葛計(jì)劃 曹志磊 孫 軍 盧葉嘯 于 磊 程 玲陶 媛 孫伯樂 陸 立 周自強(qiáng)

1) 安徽省地震局，安徽合肥 230031

2) 蒙城國家地球物理野外觀測(cè)站，安徽蒙城 233527

3) 肥西縣應(yīng)急管理局，安徽肥西 231200

引言

因郯廬斷裂帶中南段布設(shè)的跨斷層水準(zhǔn)場(chǎng)地分布于多個(gè)省市、場(chǎng)地類型比較復(fù)雜、資料使用受限等原因，僅見到針對(duì)單個(gè)臺(tái)點(diǎn)測(cè)量資料的分析文章散見于相關(guān)研究刊物[1-8]。這些研究成果側(cè)重利用單臺(tái)資料開展異常討論、地震預(yù)測(cè)及震例分析，取得了較好的效果。但利用多臺(tái)點(diǎn)跨斷層短水準(zhǔn)資料針對(duì)郯廬斷裂帶中南段開展斷層活動(dòng)系統(tǒng)性的分析總結(jié)工作還不多，且目前已開展的工作多側(cè)重于數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用研究[9-12]。相關(guān)學(xué)者利用多臺(tái)點(diǎn)跨斷層水準(zhǔn)資料在其他斷裂帶上開展了針對(duì)斷裂不同段落形變特征和映震效果的系統(tǒng)性研究[13-16]。呂弋培和李鐵明[13]通過對(duì)鮮水河斷裂帶多年的跨斷層形變資料的分析，研究了鮮水河斷裂帶不同部位的形變特征并探討了這些特征與地震的關(guān)系；車兆宏和張艷梅[14]分析了南北地震帶中南段流動(dòng)形變資料，研究了南北地震帶斷層現(xiàn)今活動(dòng)的空間分布和特征及其與地震的關(guān)系；郭良遷和黃立人[15]通過對(duì)蘇魯皖地區(qū)1956—1999年水準(zhǔn)資料的分析，研究了膠東地塊、蘇北地塊、泰沂蒙地塊和淮河地塊的現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)特征，認(rèn)為斷層形變的特殊形態(tài)與地震存在一定的關(guān)系；楊國華和韓月萍[16]根據(jù)蘇魯皖地區(qū)1953—1995年多期精密復(fù)測(cè)水準(zhǔn)資料以及地質(zhì)地貌構(gòu)造背景，研究了蘇魯皖地區(qū)的地殼垂直運(yùn)動(dòng)及郯廬斷裂中南段現(xiàn)今的活動(dòng)特征，認(rèn)為蘇魯皖地區(qū)已處于應(yīng)力增強(qiáng)狀態(tài)，可能預(yù)示著該區(qū)域地震將增強(qiáng)。這些研究表明，用跨斷層測(cè)量資料作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可為區(qū)域或斷裂帶的斷層活動(dòng)速率、地震前兆及其與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系等研究提供重要的科學(xué)依據(jù)。

斷層活動(dòng)性質(zhì)和活動(dòng)速率是衡量斷層活動(dòng)的主要指標(biāo)，跨斷層短水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果可以反映斷層兩盤的相對(duì)變化，進(jìn)而計(jì)算出斷層的活動(dòng)性質(zhì)和活動(dòng)速率。因短水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果含有場(chǎng)地介質(zhì)、氣溫、降雨、人為誤差和系統(tǒng)誤差等，難以用數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行定量的扣除，因此，需要結(jié)合測(cè)線周邊發(fā)生的顯著地震，分析地震前后數(shù)據(jù)的變化特征，才能有效篩選出“前兆信息” 。本文以2000—2019年間郯廬斷裂帶中南段跨斷層水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算的月均值、月速率和年速率為研究基礎(chǔ)，分析郯廬斷裂帶中南段各部分的時(shí)間和空間活動(dòng)特征，同時(shí)結(jié)合該時(shí)段郯廬斷裂中南段所在區(qū)域（29°—36°N，115°—120°E）發(fā)生的ML≥4.0地震進(jìn)行分析，研究各測(cè)線所跨斷層的活動(dòng)特征及其與地震之間的關(guān)系，以期為郯廬斷裂帶中南段所在區(qū)域地震預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

1 郯廬斷裂帶中南段定點(diǎn)水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)概述

目前，郯廬斷裂帶中南段定點(diǎn)短水準(zhǔn)測(cè)線主要沿蘇魯皖境內(nèi)的郯廬斷裂帶中南段走向布設(shè)，共5個(gè)臺(tái)站，從南到北依次為合肥、宿遷、新沂、臨沂和安丘，觀測(cè)方式為每日等間隔觀測(cè)。為解決個(gè)別測(cè)線因改造等原因造成的臺(tái)階變化，我們進(jìn)行了合理的數(shù)據(jù)拼接。在研究郯廬斷裂帶中南段斷層垂直活動(dòng)年速率變化特征時(shí)，為使研究區(qū)域內(nèi)點(diǎn)位分布相對(duì)均勻，增加了位于安徽境內(nèi)的槐柏、女山2個(gè)跨郯廬斷裂流動(dòng)水準(zhǔn)測(cè)線的資料，其中女山測(cè)線觀測(cè)周期為2個(gè)月，槐柏測(cè)線2000—2010年觀測(cè)周期為1年，2011—2019年觀測(cè)周期為2個(gè)月。以上7條測(cè)線（圖1）觀測(cè)精度符合規(guī)范要求，連續(xù)率較高[17]。

圖 1 跨郯廬水準(zhǔn)測(cè)線及ML≥4震中分布圖 （2000—2019）Fig. 1 Leveling line across Tan-Lu and distribution map ofML≥4 epicenters （2000—2019）

2 資料的處理與分析

跨斷層水準(zhǔn)測(cè)量是對(duì)安裝在斷層兩盤基巖上的標(biāo)石進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，其物理意義明確，能夠直觀的反映斷層兩盤的動(dòng)態(tài)變化。為濾除測(cè)量資料中偶然誤差的影響，我們用跨斷層短水準(zhǔn)觀測(cè)的高差日均值，計(jì)算該測(cè)線高差月均值和高差年均值，其中年變速率的計(jì)算采用如下方法進(jìn)行：

式中，Hji為第j年第i個(gè)觀測(cè)值，m為每年的樣本總數(shù)，n為年時(shí)間序列總數(shù)。計(jì)算每一個(gè)測(cè)點(diǎn)年速率，為正，表示斷層上盤下降，為負(fù)，表示斷層上盤上升。

為削弱單臺(tái)預(yù)測(cè)的隨機(jī)性和模型性，可進(jìn)行多臺(tái)速率合成，對(duì)相同地震前兆測(cè)項(xiàng)的多臺(tái)點(diǎn)前兆觀測(cè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行速率合成，以揭示和突出前兆觀測(cè)的群體異常效應(yīng)，本文計(jì)算的是平均合成速率：

2.1 跨郯廬斷裂短水準(zhǔn)單臺(tái)變化特征

2.1.1 宿遷臺(tái)

宿遷臺(tái)短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地位于三臺(tái)山國家森林公園內(nèi)，地處郯廬斷裂帶F1(昌邑—大店斷裂)和F2(白芬子—浮來山斷裂)斷裂之間，場(chǎng)地內(nèi)小斷裂較為發(fā)育，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為白堊紀(jì)王氏組底部的紫紅色礫巖，第四紀(jì)覆蓋層僅為0—1 m。有3個(gè)測(cè)段分別為CA、BC、AB，其中AB、CA跨斷裂南北向小斷裂F7，BC與該斷裂平行（圖2）。

圖 2 宿遷短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地示意圖Fig. 2 Schematic diagram of Suqian short leveling observation site

依據(jù)宿遷臺(tái)3個(gè)測(cè)段高差月均值、月速率可以將數(shù)據(jù)大體劃分為4個(gè)階段（圖3）。第1階段（2000—2005年5月），3個(gè)測(cè)段高差變化均較為平穩(wěn)，月速率變化相對(duì)較小：其中2000—2002年跨斷層測(cè)段資料呈現(xiàn)一定的周期性變化，CA和BC兩段表現(xiàn)為連續(xù)數(shù)月的張性、壓性交替的形態(tài)；2003—2005年5月3個(gè)測(cè)段主要表現(xiàn)為短期頻繁的張、壓交替現(xiàn)象。該時(shí)段臺(tái)站周邊地震強(qiáng)度和頻次較弱。第2階段（2005年6月—2007年），3個(gè)測(cè)段高差幾乎同時(shí)出現(xiàn)較大幅度的變化，月速率變化相對(duì)較大，說明該時(shí)段斷層活動(dòng)較為活躍，斷層活動(dòng)性主要表現(xiàn)為周期性的連續(xù)數(shù)月的張、壓交替現(xiàn)象，此期間發(fā)生了2005年九江ML5.7地震和2006年定遠(yuǎn)ML4.7地震。第3階段（2008—2014年），呈現(xiàn)較為明顯的周期性年變，月速率相對(duì)較大，年變周期內(nèi)趨勢(shì)性變化較為明顯，該時(shí)段內(nèi)臺(tái)站附近發(fā)生ML4.0以上地震前，該臺(tái)的短水準(zhǔn)東西向均曾出現(xiàn)幅度較大的破年變變化。第4階段（2015—2019年），年變形態(tài)不明顯，速率圖上表現(xiàn)為斷層短時(shí)頻繁張、壓交替現(xiàn)象。3個(gè)測(cè)段從2016年年底開始打破下降的趨勢(shì)，一直在高值波動(dòng)，該時(shí)段發(fā)生2016年射陽ML4.8地震。

2.1.2 臨沂臺(tái)

臨沂臺(tái)短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地位于山東省臨沂市東20 km處河?xùn)|區(qū)相公鎮(zhèn)，海拔71.3 m。水準(zhǔn)測(cè)線跨沂水—湯頭斷裂。有兩個(gè)測(cè)段分別為EW和NS，其中EW測(cè)段跨斷裂，NS測(cè)段平行于斷裂（圖4）。

圖 3 宿遷臺(tái)各測(cè)段高差月均值與月速率圖Fig. 3 Monthly mean value and monthly rate of elevation difference in each survey section of Suqian station

圖 4 臨沂短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地示意圖Fig. 4 Schematic diagram of Linyi short leveling observation site

依據(jù)臨沂臺(tái)兩個(gè)測(cè)段高差月均值、月速率可以將數(shù)據(jù)大體劃分為4個(gè)階段（圖5）。第1階段（2000—2005年），斷層活動(dòng)速率相對(duì)較大，2000年1月—2004年6月兩個(gè)測(cè)段高差整體都呈現(xiàn)一致的下降趨勢(shì)，斷層活動(dòng)性主要表現(xiàn)為連續(xù)數(shù)月的張、壓交替。2004年7月兩個(gè)測(cè)段均出現(xiàn)大幅度變化，隨后觀測(cè)值減小，觀測(cè)值并未恢復(fù)到變化前的數(shù)值。2005年九江ML6.0地震發(fā)生在斷層連續(xù)數(shù)月的壓性轉(zhuǎn)為短時(shí)頻繁的張、壓交替時(shí)段。第2階段（2006—2010年6月），斷層活動(dòng)速率相對(duì)較小，斷層活動(dòng)性呈現(xiàn)短期較為頻繁的張、壓交替現(xiàn)象。第3階段（2010年7月—2014年），相對(duì)2006—2010年6月斷層活動(dòng)速率增大，測(cè)線NS主要呈現(xiàn)為周期性的趨勢(shì)變化，測(cè)線EW主要呈現(xiàn)短時(shí)頻繁的張、壓交替現(xiàn)象。該時(shí)段臺(tái)站附近發(fā)生的多次ML4.0以上地震大多發(fā)生在斷層活動(dòng)方式改變的時(shí)段。第4階段（2015—2019年），兩個(gè)測(cè)段整體呈現(xiàn)較強(qiáng)的趨勢(shì)性變化，具體表現(xiàn)為連續(xù)數(shù)月的張性、壓性活動(dòng)交替出現(xiàn)，期間夾雜著短時(shí)頻繁的張、壓交替變化。

圖 5 臨沂臺(tái)各測(cè)段高差月均值與月速率圖Fig. 5 Monthly mean value and monthly rate of elevation difference in each survey section of Linyi station

2.1.3 新沂臺(tái)

新沂臺(tái)短水準(zhǔn)測(cè)量場(chǎng)地位于江蘇新沂市，地震臺(tái)位于郯廬斷裂上，臺(tái)站基巖為紅色砂巖，第四系覆蓋深淺不一。該臺(tái)有一個(gè)測(cè)段為EW。測(cè)線處于郯廬斷裂F1、F5之間，跨越其間的小斷裂f5（圖6）。

圖 6 新沂短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地示意圖Fig. 6 Schematic diagram of Xinyi short leveling observation site

依據(jù)新沂臺(tái)EW測(cè)段高差月均值、月速率可以將數(shù)據(jù)大體劃分為3個(gè)階段（圖7a和圖7d）。第1階段（2000—2006年2月），高差月均值在均值上下波動(dòng)，變幅較大，速率圖上總體呈現(xiàn)短期頻繁的張、壓交替現(xiàn)象。其中2004年10月—2005年6月速率相對(duì)較小，2005年7—12月速率明顯增大；斷層活動(dòng)性也呈現(xiàn)從頻繁的張、壓交替轉(zhuǎn)變?yōu)閴盒詾橹鞯臓顟B(tài)；隨后2005年11月26日發(fā)生九江ML6.0地震。第2階段（2006年3月—2013年），高差月均值整體表現(xiàn)為趨勢(shì)性下降，斷層活動(dòng)性呈現(xiàn)短期頻繁的張、壓交替現(xiàn)象，這一時(shí)期活動(dòng)速率相對(duì)較小。該時(shí)段臺(tái)站附近發(fā)生的多次ML4.0以上地震均發(fā)生在斷層活動(dòng)短時(shí)頻繁的張、壓交替的過程中。第3階段（2014—2019年），高差月均值整體變幅較大，速率圖上表現(xiàn)為明顯的周期性變化。該時(shí)段臺(tái)站附近發(fā)生的多次ML4.0以上地震大多發(fā)生在斷層活動(dòng)性由壓性轉(zhuǎn)為張性的過程中。

2.1.4 合肥臺(tái)

合肥臺(tái)定點(diǎn)短水準(zhǔn)測(cè)量場(chǎng)地位于安徽省肥東縣橋頭集龍泉山以西，海拔130 m，測(cè)線橫跨郯廬帶的主干斷層。觀測(cè)線路范圍內(nèi)有兩條斷層，其中，AB測(cè)線橫跨郯廬斷裂（池河—西山驛段），走向近SW，傾向西，傾角65°左右；在測(cè)線東段有一條60°走向小斷層，傾向西，傾角75°左右（圖8）。

依據(jù)合肥臺(tái)EW測(cè)段高差月均值、月速率可以將數(shù)據(jù)大體劃分為3個(gè)階段（圖7b和圖7e）。第1階段（2000—2005年），合肥臺(tái)所處斷層活動(dòng)性總體呈現(xiàn)張、壓交替的狀態(tài)，活動(dòng)速率也較低。該時(shí)段2005年11月26日發(fā)生九江ML6.0地震，該地震發(fā)生在斷層活動(dòng)表現(xiàn)為連續(xù)5個(gè)月處于拉張狀態(tài)的過程中。第2階段（2006—2013年），合肥臺(tái)所處斷層活動(dòng)性總體呈現(xiàn)張性狀態(tài)，趨勢(shì)性變化較為明顯，該時(shí)段的轉(zhuǎn)折發(fā)生在九江地震后，可能是地震前后郯廬帶中南段所在區(qū)域應(yīng)力調(diào)整的外在表現(xiàn)。該時(shí)段臺(tái)站周邊發(fā)生的多次中強(qiáng)地震均發(fā)生在斷層活動(dòng)性由張性轉(zhuǎn)為壓性的過程中。第3階段（2014—2019年），合肥臺(tái)所處斷層活動(dòng)總體年變形態(tài)較為明顯，活動(dòng)速率較大，斷層活動(dòng)性總體呈現(xiàn)連續(xù)數(shù)月的拉張或擠壓狀態(tài)。該時(shí)段臺(tái)站周邊發(fā)生的5次地震均處在斷層由壓性轉(zhuǎn)為張性的轉(zhuǎn)折時(shí)期。

2.1.5 安丘臺(tái)

安丘臺(tái)定點(diǎn)短水準(zhǔn)測(cè)量場(chǎng)地位于安丘縣常家莊，概略海拔高度94 m。主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)沂沭斷裂帶北端的安丘—莒縣斷裂及其次一級(jí)北西向斷裂的活動(dòng)狀況。有一個(gè)測(cè)段為EW，該測(cè)段跨斷層（圖9）。

依據(jù)安丘臺(tái)EW測(cè)段高差月均值、月速率可以將數(shù)據(jù)大體劃分為4個(gè)階段（圖7c、圖7f）。第1階段（2000—2005年），整體斷層活動(dòng)速率相對(duì)較小，其中2000年安丘臺(tái)高差月均值較為穩(wěn)定，斷層活動(dòng)性表現(xiàn)為短時(shí)頻繁的張、壓交替；2001—2005年高差月均值呈現(xiàn)明顯的趨勢(shì)性變化，斷層活動(dòng)性質(zhì)表現(xiàn)為連續(xù)數(shù)月的張性、壓性交替變化；2005年下半年—2006年上半年斷層活動(dòng)由帶有明顯趨勢(shì)性的變化轉(zhuǎn)為短時(shí)頻繁的張、壓交替變化，兩種狀態(tài)的交替時(shí)期發(fā)生了2005年九江ML6.0地震。第2階段（2006—2013年），整體斷層活動(dòng)速率變化較大，其中2006—2009年10月斷層活動(dòng)性呈現(xiàn)短時(shí)頻繁的張、壓交替；2009年11月—2013年斷層活動(dòng)速度相對(duì)較大，斷層活動(dòng)性整體呈現(xiàn)連續(xù)數(shù)月的壓、張交替，2011年安慶ML5.2地震發(fā)生在以張性為主，轉(zhuǎn)為短時(shí)頻繁的張、壓交替之后。第3階段（2014—2017年），原始數(shù)據(jù)圖上顯示2014—2015年7月該時(shí)段斷層活動(dòng)性質(zhì)為短期頻繁的張、壓交替為主，斷層活動(dòng)速率差異性較大。2015年8月—2017年12月斷層活動(dòng)性以周期性的趨勢(shì)變化為主。第4階段（2018—2019年），月均值數(shù)據(jù)曲線回調(diào)到2014年之前的水平，斷層活動(dòng)性由2018年1—10月的短時(shí)頻繁的張、壓交替轉(zhuǎn)換到2018年11月—2019年12月的連續(xù)數(shù)月的張、壓交替為主。

圖 7 新沂臺(tái)、合肥臺(tái)、安丘臺(tái)測(cè)段高差月均值與月速率圖Fig. 7 Monthly mean value and monthly rate of elevation difference in each survey section of Xinyi station，Hefei station and Anqiu station

圖 8 合肥短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地示意圖Fig. 8 Schematic diagram of Hefei short leveling observation site

圖 9 安丘短水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地示意圖Fig. 9 Schematic diagram of Anqiu short leveling observation site

2.2 跨郯廬斷裂短水準(zhǔn)整體變化特征

按照公式（1）和（2）所述的方法對(duì)各測(cè)線資料進(jìn)行處理，求得各測(cè)段的年速率和斷層活動(dòng)性質(zhì)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)測(cè)段東西方向上的年速率較大，其他方向的較小。這可能是因?yàn)樵搮^(qū)域郯廬斷裂帶整體為NNE走向，EW測(cè)段跨越斷裂形變較大，而其他方向由于和斷裂成較小夾角，實(shí)際跨越斷層距離較短，其年速率只是斷裂年速率的一部分。

由各測(cè)線年速率（圖10）總結(jié)可以得到，2001—2019年郯廬斷裂帶中南段斷層活動(dòng)整體水平不高，多臺(tái)年平均速率為0.19 mm/a。具體可分為兩個(gè)時(shí)間段：

圖 10 郯廬斷裂帶中南段定點(diǎn)水準(zhǔn)年速率圖 （2000—2019）Fig. 10 Annual rate chart of fixed-point leveling in the middle and southern part of Tan-Lu fault zone （2000—2019）

第1時(shí)段：2001—2010年槐柏、女山、合肥3個(gè)測(cè)線平均年速率較大，分別為0.51 mm/a、0.43 mm/a和0.26 mm/a，其中合肥測(cè)線2006—2010年除表現(xiàn)為斷層活動(dòng)反向外，還呈現(xiàn)逐年加速的現(xiàn)象。新沂、宿遷測(cè)線年變活動(dòng)速率在0.12—0.15 mm/a之間。北部的臨沂活動(dòng)速率較小，年均只有0.09 mm/a；安丘為0.12 mm/a。從速率上看，2001—2010年自槐柏到宿遷斷層活動(dòng)速率整體表現(xiàn)為隨緯度增加而遞減的特征。

第2時(shí)段：2011—2019年槐柏、女山和安丘3個(gè)測(cè)線平均年速率分別為0.20 mm/a、0.44 mm/a和0.38 mm/a，其中安丘測(cè)線2011年以來平均年活動(dòng)速率較2001—2010年增大近3倍。合肥測(cè)線2011年以來平均活動(dòng)速率減小為2001—2010年的1/3。新沂、宿遷、臨沂活動(dòng)速率在0.07—0.12 mm/a之間。2011—2019年郯廬中南段定點(diǎn)水準(zhǔn)年速率較2001—2011年有較大的變化，具體表現(xiàn)為郯廬斷裂帶中南段斷層活動(dòng)除個(gè)別測(cè)線如安丘速率增大外，其余測(cè)線反映的斷層活動(dòng)平均年速率處于較低水平，這可能與近年來郯廬斷裂帶中南段地震活動(dòng)特征改變有一定關(guān)系。

跨斷層水準(zhǔn)測(cè)量資料顯示的斷層活動(dòng)速率大小，從整體上看大多數(shù)測(cè)線仍然保持著較為顯著的繼承性活動(dòng)特點(diǎn)，即速率大小相對(duì)穩(wěn)定。個(gè)別測(cè)線如合肥、安丘出現(xiàn)了較為明顯的分時(shí)特征，分時(shí)期內(nèi)斷層活動(dòng)速率大小相對(duì)穩(wěn)定，說明不同時(shí)期測(cè)線所在區(qū)域地殼應(yīng)力環(huán)境較為穩(wěn)定，表明斷層活動(dòng)較為穩(wěn)定。同時(shí)研究區(qū)內(nèi)所有跨斷層測(cè)段具有一定的準(zhǔn)同步性變化特征，2000—2005年，2006—2013年和2014—2019年3個(gè)時(shí)段整體出現(xiàn)較為明顯的趨勢(shì)性變化時(shí)段，雖然開始和結(jié)束的時(shí)間以及斷層活動(dòng)性在不同時(shí)段略有差異，各測(cè)線在3個(gè)時(shí)段內(nèi)又表現(xiàn)為一定時(shí)期內(nèi)不同的變化特征，這說明斷層活動(dòng)受郯廬斷裂帶中南段所在區(qū)域地殼應(yīng)力變化具有群體性的變化特征，同時(shí)也受所處具體區(qū)域的地殼應(yīng)力的作用而產(chǎn)生差異性變化。

2000—2019年郯廬斷裂中南段斷層活動(dòng)性表現(xiàn)為以下兩種： ① 規(guī)律性較強(qiáng)的周期性變化，表現(xiàn)在速率圖上為連續(xù)多月的張性、連續(xù)多月的壓性變化相互交替； ② 相鄰月份之間表現(xiàn)為不規(guī)律的斷層頻繁的張性、壓性交替，這種斷層的頻繁錯(cuò)動(dòng)的活動(dòng)方式緩慢的釋放了積聚的斷層活動(dòng)能量，降低了發(fā)生較強(qiáng)破壞性地震的可能，同樣可能是造成中小地震沿郯廬斷裂帶南段無規(guī)律隨機(jī)分布的原因之一[18-20]。這兩種變化特征可能在一個(gè)測(cè)段的不同時(shí)期同時(shí)存在，地震往往發(fā)生在斷層活動(dòng)特征轉(zhuǎn)換的過程當(dāng)中。2000年以來，特別是2005年11月26日九江ML6.0地震后，處在郯廬帶中南段的安徽及其鄰區(qū)中強(qiáng)地震明顯加強(qiáng)，而北部地震活動(dòng)近年相對(duì)較弱。這說明2000—2019年的資料變化能夠真實(shí)的監(jiān)測(cè)測(cè)線所跨斷裂的活動(dòng)狀態(tài)，從整體上看，斷裂的活動(dòng)與郯廬斷裂中南段發(fā)生的中強(qiáng)地震存在一定的聯(lián)系。

2.3 郯廬帶中南段斷層分段活動(dòng)特征

將沿郯廬斷裂帶中南段分布的跨斷層短水準(zhǔn)臺(tái)站按照從南到北的順序，畫在坐標(biāo)橫軸上，橫坐標(biāo)表示相對(duì)合肥臺(tái)的距離，縱坐標(biāo)表示扣除2000年的高程變化量，繪制2001—2019年結(jié)果進(jìn)行分析（圖11）。

圖 11 跨郯廬斷裂短水準(zhǔn)測(cè)線相對(duì)活動(dòng)量 （2001—2019）Fig. 11 The relative activity level of Tan-Lu fault zone fixed-point cross fault line （2001—2019）

郯廬斷裂帶中南段2001—2010年間分段明顯，槐柏—宿遷（南段）年變幅度明顯較大，新沂、臨沂、安丘（北段）活動(dòng)量相對(duì)較小且無明顯變化趨勢(shì)，在宿遷和新沂之間形成了一個(gè)相對(duì)閉鎖段。研究表明一次大的地震發(fā)生后，破裂區(qū)的余震次數(shù)呈對(duì)數(shù)形式減少，標(biāo)志著斷層運(yùn)動(dòng)速率隨著時(shí)間的推移而逐漸減少，并在以后較長的時(shí)間內(nèi)以勻速運(yùn)動(dòng)，最終呈停止?fàn)顟B(tài)，表現(xiàn)出 “閉鎖” 的特征，且破裂區(qū)與 “閉鎖區(qū)” 存在明顯的界限，破裂區(qū)中又表現(xiàn)出以地震震中區(qū)為中心，速率向兩側(cè)急劇衰減的圖像[21]。2005年11月九江ML6.0地震以來，處在郯廬中南段的安徽及其鄰區(qū)中強(qiáng)地震頻發(fā)，也說明郯廬中南段確實(shí)存在應(yīng)力積聚釋放的現(xiàn)象，在地震活動(dòng)造成的斷裂帶破碎區(qū)（槐柏—宿遷段）表現(xiàn)出相對(duì)較高速率的蠕滑運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速率又表現(xiàn)出以地震所在區(qū)域向兩側(cè)衰減的特征。

3 結(jié)論與討論

本文通過研究2000—2019年郯廬斷裂帶中南段部分跨斷層水準(zhǔn)資料的變化特征，結(jié)合郯廬斷裂帶中南段所在區(qū)域地震的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行了探討，取得如下認(rèn)識(shí)：

（1）郯廬斷裂中南段整體活動(dòng)水平不高，平均合成速率為0.19 mm/a，斷裂活動(dòng)主要表現(xiàn)為兩種形式： ① 規(guī)律性較強(qiáng)的周期性變化，即連續(xù)多月的張性、連續(xù)多月的壓性變化相互交替； ② 相鄰月份之間表現(xiàn)為不規(guī)律的斷層短期頻繁的張性、壓性交替，兩種活動(dòng)形式可能在一個(gè)測(cè)線的不同時(shí)期同時(shí)存在。

（2）郯廬斷裂中南段各跨斷層水準(zhǔn)測(cè)線對(duì)郯廬中南段2000—2019年發(fā)生的ML4.0以上地震有較好的映震效果，特別是2005年九江地震、2011年安慶地震均發(fā)生在斷裂活動(dòng)形式的轉(zhuǎn)折過渡期。因此，應(yīng)警惕郯廬中南段各測(cè)線所跨斷層活動(dòng)轉(zhuǎn)折過渡期發(fā)生中強(qiáng)地震的可能。

（3）郯廬斷裂中南段的斷層活動(dòng)分時(shí)活動(dòng)特征明顯：2000—2010年呈現(xiàn)由南到北隨緯度增加而斷層活動(dòng)速率降低的現(xiàn)象：槐柏、合肥、女山3條測(cè)線活動(dòng)速率相對(duì)較大，北部的臨沂、安丘活動(dòng)較小，在宿遷和新沂之間形成一個(gè)明顯相對(duì)速率較低的 “閉鎖段” 。2011—2019年郯廬斷裂中南段斷層活動(dòng)除安丘測(cè)線所跨斷層活動(dòng)增強(qiáng)外，其余測(cè)線所跨斷層活動(dòng)速率不高，其中合肥、槐柏測(cè)線較2000—2010年活動(dòng)速率減小明顯。

（4）郯廬斷裂中南段的槐柏—宿遷段2000—2010年斷層活動(dòng)速率較高，可能和該時(shí)段郯廬斷裂中南段所在區(qū)域中強(qiáng)地震頻發(fā)而處于 “斷裂破碎區(qū)” 表現(xiàn)出相對(duì)高速率的蠕變狀態(tài)有關(guān)，由于活動(dòng)速率相對(duì)較大，且斷層活動(dòng)性質(zhì)無明顯變化規(guī)律，斷層積聚的能量得以通過緩慢的斷層錯(cuò)動(dòng)釋放。2011—2019年郯廬中南段所在區(qū)域中強(qiáng)地震活動(dòng)減弱，這可能與該時(shí)段郯廬斷裂帶中南段斷層活動(dòng)減弱有關(guān)。

（5）從各測(cè)線年速率方面看，郯廬斷裂中南段各跨斷層水準(zhǔn)測(cè)線所跨斷層在一定時(shí)期內(nèi)呈現(xiàn)較為一致的準(zhǔn)同步變化現(xiàn)象，主要時(shí)段有：2000—2005年，2006—2013年和2014—2019年3個(gè)時(shí)段，時(shí)間分段期內(nèi)各測(cè)線整體表現(xiàn)為明顯的趨勢(shì)性一致變化。

雖然在分析郯廬斷裂帶中南段垂直形變特征時(shí)，為使研究區(qū)域點(diǎn)位分布相對(duì)均勻加入了部分流動(dòng)水準(zhǔn)觀測(cè)資料（安徽地區(qū)的女山、槐柏），但采用的資料空間分辨率仍然較低，研究結(jié)論可能帶有一定的隨機(jī)性，需要結(jié)合該區(qū)域其他觀測(cè)資料開展進(jìn)一步的研究。

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