式相反，蒙山山前断裂受尼山断裂受张性应力作用。显压性应力作用，苍山
图３五胜流动短水准与月降雨量对比Ｆｉｇ．３ＣｏｎｓｔｒａｓｔｏｆＷｕｓｈｅｎｇｍｏｂｉｌｅｓｈｏｒｔｌｅｖｅｌｉｎｇｔｏｒａｉｎｆａｌｌｍｏｎｔｈｌｙ
２场地概况及异常分析
沂沭断裂带及其附近北西向断裂上有跨断层短水准场地１６个，其中北段有７个场地，均为钢管基
感地带，也说明跨断层短水准也具有一定的监测地震前兆的能力。
２０１１０１２３收稿日期：基金项目：国家质量监督检验检疫总局行业专项（１０－２１５）；奥运安保项目（２００８ＧＧ１０００８００４）作者简介：李杰，女，１９６３年生，正研级高级工程师，主要从事地壳形变观测分析预报研究工作．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｊｉｅ＠ｅｑｓｄ．ｇｏｖ．ｃｎ
沂沭断裂带跨断层形变异常及其解释
李杰殷海涛吴晨宁斌韩冰刘莉
（山东省地震局，济南２５００１４）

摘要对沂沭断裂带及其附近北西向断裂上存在的甘霖、五胜和高峰头流动短水准异常进行了分析，分析认为
存在的３项短水准异常是汶川地震前后区域地壳应力增强引起的可能性较大。
图１沂沭断裂带及异常点分布示意图Ｆｉｇ．１ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｎｏｍａｌｙｐｏｉｎｔｓｉｎＹｉｓｈｕｆａｕｔａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇａｒｅａ
２００９年霖水准在异常恢复过程中受到干旱的影响，夏季没有完全恢复到正常低值水平，２０１０年又在持续干旱的基础上出现同期最低值变化。
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｎｏｍａｌｙｏｆＧａｎｌｉｎ，ＷｕｓｈｅｎｇａｎｄＧａｏｆｅｎｇｔｏｕｍｏｂｉｌｅｓｈｏｒｔｌｅｖｅｌｉｎｇｉｎＹｉｓｈｕ
２］在雨水的作用下出现的蠕滑活动［。
２）异常特征分析该测线自观测以来总体上呈趋势下降变化。２００１年之后下降速率加快，呈逐年下降趋势，与年降雨总量有较好对应关系。但２００７ —２００８年降雨量正常，观测值却没有了年变形态，而是呈平稳略有转向上升变化，出现了偏离原趋势破年变的背景性异常（图３（ａ）），２００９ —２０１０年在观测环境、降雨等没有发生明显变化的情况下，观测值恢复了正常年变形态和趋势，说明观测数据的恢复可能是地壳应变异常结束趋于正常活动的结果 ①②③ 。
李杰．沂沭断裂带及附近地区跨断层形变异常跟踪分析［Ｒ］．山东省２００８年度地震趋势研究报告，２００７．
②
２）异常特征分析００６年下半年打破以甘霖场地水准观测资料２往正常年变化规律，没有在８ —９月达到最低值，而
③
李杰．跨断层流动短水准异常变化跟踪分析［Ｒ］．山东省２００９年度地震趋势研究报告，２００８．李杰．山东跨断层形变异常跟踪及地震危险性分析［Ｒ］．山东省２０１０年度地震趋势研究报告，２００９．
２］化［，有的测点曾出现短期异常对应过附近发生的３］，说明沂沭断裂带南段是应力应变变化的敏地震［
１引言
２００６年以来，山东境内位于沂沭断裂带及其附近北西向断裂上的多处跨断层短水准出现了背景性异常变化，在随后的几年中，对这些异常进行了跟踪分析。截至２０１０年底，其背景异常已结束近２年，但山东及周边地区并没有发生强震，为了认识这些异常出现的原因，本文在近几年异常跟踪分析的基础上，结合地质构造和地震活动性特点对其进行了分析。
第３１卷第４期２０１１年８月
大地测量与地球动力学ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＤＥＳＹＡＮＤＧＥＯＤＹＮＡＭＩＣＳ
Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２０１１
文章编号：１６７１５９４２（２０１１）０４００１８０４
２．３高峰头流动短水准
图２甘霖流动短水准与月降雨量对比Ｆｉｇ．２ＣｏｎｔｒａｓｔｏｆＧａｎｌｉｎｍｏｂｉｌｅｓｈｏｒｔｌｅｖｅｌｉｎｇｔｏｒａｉｎｆａｌｌｍｏｎｔｈｌｙ
①
１）场地及资料概况
２．１甘霖流动短水准
１）场地及资料概况甘霖观测场地位于山东省苍山县境内，测线跨苍山尼山断裂（苍山尼山断裂长１７０ｍ。走向为Ｎ４０ ° Ｗ，倾向ＳＷ。断层西端为中奥陶纪厚层灰岩，１９８０年开始观测，由于沂蒙公路拓东盘为花岗岩），宽，致使西端点松动，点位不稳，高差变化较大，１９９３年对该点进行了改造，重新埋设了两端标志。自观测以来，观测值显示出非常好的年变形态，观测值最低值出现在每年的８ —９月，最高值出现在每年的４ —５月（图２（ａ）），没有监测到明显的地震前兆异常，仅在个别年份年变幅度有一定的变化，主要受干旱影响。