平凉台地表与井下地电阻率观测数据分析研究

对平凉台井下地电阻率近几年的观测数据进行处理,通过测值的均方差和年变,对比不同深度地电阻率观测数据的特征,分析其变化规律。结果表明:井下地电阻率深层观测的抗干扰能力优于地表;地表观测和井下观测之间、不同深度的井下观测之间有一定的对应关系;随着电极埋深的变化,数据年变幅度有所不同。     

平凉深井地电阻率与地层温度关系的研究

首先介绍平凉台深井观测系统,其次采用相关分析、回归分析等方法对平凉深井地电阻率和地温观测资料进行研究。结果表明:浅层地温与地电阻率为正相关,表现为固定周期形态变化的关系。讨论了地电阻率观测装置与地表影响因子的关系,当地面电阻率观测系统改为井下观测或新建深井观测系统时,该方法和理论可以作为一个有效的参考,起到合理利用资源,节约建设成本的作用。     

宝昌台地电阻率变化特征

对宝昌台地电阻率日变、年变和长期变化3种典型变化进行了分析,结果显示:整点值曲线存在明显的日变形态,可能是由外线系统对地绝缘不良造成的;地电阻率年变主要是由气象因素年变引起的,其中温度和降雨量贡献基本相同;地电阻率NS测道存在长期下降变化,而EW测道没有,这一现象与测区内水位、温度和降雨量等长期变化无关,主要是由于受到台站所在区域近EW向应力长期、持续作用引起的,并不对应地震.     

南京地电阻率长趋势变化与区域应力调整的关系研究

江苏南京台北南测道2013—2016年年初出现了与邻近的南京江宁台同步的地电阻率长趋势上升变化,2016年的年中出现了与江宁台和稍远距离的江苏高邮、新沂台同步的趋势下降变化。本文用年变形态、消除年变等数据处理方法并联系该区降雨量分析了南京台等地电阻率长程观测数据,基于视电阻率变化与地下介质内部骨架电阻率ρ°、裂隙水电阻率ρf、裂隙率ν之间的本构关系讨论了地电阻率趋势变化的原因,得到:该台南北向测道地电阻率趋势上升变化起因于台站及周边区域性地下介质的应力调整过程,动力来源可能是本区域地壳局部构造运动。     

平凉崆峒台井下地电阻率观测数据分析研究

简要介绍甘肃平凉崆峒台井下地电阻率观测的地质构造背景、场地布设、观测方式等基本情况,通过对井下水平与垂直观测数据曲线的动态变化、观测精度等对比分析得出,井下地电阻率观测年变化与地表有较大的差别,井下观测大大削弱了年变幅度;垂直观测较水平观测数据变化平稳、年变幅度较低;井下观测系统能减少干扰,提高信噪比,缓解地电观测与经济建设的矛盾,可作为地电观测方式的新探索。     

甘肃定西地电阻率年变形态及异常特征分析

通过数值模拟及褶积滤波方法,对甘肃省定西台地电阻率两测道“冬低夏高”的反向年变形态进行分析,并利用自适应计算变化幅度法提取该台地电阻率资料的中短期异常数据。结果表明,定西地电阻率的年变形态主要受地表薄层介质电阻率季节变化和降雨影响;褶积滤波法可以拟合短期降雨影响,并且可以过滤地电阻率的年变形态,但2021年出现的趋势性转折下降的低值破年变与降雨量和薄层季节干扰关系不大;九寨沟7.0级和门源6.9级地震前出现较为显著的中短期下降异常变化,最大下降率为0.983%;2022年门源6.9级地震后的两测道去年变趋势变化幅度中的异常形态依然存在,且并未恢复。因此定西台地电阻率对甘东南和祁连山中东段具有指示意义,有必要利用该方法进一步重点关注该区域的强震危险性。     

天水台井下地电综合观测系统及监测效能分析

甘肃天水台井下地电综合观测系统于2010年改造建设完成,设置了20个地电阻率测项分量、 18个地电场测项分量和6个地温测项分量,涵盖目标测项、对比测项和实验测项三部分。本文详细介绍了该观测系统的装置建设和测项设置,着重对井下地电阻率观测效能进行了分析,结果表明地电阻率目标测项观测资料稳定、可靠,能够抑制地面电磁干扰,消除年变、风扰、降雨、灌溉等因素对观测的影响。观测数据在2013年芦山M7.0地震和岷县—漳县M6.6地震前均出现了明显的短临异常。     

河北大柏舍台深井与浅层地电阻率观测对比分析

介绍了河北大柏舍台深井与浅层地电阻率的观测概况,对其观测精度、抗干扰能力、年变规律等进行了对比分析。发现深井地电阻率在观测精度、抗干扰等方面均优于浅层地电阻率;深井地电阻率年变规律与浅层地电阻率有着较大差别,浅层地电阻率2个测道的年变化明显,而深井地电阻率的年变不明显。     

四0四多极距地电阻率年变化特征分析

采用2018年6月—2020年6月间ZD8MI地电阻率多极距观测系统在四0四台的观测数据,分析各测道的年变化特征,发现随着观测极距的不同各测道年变特征也不同;通过不同极距实验观测和年变化模拟分析表明,浅层电阻率的变化相对较大,而深层的变化相对较小,四0四台的年变化是由浅层介质电阻率随温度的季节性变化引起的,不同测道的年变形态受浅层不同深度介质电阻率的变化出现相位差异。因此利用多极距观测系统进行不同深度范围的地电阻率观测,对定量识别表层非震干扰显得尤为重要。     

宝鸡深井地电阻率趋势变化影响因素分析

介绍宝鸡深井地电阻率的装置系统及各道测值的趋势变化特征。采用统计和降雨量褶积的方法,分析了降雨和地下水位等影响因素,结果显示:短期强降雨会造成各道数据的同步下降趋势,由于电极布设的原因,第3道受降雨影响下降程度略大于第2道;各道测值长趋势的变化并非降雨因素主导。采用相关性分析和数值模拟的方法对地下水位变动进行了分析,发现地下水位虽然与第2道测值的趋势存在相关性,但数值模拟结果显示宝鸡深井地电阻率各道趋势变化与地下水位无关。     

四平台地电阻率相反年变有限元数值分析

本文依据吉林省四平台地质剖面、地下介质电性资料,将四平台地下介质电性分布简化为沿NW走向的二维电性结构,并结合台站电测深资料建立三维有限元模型,以模型浅层介质电阻率变化模拟测区浅层介质电阻率随季节的变化,计算了四平台N50°W和N40°E两测道地电阻率的年变化形态.计算结果表明,N50°W测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时上升,在浅层介质电阻率降低时下降;N40°E测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时下降,在浅层介质电阻率降低时升高.两测道地电阻率年变化表现出相反的形态,且N50°W测道年变幅度要大于N40°E测道,计算结果在变化形态上符合四平台实际的观测资料,因此认为四平台测区地下介质的非均匀分布是产生两测道地电阻率年变形态相反现象的原因.     

平凉台井下地电阻率观测影响系数分析

根据地电阻率影响系数理论,以平凉台4层电性结构为例,分析了井下对称四极地电阻率观测影响系数随深度和极距的变化。结果表明:对于固定的观测极距,影响系数与电极埋深之间的关系复杂;通过计算各层影响系数的大小,认为平凉台井下观测对地表及浅层干扰有较好的抑制作用,其分析结果可为在类似台址电性结构中实施井下地电阻率观测时选择电极埋深和供电极距提供参考。     

新沂地震台地电阻率反向年变分析

结合新沂地震台电测深曲线、 测区地质剖面资料, 建立了三维非均匀层状介质有限元模型. 以第一层介质电阻率变化模拟表层介质电阻率随季节性降雨的变化, 在模型中计算了3个测道的地电阻率年变化形态. 计算结果表明, EW和N45°E测道地电阻率随表层介质电阻率的增减同向增减, 而NS测道地电阻率则与表层介质电阻率变化相反. 该结果符合新沂台3个测道实际观测的年变形态．      

河北阳原台地电阻率变化分析

河北阳原台地电阻率NE测向2014年以来出现年变幅变小的年变畸变现象,经核实,这时的观测系统工作正常,而降雨量与地电阻率的异常变化具有一定的相关性,但通过褶积滤波法去除降雨量的影响后,这种异常变化依旧存在。同时,阳原台NE测向的地电阻率与自然电位在2014年的变化具有同步性,也进一步验证了异常变化的可靠性。阳原台地电阻率观测位于晋冀蒙交界地区,对地壳的应力-应变响应比较敏感,其地电阻率异常变化与1989年大同地震和1998年张北地震有较好的对应关系,并显示出持续时间长、幅度大和恢复慢的特点。因此,阳原台地电阻率异常变化的可信度较高,可为监测晋冀蒙交界地区的地震活动提供参考。     

腾冲地震台地电阻率观测受金属管道干扰的判定分析

腾冲地震台地电阻率采用四极对称装置观测,2016年11月15日开始,地电阻率东西向测值异常升高。通过对观测系统及外线路漏电情况检查,对观测仪器临时标定检查,结果显示观测系统运行正常,仪器工作正常;对观测布极区周围环境进行全面巡查,发现观测场地内东西测向东端一侧架设了一条金属自来水管道,为观测区内的新增干扰源,且地电阻率东西向测值异常出现的时间与金属管道架设时间基本同步。将金属管道更换为绝缘塑料管道后,测值恢复正常。分析认为,架设金属管道本质上改变了测区介质原有的导电结构,造成了人工电场分布的改变,从而导致地电阻率测值的变化,最终判定地电阻率东西向测值异常是由村民架设的金属自来水管道所致。     

昌黎台地电阻率变化特征分析

使用褶积滤波、线性回归和相关性方法分析了河北昌黎地震台的地电阻率变化特征.结果显示,降雨是昌黎地震台地电阻率出现"夏低冬高"年变的主导因素;地温对地电阻率日变化有较为明显影响,一定程度上影响了地电阻率的年变;地下水位的趋势上升,可能是导致昌黎地震台地电阻率自2017年以来的长趋势下降的主导因素.     

山西临汾中心地震台地电阻率EW测道曲线特征分析

将临汾中心地震台地电阻率EW测道电测深曲线,采用水平层状模型反演测区的电性结构,计算EW测道各层介质的影响系数,解释了地电阻率EW测道"夏高冬低"的年变现象。对地电阻率EW测向从2010年9月17日开始出现的趋势下降变化,采用褶积滤波法分析该区降雨和地下水位对地电阻率的影响,发现二者对地电阻率的影响都不显著。分析认为,当前存在的趋势异常变化是可信的,应密切跟踪此异常的发展变化。     

柯坪地电阻率台年变特征及成因分析

对柯坪地电阻率台整点观测数据进行FFT变换,计算出其年变周期约为305.5 d;分析了观测区地下水位、气温的变化以及下伏地层的影响系数与年变间的关系,最终明确柯坪地电阻率台观测数据的反常年变形态是由测区特殊的电性结构引起的.     

2013年芦山MS7.0地震前甘孜台地电阻率变化分析

甘孜台地电阻率N30°E测道观测资料自2011年7月开始出现趋势上升变化,N60°W测道地电阻率则从2012年出现趋势上升变化.2011年测区原317国道实施扩建工程,N30°E测道测量电极分别向供电极方向移动10m.采用甘孜台电测深曲线以水平层状模型反演了测区的电性结构,理论计算表明,测量电极的移动将会引起N30°E测道4Ω·m的上升变化,扣除这部分变化后,甘孜台两测道观测值于2012年同步上升.以水平层状模型计算了甘孜台两测道各层介质的影响系数,两测道浅层两层介质影响系数均为负,能合理地解释甘孜台地电阻率在雨季降水量增加时观测值上升、旱季降水量减少时观测值下降这一“夏高冬低”的年变现象.建立三维有限元模型计算了317国道拓宽部分对观测的影响,计算结果表明,拓宽部分仅能引起N60°W测道约0.15Ω·m的下降变化和N30°E测道约0.1Ω ·m的上升变化,其对观测的影响非常小.同时2013年1月甘孜台两测道年变低值显著高于2008年以来各年的年变低值,在芦山地震前呈同步的上升变化,但是与汶川地震前的下降变化相反,因此甘孜台自2012年的趋势上升变化是不是芦山地震的前兆异常还难以确定.     

四川九寨沟Ms7.0地震前地电阻率的异常变化

四川九寨沟7.0级地震前,距离震中360km的平凉井下地电阻率出现了持续1年的趋势异常,NS和EW测项异常幅度年变化率均大于背景值(正常年变化0.6%和0.4%),分别为1.1%、0.6%;2017年6月27—29日中国地震局台网中心、宁夏地震局、甘肃省地震局组成联合异常核实小组,对这组变化进行分析研判,确定是地下介质电性发生了变化,属于震兆异常。在震前20个小时平凉地电NS和EW两个测道日变化率分别为8.9‰、1.5‰,主震结束后,测值基本恢复到背景值。该次变化对地震预测有积极的研究价值。