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摘要:对深圳黄贝岭断层形变监测系统进行了介绍。通过对断层形变监测数据的分析,认为该断层以倾向滑动为主,兼具右旋扭动,与以往位移监测结论对比,该断层的活动方式和活动量没有明显变化,表明区域地壳处于稳定状态。
关键词:形变测量;层监测;活动性
0 引言
深圳市断层十分发育,横岗-罗湖断裂带北东通过深圳水库大坝,南西延至香港,穿越高楼林立的深圳市建成区和东水西调生命线工程。据地质构造分析,特别是黄贝岭F8断层微量位移测量结果,表明该断裂属现今中速活动断裂,年趋势活动速率为0.35-0.45mm/a。在与其它断裂交汇处(外围)历史上发生过强震活动。因此,该断裂对于深圳市及周边地区具有巨大的潜在安全隐患。监测、研究该断层的活动性和该区的地壳稳定性,对深圳市的土地资源开发、城市工程建设和社会经济发展将产生极大的经济效益和深远的社会效益。
1 深圳地区地震活动及黄贝岭断层地质构造特征
深圳地区外围历史上有多次破坏性的中强地震记载,深圳市区(半径约20km范围内)没有ML≥4地震的记载。地震台网记录到深圳地区的小震活动具有丛集性特征。据不完全统计,以罗湖为中心、50km为半径的区域内,自1970年至今共记录到1≤ML≤4地震约150余次,最大震级为ML=3.6,绝大多数为ML<3,而且大都发生在深圳外围。
深圳地区的小震活动有沿断裂分布的特点,如:淡水、龙岗、深圳、珠江口至澳门主要沿北东向的深圳断裂带展布。太平、南头至香港沿北西向的杨柳岗断裂分布。大鹏湾一带也发生在北西向的小断裂上。而且小震丛集区及历史中强地震主要发生在北西和北东向断裂的交汇处以及北东向断裂的末端,如淡水附近发生在北东向深圳断裂带与北西向小断裂的交汇处。
深圳断裂带由3条大致平行的NE向断裂组成,夹在中间的横岗-罗湖断裂带在跨越罗湖区的这段被称作黄贝岭断层。该断层走向为北东20€白笥遥阆蛭鞅保憬?5€啊I吓痰夭阋来挝谒南捣弁粒谒南档撞肯咐笆悖鸬┫当渲噬把一旌涎遥幌屡涛尴瞪把遥嬖诿飨缘亩狭蜒掖裳顾檠液兔永庋易槌伞6喜闱写┝说谌鸵院笮纬傻那鹆晏ǖ兀⒂邢嘤Φ亩喜阊隆⒍喜闳敲妗8枚喜愦拥谒募鸵岳从泄锨苛业幕疃痆1]。
2 监测仪器布设
2.1巷道扩建
形变监测系统设在深圳市国土资源局黄贝岭监测站内,该监测站位于罗湖区黄贝岭山东北坡,该处断层出露迹线清楚,破碎带窄,基岩露头,有利于对断层活动进行监测。
对已有巷道进行了扩建,将斜交巷道延长6.5米,加大监测仪器的间距,更加远离断层破碎带。此外,从测量学角度看,按一定程度增加测点间距,使得数据反映的断层长度也相应增加,有利于分析整条断层的活动。另外在垂直巷道的端部新修一条与其垂直的巷道。
2.2仪器布设
黄贝岭断层形变动态监测系统包括7台水准仪、4台应变仪、2台倾角仪和自动测温仪、气压计等,安装在跨断层的硐室或巷道内。根据上述形变动态监测系统所获得的数据,可分析出断层的精细运动方式和亚毫米级的运动量。
3 数据处理分析
3.1数据处理
对垂直位移与水平位移日均值采用最小二乘法求得系数a和b值,进行回归拟合。2009年5月至2009年12月断层形变位移趋势变化部分成果如图1所示。H1-H2、H5-H4表示断层下盘相对上盘的垂直位移,L1表示垂直断层方向下盘相对上盘的水平位移,L3表示平行断层方向下盘相对上盘的水平位移,J1-J2表示下盘相对于上盘倾斜角形变位移量(平行于断层方向)。表1为断层变形的各变化量计算结果。
3.2断层活动性分析
监测数据表明,断层下盘相对于上盘上升,且形变量相对较大,显示断层活动以倾向滑动为主;同时上下两盘相对顺扭,形变量相对较小,说明断层活动兼具右旋扭动。断层活动量仍保持着正常水平。从区域稳定性的角度来看,F8断层以正断活动为主,上、下两盘有较大形变量的相对拉伸,显示F8断层所在部位的地壳有上拱活动。
与《深圳市黄贝岭F8断层微量位移监测报告》[2]1998年12月-2003年8月期间的监测数据反映的断层活动状态进行对比,F8断层的活动方式和活动量没有明显变化,说明区域地壳处于稳定状态。
4 结语
1、该形变监测系统可测定断层上下两盘的垂直差异运动、水平差异运动和断层间的张合运动以及断层扭动,具有较高的精度,可分析出断层的精细运动方式和亚毫米级的运动量。
2、F8断层以倾向滑动为主,兼具右旋扭动,运动量级较小,发生突发性活动的可能性不大;局部地壳有微小上拱活动,区域地壳处于稳定状态。
3、应加强连续监测,同时结合多种监测手段进行分析,以排除误差,更准确的监测断层活动。
参考文献:
(1) 向文,杨卫红,易顺民.深圳市黄贝岭断层位移的智能化监测[J].广东地质,2003 , 18( 3):33-37.
(2) 深圳市黄贝岭F8断层微量位移监测报告,深圳市地质局,2003.
作者简介:徐利军,女,硕士,现主要从事地震地质、地质灾害防治等方面的工作。
关键词:形变测量;层监测;活动性
0 引言
深圳市断层十分发育,横岗-罗湖断裂带北东通过深圳水库大坝,南西延至香港,穿越高楼林立的深圳市建成区和东水西调生命线工程。据地质构造分析,特别是黄贝岭F8断层微量位移测量结果,表明该断裂属现今中速活动断裂,年趋势活动速率为0.35-0.45mm/a。在与其它断裂交汇处(外围)历史上发生过强震活动。因此,该断裂对于深圳市及周边地区具有巨大的潜在安全隐患。监测、研究该断层的活动性和该区的地壳稳定性,对深圳市的土地资源开发、城市工程建设和社会经济发展将产生极大的经济效益和深远的社会效益。
1 深圳地区地震活动及黄贝岭断层地质构造特征
深圳地区外围历史上有多次破坏性的中强地震记载,深圳市区(半径约20km范围内)没有ML≥4地震的记载。地震台网记录到深圳地区的小震活动具有丛集性特征。据不完全统计,以罗湖为中心、50km为半径的区域内,自1970年至今共记录到1≤ML≤4地震约150余次,最大震级为ML=3.6,绝大多数为ML<3,而且大都发生在深圳外围。
深圳地区的小震活动有沿断裂分布的特点,如:淡水、龙岗、深圳、珠江口至澳门主要沿北东向的深圳断裂带展布。太平、南头至香港沿北西向的杨柳岗断裂分布。大鹏湾一带也发生在北西向的小断裂上。而且小震丛集区及历史中强地震主要发生在北西和北东向断裂的交汇处以及北东向断裂的末端,如淡水附近发生在北东向深圳断裂带与北西向小断裂的交汇处。
深圳断裂带由3条大致平行的NE向断裂组成,夹在中间的横岗-罗湖断裂带在跨越罗湖区的这段被称作黄贝岭断层。该断层走向为北东20€白笥遥阆蛭鞅保憬?5€啊I吓痰夭阋来挝谒南捣弁粒谒南档撞肯咐笆悖鸬┫当渲噬把一旌涎遥幌屡涛尴瞪把遥嬖诿飨缘亩狭蜒掖裳顾檠液兔永庋易槌伞6喜闱写┝说谌鸵院笮纬傻那鹆晏ǖ兀⒂邢嘤Φ亩喜阊隆⒍喜闳敲妗8枚喜愦拥谒募鸵岳从泄锨苛业幕疃痆1]。
2 监测仪器布设
2.1巷道扩建
形变监测系统设在深圳市国土资源局黄贝岭监测站内,该监测站位于罗湖区黄贝岭山东北坡,该处断层出露迹线清楚,破碎带窄,基岩露头,有利于对断层活动进行监测。
对已有巷道进行了扩建,将斜交巷道延长6.5米,加大监测仪器的间距,更加远离断层破碎带。此外,从测量学角度看,按一定程度增加测点间距,使得数据反映的断层长度也相应增加,有利于分析整条断层的活动。另外在垂直巷道的端部新修一条与其垂直的巷道。
2.2仪器布设
黄贝岭断层形变动态监测系统包括7台水准仪、4台应变仪、2台倾角仪和自动测温仪、气压计等,安装在跨断层的硐室或巷道内。根据上述形变动态监测系统所获得的数据,可分析出断层的精细运动方式和亚毫米级的运动量。
3 数据处理分析
3.1数据处理
对垂直位移与水平位移日均值采用最小二乘法求得系数a和b值,进行回归拟合。2009年5月至2009年12月断层形变位移趋势变化部分成果如图1所示。H1-H2、H5-H4表示断层下盘相对上盘的垂直位移,L1表示垂直断层方向下盘相对上盘的水平位移,L3表示平行断层方向下盘相对上盘的水平位移,J1-J2表示下盘相对于上盘倾斜角形变位移量(平行于断层方向)。表1为断层变形的各变化量计算结果。
3.2断层活动性分析
监测数据表明,断层下盘相对于上盘上升,且形变量相对较大,显示断层活动以倾向滑动为主;同时上下两盘相对顺扭,形变量相对较小,说明断层活动兼具右旋扭动。断层活动量仍保持着正常水平。从区域稳定性的角度来看,F8断层以正断活动为主,上、下两盘有较大形变量的相对拉伸,显示F8断层所在部位的地壳有上拱活动。
与《深圳市黄贝岭F8断层微量位移监测报告》[2]1998年12月-2003年8月期间的监测数据反映的断层活动状态进行对比,F8断层的活动方式和活动量没有明显变化,说明区域地壳处于稳定状态。
4 结语
1、该形变监测系统可测定断层上下两盘的垂直差异运动、水平差异运动和断层间的张合运动以及断层扭动,具有较高的精度,可分析出断层的精细运动方式和亚毫米级的运动量。
2、F8断层以倾向滑动为主,兼具右旋扭动,运动量级较小,发生突发性活动的可能性不大;局部地壳有微小上拱活动,区域地壳处于稳定状态。
3、应加强连续监测,同时结合多种监测手段进行分析,以排除误差,更准确的监测断层活动。
参考文献:
(1) 向文,杨卫红,易顺民.深圳市黄贝岭断层位移的智能化监测[J].广东地质,2003 , 18( 3):33-37.
(2) 深圳市黄贝岭F8断层微量位移监测报告,深圳市地质局,2003.
作者简介:徐利军,女,硕士,现主要从事地震地质、地质灾害防治等方面的工作。