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