彎曲形變

地震必然伴隨有地殼形變的現(xiàn)象已被確認(rèn)無疑了。但地殼形變與地震的關(guān)系,特別是與地展前的地殼形變在時空上有著怎樣的聯(lián)系,雖然經(jīng)過不少大地震孕育過程中地殼形變變化的研究,至今尚未認(rèn)識清楚.不過,根據(jù)我國和其它國家的觀測和地震工作者多年來探索的結(jié)果,可以提出以下的一些基本認(rèn)識。

(1)從已觀察到的大地震震區(qū)地殼形變的演變過程得知,與地震有關(guān)的地殼形變有明顯的階段性。大致可分為長期緩慢形變、震前快速形變、震時突變和震后調(diào)整四個階段,相應(yīng)地反映了應(yīng)變能量的積累、集中、釋放和調(diào)整

過程。

(2)在我國大陸內(nèi)部各大地震震區(qū)的大面積形變的持續(xù)時間、范圍、速率、梯度等相差較大。實(shí)例證明,板內(nèi)地震地殼形變異常的速率和幅度比板塊邊緣地震的要小,這可以看作是板內(nèi)地展與地殼形變的關(guān)系特征之一。

(3)通過定點(diǎn)地殼形變觀測到的形變異常,大都在展中外圍地區(qū),即表現(xiàn)出在空間上有相對集中性,在時間上有明顯同步性,在強(qiáng)度上和圖像上有相對的復(fù)雜性。

(4)從區(qū)域構(gòu)造的大范圍來看,地殼形變場的變化用帶有粘滑機(jī)制的彈性回跳來描述比較適合。因為淺源構(gòu)造地展與地殼中已有的斷裂有著密切關(guān)系,它們往往是這些斷裂的擴(kuò)展或再活動。

(5)在地震區(qū)既出現(xiàn)垂直地殼形變,也出現(xiàn)水平地殼形變。這是由于地殼深部巖石層的彈性決定了地殼形變對應(yīng)力變化的依賴性。當(dāng)應(yīng)力變化時,就可產(chǎn)生張、壓、扭性的地表形變,其位移值越大,地震越強(qiáng),越靠近震中。

(6)通過長期地殼形變連續(xù)觀測顯示的地殼應(yīng)力變化特別緩慢和均衡。在大多數(shù)地震前出現(xiàn)地殼傾斜異常,且有延續(xù)性和形態(tài)及數(shù)值等方面不同的特點(diǎn)。2100433B

為了研究地殼運(yùn)動，以監(jiān)視地震活動，地形變測量工作主要是在活動構(gòu)造帶、多震地區(qū)和具有一定潛在地震危險的重點(diǎn)地區(qū)，以及大型水庫區(qū)等要害地區(qū)進(jìn)行的。其測量周期遠(yuǎn)比大地測量周期短，并經(jīng)常視需要進(jìn)行加密觀測，還特別注意大地震前后的及時測量。

地殼形變觀測工作主要從如下幾方面進(jìn)行：

（1）垂直形變測量

垂直形變測量的目的，是測定地殼的升降運(yùn)動，其主要方法是精密水準(zhǔn)測量。在地形變監(jiān)測區(qū)按一定計劃布點(diǎn)，在每個觀測點(diǎn)將水準(zhǔn)標(biāo)石（水準(zhǔn)點(diǎn)）牢固地埋在地下或出露于地表的基巖上，從而組成垂直形變網(wǎng)。定期測量各條水準(zhǔn)線上水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，經(jīng)過適當(dāng)處理就可以確定地殼是否發(fā)生了垂直形變。

垂直形變監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)布設(shè)在以活斷層為主的構(gòu)造帶，大城市、大廠礦、大水庫和交通樞紐為主的重點(diǎn)保衛(wèi)區(qū)，以及地震活動區(qū)和地形變異常區(qū)。根據(jù)上述原則，中國已先后建立了20個垂直形變監(jiān)測網(wǎng)，覆蓋面積達(dá)178萬平方公里。各監(jiān)測網(wǎng)定期進(jìn)行復(fù)測，復(fù)測周期在一般監(jiān)視區(qū)為五年，在重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)為2-3年，加強(qiáng)監(jiān)視區(qū)為1年。

（2）水平形變測量

中國近年來的幾次大震資料表明，絕大多數(shù)淺源地震震源區(qū)均以水平錯動為主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形變也和垂直形變一樣具有重要意義，且對探討區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場有其特殊的意義。

地殼的水平運(yùn)動是通過測定地面上一些點(diǎn)的平面位置變化來描述的。為此需要布設(shè)水平形變觀測網(wǎng)。構(gòu)成水平形網(wǎng)的基本圖形是三角形，所以也稱三角網(wǎng)。按照觀測元素的不同，可以分為測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)和邊角同測網(wǎng)。測網(wǎng)的布設(shè)原則和復(fù)測周期與垂直形變網(wǎng)的要求相同。

（3）跨斷層測量

自從地震的斷層成因說提出以來，斷層位移與地震的關(guān)系受到了地學(xué)工作者的特別關(guān)注。為了了解產(chǎn)生地震的斷層力學(xué)過程，捕捉地震前兆，布置了各種跨斷層測量?？鐢鄬訙y量獲得斷層兩測點(diǎn)之間的產(chǎn)狀、斷層運(yùn)動方式、兩側(cè)巖體力學(xué)性質(zhì)及測點(diǎn)距斷層面和距離有關(guān)。測值中還包含某些干擾因素的影響，應(yīng)予以排除。

中國大陸斷層位移測量的布局有兩類情況。一類是布設(shè)在塊體邊界的主要活動斷裂帶上，這些斷裂是發(fā)生大地震的場所；通過測量，可了解斷裂帶的應(yīng)變積累和釋放狀況，判斷未來大震的危險地段，捕捉中短期地震前兆，研究地震的斷層力學(xué)過程。另一類則布設(shè)在塊體內(nèi)部規(guī)模較小的活動斷層上，這些活動斷層本身很少產(chǎn)生大地震，但其活動可以靈敏地反映區(qū)域構(gòu)造活動和應(yīng)力場的變化；在附近發(fā)生大地震前，這些小斷層往往出現(xiàn)異?；顒?，有可能作為預(yù)報地震依據(jù)。

（4）定點(diǎn)形變測量

為監(jiān)測邢臺地震后的余震活動，1968年，地震測量隊在震區(qū)建立了3個定點(diǎn)地形變臺站；以后在各重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)也陸續(xù)興建了一批地形變臺站。到1983年，中國已建立地形變臺站43個。

地形變臺站主要進(jìn)行短水準(zhǔn)和短基線觀測。前者是用精密水準(zhǔn)測量方法測定地面的垂直運(yùn)動；后者則是用精密測距方法測定地面之間的水平位移。它們一般布設(shè)在活動斷裂帶上以監(jiān)視斷層活動。一般每時日觀測一次，長期連續(xù)觀測。 2100433B

地形變測量英文：grounddeformationmeasurement

所采用的手段和儀器主要有：水準(zhǔn)測量、三角測量、傾斜儀、伸縮儀、電阻絲應(yīng)變儀、激光測距儀、測潮儀；近些年來還發(fā)展到應(yīng)用一系列空間對地觀測技術(shù)，如GPS（全球空間定位系統(tǒng)）等。這是對地震前兆監(jiān)測的一種有效手段。圖示唐山地震后的地形變情況。