上海市外海断层慢地震活动初探

任烨

摘 要：上海市附近断层慢地震活动为活动断层增加了额外的应力，还为断层活动能量累计与释放的平衡提供了重要的均衡管道，有效降低了上海外海发生大地震的概率。对于上海市来说，这是一个非常重要的研究课题。

关键词：外海断层；地震；深井综合观测站；观测数据

中图分类号：TP315.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.117

1 观测深井情况介绍

2010-06，崇明长江农场综合深井观测站开钻，2011-04，终于完成观测井钻井和台站的基建工程。经第三方检测，观测井井深463.6 m，终孔孔径151 mm，最大井斜0.7°，钻井井底安装仪器的位置为完整的花岗岩，完全满足深井观测系统的建设要求。2011-05，安装深井综合观测仪器系统，系统运行正常。

2011-05，浦东张江综合深井观测站开钻，2011-08，完成钻井和基建。经第三方检测，观测井井深407 m，终孔孔径151 mm，最大井斜0.5°，钻井井底安装仪器的位置为砂岩。2011-10，安装深井综合观测仪器系统，系统运行正常。

两口观测井的安装设备完全相同，总共12种观测项目，32个观测分量。综合深井观测系统是传感器、记录器一体化仪器，它主要包括四分量应变仪（6分量，双备份）、三分量地磁仪（8分量，双备份）、孔隙压（2分量，双备份）、

地温仪（2分量，双备份）、二分量倾斜仪（2分量）、水温仪（1分量）、三分量测震仪（3分量）。地表前兆观测系统主要包括水位仪（1分量），气温、气压计（2分量）。另外，还有地表强震观测系统（3分量）和GPS宏观形变观测系统（3分量）。

2 慢地震与气压变化的研究

自上海深井项目完成以来，已记录了大量的深井综合观测数据，并开始分析相关地球物理数据。在分析数据的过程中发现，上海的数据记录与台湾刘启清教授的记录非常相似。崇明台（靠近海平面）与气压的相关性非常明显，而浦东台与气压的相关性则相对较弱。

刘启清教授表示，当活跃断层在海岸线附近时，慢地震会在应变记录中表现得比较明显。而我们通过崇明站和浦东站的观测恰恰也发现了类似的现象，具体情况如图1、图2所示。

3 上海市外海断层慢地震活动的可能性

崇明、浦东2个深井观测站记录了上海市外海断层慢地震的变化情况，即上海市外海断层并不是不活动，而是一直都处于变化中。

崇明应变（滤波去倾数据）与浦东应变（滤波去倾数据）相关系数为0.787 8，崇明应变（滤波去倾数据）与气压相关系数为-0.865 3，浦东应变（滤波去倾数据）与气压相关系数为-0.7348.由于崇明与浦东的应变分别安装在不同井内，互不相关，因此，参照刘启清教授的观点，认为这两个不相关数据的强相关性数据是气压引起的断层慢地震的应变记录。而不同时段相同的气压变化导致的应变变化（可否等效断层慢地震变化）的幅度说明，气压的变化仅仅是推动力，它会引起断层的应力变化和慢地震变化，但是，断层的慢地震变化幅度取决于断层的实际构造。比如，2013-03-17，气压变化不明显，但是，应变有较大幅度的变化。2013-03-23，气压发生了较小的变化，应变也有较大的变化。在此过程中值得注意的是，2013-03-27，台湾南投发生了M6.5地震。

2013-03，崇明应变受气压的影响产生的变化幅度峰峰约10-7应变，浦东受气压的影响产生的变化幅度峰峰约3.6×10-8应变。崇明的变化约为浦东的3倍。导致这个结果出现的原因有3点：①崇明深井为花岗岩介质，浦东为砂岩介质。②崇明深井位于崇明岛长江农场台，浦东深井位于上海市市区。因为崇明深井距离海面较近，所以，海水对断层的影响和作用更明显。③上海外海可能有活动断层的慢地震在活动。该断层靠近崇明，离浦东相对较远，所以，其记录更清晰。为了监测该活动断层的走向、距离和具体方位，必须加紧建设更多的深井综合地震观测台站，并通过综合观测来印证相关内容。

4 结束语

上海深井地震综合观测系统的建设是成功的，多台站、多学科的深井综合观测具有非常重要的现实意义。通过对照观测可以获取更多地球物理变化信息。这些信息清晰地记录了上海市外海附近断层慢地震的活动情况。因此，要有效监测上海附近活动断层慢地震情况，确定活动断层的走向、具体方位和活动情况，加快建设“上海深井综合观测”二期工程。上海市深井综合地震观测是一项非常有意义的活动。

〔编辑：白洁〕