福建省图书馆

地壳形变研究提供了地壳运动直接的证据和定量的特征，对地震活动背景的研究和大地震、中强地震的预测、预报具有重要的意义。
  （一）垂直形变场
  1.定性研究
  大面积垂直形变场变化特征的研究是探索中长期地震预报的一种有效方法。1972～1980年，省地震综合队对垂直形变场的研究工作基本处于经验探索阶段，以监测积累震例资料为主。1972～1976年，对闽赣两省的垂直形变场变化进行探索，作了2种垂直形变图，一种是垂直形变等值线图，进行面上分析研究工作；另一种是各条测线垂直形变剖面图，较精确地显示出沿测线的垂直形变情况。地震综合队分析室提交的《闽赣两省部分地区地壳垂直形变特征和确定地震危险区的初步意见》，提出闽赣两省地壳垂直形变场变化特征，闽东南滨海丘陵和武夷山区、戴云山区、鹫峰山区为相对的上升区，其他的平原、盆地、河谷地区为相对下降区。闽东南沿海地带（半岛、岛练地区）纵向以南高北低为总的形变趋势，横向以东高西低为总的形变趋势，总体形变趋势是由东南向西北倾斜；武夷山以东的邵武、建阳、顺昌、将乐、沙县、明溪、永安等闽西北地区，属于大面积缓慢的上升区；闽西南的明溪—永安小陶—连城朋口—永定—线以西地区，都属于下沉区；近期下降的幅度都在5～20毫米之间。
  2.定量研究
  1985年以后，随着观测资料的积累，省地震综合队转向数据处理技术的研究，开始了垂直形变场变化特征的定量研究。对1954～1977年、中心时刻T1＝71.58年，1973～1983年、中心时刻T2＝80.13年两周期的水准复测资料研究结果表明：福建省的形变升降区基本上以鹫峰山山脉——戴云山山脉为分界，东至东海沿岸，除东山岛地区小范围向海外倾斜沉降外，形成由西而东的地壳垂直形变逐渐增大的上升区，年变速率由1毫米增进5毫米，在大田处契入北西向相对稳定的长条地带。西部的负值区分成南北两部分，年变速率闽西北为-1毫米至-2毫米，闽西南为-1毫米至-6毫米。形变特点由沿海向内陆倾斜。而东南沿海的地壳形变有自兴化湾向南逐渐增强的趋势，形变差异运动的过渡带基本上是断块之间的相互交接地带。
  1978年至1989年莆田至诏安水准观测资料处理结果表明：长乐—诏安断裂带的地壳升降区以北西向九龙江断裂为分界，以北为上升区，以南为下降区，形变特征是由内陆向沿海倾斜，并由南（东山）向北（兴化湾）逐渐增强。
  3.排除千扰理论研究
  漳州—漳浦68公里测线自1965年后复测的11期资料显示，形变量非常突出，不同季节变化量超出6倍中误差范围，这种现象不能用误差理论解释，也不是地壳下面应力作用过程在地表面的反映。省地震综合队组成试验小组对测区地质、气象、水文、观测季节、地热等资料进行全面分析。发现形变幅度与降雨量成正比，与大气压差成反比。研究结果表明该区的形变量突出是属于雨量、气压的外界干扰，今后的水准测量，整条测线每年观测时间应安排在同样月份。
  （二）水平形变场
  1.东山测区
  东山测区是福建省地震活动主要地区之一，经分析资料得出结论：1972～1976年，长乐—诏安断裂两侧三角点位移呈左旋方向，位移值超出极限误差较多，位移场呈挤压左旋趋势；1976～1980年，长乐—诏安带断裂由挤压左旋变为受压过程，位移值和位移速度相应减小，地壳活动相应减弱；1980～1984年，长乐—诏安带断裂两侧地壳呈张性活动，位移值大都超出极限误差范围，说明东山测区此阶段正处在活动期。
  2.跨断层小三角场地
  省地震综合队自1973年6月至1985年6月，在闽赣两省长乐—诏安断裂带和邵武—河源断裂带布设了6处跨断层小三角水平形变测量场地。从1973～1995年间小三角场地的位移矢量图可以看出：北东向断层均作压扭性活动，反映这些北东向断裂活动是受北西主压应力所控制。
  3.福建东南沿海水平形变场研究
  福建东南沿海是地震活动主要地区之一，长乐—诏安—南澳断裂带的主干断裂通过本区。1979～1997年，省地震综合队在长乐—南澳断裂带的敏感部位建成9个精密激光测距网，其中除厦门测距网未复测外，其他8个测距网于1981～1991年均已复测，8个测距网总的有效控制面积约1287平方公里，参加数据处理的测距边共有116条。从近十年来两期激光测距资料所计算的大区域水平应变参数来看，福建东南沿海张应变占主导地位。从分区资料计算的应变参数来看，应变形态差异较为强烈，长乐—南澳断裂带自北向南各地段特征分别为：压扭（福州、平潭）、张扭（南日、湄洲、晋江）、压扭（漳州）、扩张（东山）、压扭（南澳），形成压张相间的构造格局。面应变也自北向南呈压缩、膨胀、压缩、膨胀、压缩的缩胀相交替的应变状态。差异最明显的地点是平潭、南日、晋江、漳州、东山、南澳。尤其南日、晋江地区不但水平位移矢量接近和超过极限误差椭圆分别为100％和70％，其地应力集中也相当明显，剪应变也增大到8.43×10﹣6，为长乐—南澳断裂带内最大量级，具有明显的发震构造背景。
  （三）GPS技术应用
  GPS空间技术应用研究最终目标是跨越海峡与台湾方面进行协作，建立高精度的大地形变网，监测福建及海峡各断层之间的现今地壳运动、主要活动断裂带的形变速率和变化特征，结合重力、水准、定点形变测量及地震活动等资料进行综合研究，建立地壳运动学和动力学模型，为防御地震和水文等自然灾害提供可靠的科学依据。
  1995年，对福建GPS网进行优化设计，建立沿海GPS网，当年12月，开展第一期GPS联测，1997年，进行第二次联测。根据协议，台湾和日本也进行了同步联测。成果报告《福建东南沿海GPS地壳运动监测网》经国家地震局验收，列入国家地震局第2号GPS成果公报，公布实现成果共享。
  1997年，对福建境内2期观测资料进行数据预处理并进行大地坐标和测点之间的边长及位移矢量计算，取得福建及台湾海峡位移、剪应变、面应变分布图像。同年以GPS为主，建立地形变数据库，包括福建、台湾省底图，GPS布网图，主要断裂带与地震分布图，测点坐标值图，斜边长度及其在高斯投影面和过泉州测点的切平面上坐标值，各测点之间的边长，主要断裂带的性质等。以GPS为主，配合水准、重力资料、海平面资料，对福建省垂直形变、应变以及重力场、海平面变化特征进行深入研究，撰写了16篇论文和报告。研究成果列入全国“GPS在地壳形变测量与地震中长期预报中的应用研究”项目，获1997年度国家地震局科技进步一等奖。