GPS测量技术在长白山火山形变监测中的应用

【摘要】：长白山天池火山是目前我国最具潜在喷发危险的火山之一。5000年以来,长白山天池火山曾有过多次喷发,其中在公元1200年左右的大喷发是世界上少有的灾难性大喷发之一。“九五”期间的火山研究表明,长白山天池火山仍然存在岩浆活动的迹象,尤其是在2002年到2005年时间段内长白山火山震群频发,震中大多集中于天池附近。西太平洋板块是天池未来喷发的主要驱动力,其向中国大陆持续的俯冲作用,使我国东北地区现今呈现挤压状态,而长白山天池火山正是位于这一地区。由此可见长白山火山再次喷发的危险性不容忽视。 地壳形变观测是监测岩浆活动和预测火山喷发的主要手段之一,虽然一些地震活动和地壳形变在喷发前并没有达到峰值点,但多数火山在喷发前确有明显的地表形变。火山活动和火山爆发预测的研究需要精确的地表形变监测,GPS技术则能提供这样高精度的地壳形变监测。 本文采用现代卫星技术全球定位系统GPS监测长白山火山区的地壳形变。为研究长白山火山近期活动特征,吉林省地震局在火山区建立8个点14条基线边的GPS流动观测网。本文从GPS网选点布设、野外观测、数据处理等方面进行论述,并对2005-2007年的野外GPS观测数据运用TEQC、GAMIT/GLOBK软件进行处理、进行火山区压力应变分析,得出长白山天池火山区存在较明显的地壳形变。2006年的基线线应变的计算结果大部分小于2005年,显示出各边边长有缩短的趋势,变化范围基本上为10-7,在正常的误差范围之内。但从2007年起,各基线边的线应变出现了转折变化,显示出基线有伸长的趋势。而2008年伸长变化更为明显,变化量已达10-6,个别基线边接近10-5,这个结果很可能是长白山天池火山活动的最新证据。