近期华北地区垂直形变

陈聚忠 韩月萍

（中国地震局第一监测中心，天津 300180）

2008年上半年华北区域精密水准复测结果表明，遵化—唐山、延庆—北京—安平、大同—山阴—阳明堡3条南北向的水准路线测量结果显示“南升北降”的垂直形变特征。汶川地震后又进行了复测，复测结果显示这种“南升北降”垂直形变态势有所恢复。从测量误差分析形变量可信度的角度推断，几条水准路线的垂直变化量都不显著，因此对垂直形变的可信度产生疑问。为此开展了实地调查和资料对比分析研究。

（1）同期测量数据。收集整理了京津城际铁路工程（2007～2009年的北京至天津）多期水准测量数据资料。

（2）GPS垂直向数据。对北京和天津地区的GPS连续观测站数据进行了统一计算，使用与水准测量相同时间段的GPS连续站点的垂直向数据，计算得到了（与水准点相近的）GPS连续站点高程（差）变化量与水准测量高程（差）变化量数据。

（3）观测分群与重测率：2008年怀来—延庆—北京—安平的水准复测出现了罕见的水准观测分群现象，水准复测出现了4段观测分群(分布图略)，最为典型的是延庆县张山营附近的宣京132-2至包京133测段，该测段经过了9次往返测量均分群，仍然没有符合要求的测段水准测量成果。还收集整理了2000年以来该测段的水准测量高差成果，发现2007年该测段也出现了观测分群现象，而其他年份这一测段的水准测量没有出现分群现象。2008年水准测量返工率达到了允许的3倍，计算了观测分群测段所在水准路线的重测率为30.6%，超过允许重测率的6倍。

（4）重力观测数据：收集整理了与分群测段相邻的重力测量数据。发现京津城际铁路工程水准测量、GPS垂直向观测数据与水准复测数据一致，其3个独立测量结果显示同一变化趋势，均显示出“南升北降”的垂直形变异常变化态势。重力测量的重力段差显示2007年下半年和2008年上半年与其他时段的重力段差值存在显著差异。与水准观测分群的时间段相一致，综合分析水准测量观测分群测段与重力测量段差显著变化的同步现象，说明观测分群、重测率超大与重力变化密切相关，可以说是观测场地深部物质运移变化引起观测分群和重测率增大。结合2011年跨断层综合场地水准测量和重力测量出现的与历年观测“反向”变化的结果。2008年和2011年华北垂直形变异常应当与汶川地震和日本大地震事件相关。

在综合识别垂直形变的基础上，要高度重视目前首都圈及华北地区的地壳垂直形变异常变化。特别是回顾1973年四川炉霍地震后至1976年唐山大地震前的一段时间，首都圈地区的垂直形变也发生了突出的垂直形变异常变化，显示这一地区的异常隆起。以及统计日本地震与华北地震发生的先后关系和目前的垂直形变的某些相似之处。