垂直应变的研究意义及模型分析①

杨 江，杜为民

（中国地震局地震研究所（地震大地测量重点实验室），湖北 武汉 430071）

0 引言

我国自20世纪80年代研究过一段时间垂直应变仪后，近20多年来垂直应变领域一直无人涉及。垂直应变仪可取得垂直向的地壳应变观测资料，将应变固体潮从平面应变观测提升到三维空间应变观测，从而将某一点的平面应变张量矩阵扩展到三维空间应变张量矩阵。垂直应变量的获取将为地震预报研究和地球动力学研究提供基础分析资料。

在上世纪80年代，比利时布鲁塞尔皇家天文台曾在卢森堡的瓦尔老当地球动力学实验室安装了一台垂直向伸缩仪。该仪器的基线长3m，采用LVDT类型的位移传感器进行测量，电气噪声水平小于0．01μm，在石英基线杆中间零界约3mm范围内线性度大于0．25%，并对观测结果进行了调和分析。日本在靠近京都逢板山台站的山洞安装了6个方向的应变仪，其中3个为水平分量，2个倾斜分量，1个垂直分量。由于种种原因，上述两处的垂直向与倾斜向先后停测。近年来国际地球动力学研究中，对于地壳的垂直运动多采用定点的GPS与绝对重力仪定期的联合观测来进行研究，这都是大尺度的，如喜马拉雅山的隆起等。小尺度的垂直应变测量在国际上报道的不多，而国内是空白，值得进一步探索研究。

1 垂直应变研究意义

垂直向地壳应变观测资料十分重要，例如在2008年5月12日四川汶川8．0级大震前，国土资源部地质力学所、北京地层环境检测所与清华大学在西藏拉萨附近的曲水设立了一个70m深的深井地下水位、水温与应力监测系统，观测数据利用北斗一号卫星进行传输。……