常熟台倾斜仪降雨干扰定量分析

通过常熟地震台形变山洞内三套倾斜仪观测资料的对比分析,找到降雨、蓄水干扰对观测的影响,并利用弹性形变理论验证其可靠性,分析表明,每次强降雨均伴随有来自西南方向的倾斜干扰,其原因为雨水向湖中汇聚,水位上升产生弹性形变,从而引起地表倾斜.     

红山地震台地倾斜观测中的一种干扰现象

引言在地震前兆观测中 ,正确地认识和排除观测资料中的各种干扰是准确捕捉地震异常信息的前题。红山地震台地倾斜观测资料中较为明显的干扰有风扰 (通过风压使山体产生形变和洞室内气流变化对观测仪器产生的干扰 )、人员进入观测洞室产生的干扰 (由于体重负荷、气流扰动、洞温变化等产生的干扰 )等。我们还发现架设在同一山洞的 SQ- 70型水平摆地倾斜仪和FSQ型长水管地倾斜仪均记录到一种特殊干扰 ,此干扰在两台仪器上表现出时间同步、形态相似 ,且幅度大、持续时间长 ,严重地破坏了正常的固体潮汐形态变化 ,使观测资料的内精度降低 ,给地…     

地倾斜观测的温度干扰

地倾斜观测的温度干扰分为太阳照射引起的热倾斜和室温变化影响两部分。木文从热膨胀的角度推导了热倾斜的计算公式。地层的热倾斜除了与地面温度变化幅度、岩石的性质,洞室的覆盖厚度有关以外,地形的坡度也是一个重要因素。但是即使地形坡度很陡的情况下,覆盖厚度达30米以后,热倾斜的年变化幅度可以保证小于0.02秒。我们以张家口台站为例,说明室温变化是山洞内倾斜仪的主要干扰。估算了短周期室温变化引起仪器本身及仪器墩的倾斜量。地倾斜观测的温度干扰有两种方式:一是由大气温度的变化在地层中传导的不均匀性所产生的所谓“热倾斜”,二是仪器洞内室温变化对仪器或墩基的直接影响。本文试图对这两种干扰的量级作一初步探讨。     

库尔勒台水管倾斜观测资料质量分析

对库尔勒台2010~2015年的水管倾斜观测资料质量进行全面分析,结果表明资料连续、可靠,零漂小,精度高,相对噪声水平较低。观测山洞密封改造后减少了洞室内气流扰动,资料精度有较明显的提高。调零、仪器检查等人为干扰影响资料的精度。     

深井抽水对地倾斜观测影响的实验研究

采用抽水、放水实验方法,研究地倾斜的变化量与地下水抽取量之间的关系、蓄水池池水变化量与地倾斜变化量之间的关系。通过对抽水实验数据分析研究可知:在放水速率(V放水9 m3/h)、总放水量(T82 m3)有限的前提下,弥渡地震台观测山洞正上方30 m处的蓄水池水量变化不会引起地倾斜观测资料的明显变化;而地下水抽取是造成地倾斜异常变化的主要原因,且地倾斜异常变化在时间上与抽水作业(起止时间)保持高度同步性;抽水活动持续时间与地倾斜变化量是成非线性关系:随抽水时间延长,地倾斜变化速率开始较快,随后减小。但在开始抽水2小时时段内表现为近似线性关系,即NS测向VNS=-0.045 53 ms/min,EW测向VEW=-0.079 71 ms/min。通过频域分析可知:弥渡地倾斜观测受抽水干扰的异常信号的频率在0.001 8~0.003 Hz之间。由此,笔者设计了带阻滤波处理软件对抽水干扰信号频段进行处理,降低了抽水作业对弥渡地倾斜观测的影响。     

河北省地倾斜观测资料干扰因素分析

在分析研究地倾斜观测资料时,为反映观测曲线的真实变化,需要剔除干扰因素的影响。该文通过整理分析河北省水平摆、垂直摆、水管仪等地倾斜观测资料,将河北省地倾斜干扰因素主要分为观测系统类干扰、观测环境类干扰以及气象因素类干扰。其干扰形态主要表现为变化趋势转折、变化速率改变、固体潮畸变、台阶、毛刺和突跳变化。     

唐山地震引起的剩余倾斜场的空间分布和倾斜阶跃

由倾斜断层的静态位错模式计算了唐山地震引起的剩余倾斜场的空间分布和泰安等倾斜仪台站处的理论倾斜阶跃,讨论了按不同震源参数计算得到的剩余倾斜场的空间分布特征和断层参数对倾斜变化的影响。各台站倾斜阶跃的观测值是:泰安,1.4×10^-8（北）,1.1×10^-7（东）;沙城,2.4×10^-7（北）;易县,-1.3×10^-7（西）,单位为弧度。观测值与理论计算值的比较表明,观测的和计算的倾斜阶跃的方向是一致的,但数值上观测值较大。观测的和计算的倾斜阶跃方向的一致性说明了观测到的阶跃与地震的关系,而观测值较大则说明观测的倾斜阶跃仍包含其他局部因素的影响。观测倾斜阶跃的上升时间约3小时。分析表明,它可能是地震滑动和无震缓慢蠕动的综合效应。     

爱华隧道施工对云南云县台水管倾斜观测影响分析

收集整理云南云县台观测山洞周边环境变化参数及相关岩石力学参数,运用不规则载荷模型模拟计算荷载引起的倾斜变化量。结果显示,爱华隧道施工的挖土卸载变化对台站倾斜量有一定影响,水管倾斜仪NS、EW两方向倾斜影响量分别为147.332 004 5×10-3″和108.560 424 3×10-3″,这与2017年实际观测倾斜量的186×10-3″和150×10-3″在同一量级。研究结果从定量模拟的角度证实了荷载变化对云县台水管倾斜仪NS向北倾、EW向西倾变化和2017年倾斜变化量减小的异常有一定影响。     

富蕴台地倾斜异常与斋桑泊7.3级地震

富蕴台倾斜资料异常及预报意见 富蕴地震台位于我国新疆东北部阿勒泰地区。倾斜仪安装在浅山洞进行观测,山洞进深12.3m,覆盖厚度11m,基岩性质为石英岩,仪器墩为水泥、石块浇灌而成。1990年洞室年温差4.3℃,日温差0-0.1℃,使用JB型金属水平摆倾斜仪观测,光杆距2m,工作格值0.008/mm。 该台站自1976年开始地倾斜观测,1982年8月中断,1985年2月恢复观测。平静时期资料的变化比较正常稳定,年变化规律比较清楚,图1给出了1985年恢复观测以来富蕴台地倾斜月均值矢量合     

利用不规则形状载荷模型研究周边矿山开采对营口倾斜观测的影响

在对比地表集中荷载模型和二维有限载荷模型的基础上, 结合营口台SQ-70模拟水平摆倾斜仪2009~2016年异常变化时段受矿山开采影响的实例, 采用二维有限不规则荷载模型定量计算了矿山开采的不同阶段对石英摆倾斜量的影响程度。 结果表明: 营口倾斜观测受周边矿山开采影响严重; 2009年以后矿山开采量引起营口地区地表倾斜的理论值与实际观测值基本相符, 该时段数据破年变异常为矿山开采影响的可能性较大; 2013年以后营口石英摆观测值与矿山开采引起地表倾斜的理论值相差较大, 因此2013年后的数据异常变化不完全是矿山开采引起, 可能是地壳倾斜变化的实际反映。     

基于微震特性的相对震级技术研究及应用

随着非常规气藏的开采开发,微地震监测成为压裂效果评估的关键技术.四川盆地非常规油气藏开采开发处于早期,井网密度极低导致在压裂井附近难以找到匹配深井作为观测井,而地面、浅井等替代观测方式面临无法有效探测微地震信号的风险.微地震事件能量弱和辐射的方向性使得观测方位预判及有效监测距离的评估成为微地震监测成败的关键因素.本文提出一种基于压裂微地震能量辐射模式和地层传播特征的相对震级计算技术,模拟微地震事件能量辐射模式及在地层传播过程中的动力学特征,达到评估微地震相对震级与检波器方位、地层传播距离的非线性关系的目的.通过理论分析和实际微地震监测资料验证,该方法能有效地解决微地震监测最佳观测方位的优选和有效传播距离的评估问题.     

国外地震电磁现象观测

本文综合介绍了国外在地震电磁观测研究方面的进展和实例，结果显示地震电磁信号在地面和卫星观测记录中非常丰富.地面异常信号频带宽、分布范围广，时间上多集中于震前一个月或几天的时间段内出现.卫星地震电磁信号集中于ELE-VLF频段，时间上以震前几个小时为主，说明电磁信号具有明显的短临特性.我国地震电磁未来的发展方向应在现有的基础上，以超低频段为主，并发展地面与电磁卫星的三维立体联合观测，为地震短临预报服务.     

泰安地震台洞体应变与钻孔体应变参数解算结果对比分析

基于泰安台2013年洞体应变观测资料,首先利用维涅第科夫(Venedikov)调和分析方法计算洞体应变测项的潮汐因子和相位滞后,并以潮汐因子的稳定性对观测资料进行了质量评价。同时对观测仪器的2个测项进行解算,并提取相关应变参数进行对比。在此基础上,选取泰安台资料质量较稳定的体应变数据进行了应变参数时间序列计算,并对2套仪器观测数据进行了对比。通过分析,认定应力场存在异常,并对比分析了应力场异常与重力场异常的对应关系。     

Comparative Analysis of Cave Strain and Borehole Bulk Strain of the Tai'an Seismic Station

Based on the cave strain observation data in 2013 at Tai'an seismic station,we use the Venedikov harmonic analysis method to calculate the cave strain measurement and phase lag of the tide factor, and qualitatively evaluate the stability of the tidal factor for observational data evaluation. At the same time, the two measurement items of the observation instrument are calculated,and the correlation strain parameters are extracted and compared. On this basis,the strain parameter time series calculation is carried out on the data quality of Taian seismic station,which is relatively stable,and the 2 sets of instruments are compared. Through the analysis, it is found that the stress field is abnormal,and the corresponding relationship between the anomaly of the stress field and the gravity field is compared and analyzed.     

Wave energy input into the Ekman layer

This paper is concerned with the wave energy input into the Ekman layer, based on 3 observational facts that surface waves could significantly affect the profile of the Ekman layer. Under the assumption of constant vertical diffusivity, the analytical form of wave energy input into the Ekman layer is derived. Analysis of the energy balance shows that the energy input to the Ekman layer through the wind stress and the interaction of the Stokes-drift with planetary vorticity can be divided into two kinds. One is the wind energy input, and the other is the wave energy input which is dependent on wind speed, wave characteristics and the wind direction relative to the wave direction. Estimates of wave energy input show that wave energy input can be up to 10% in high-latitude and high-wind speed areas and higher than 20% in the Antarctic Circumpolar Current, compared with the wind energy input into the classical Ekman layer. Results of this paper are of significance to the study of wave-induced large scale effects.     

关于偶极法预报地震的试验研究

1982年6月到12月初在宁夏海原地区进行了偶极法连续观测试验。试验共布置了2条测线5个观测点,供电电流保持在70—100安培左右,观测精度约0.5%。人工电位差脉冲观测使用改装的小型仪器车每天流动定时测量一次,每次观测20组脉冲,观测精度在3%左右。观测结果表明:在8月14日海原北2.7级地震前(测区距震中17公里)各观测点地电阻率都明显出现异常,异常幅度8—20%不等。四极对称装置浅层探测异常幅度约1.5%。11月5日距震中区约110公里同心北3.3级地震前,赤道式装置的2个观测点有明显异常,异常幅度约7—9%。本文所观测到的前兆异常可用郭增建同志提出的地震前兆优显层的理论得到解释。     

西安地震台新建与原形变山洞DSQ型水管倾斜仪观测资料对比分析

西安地震台新建与原形变山洞引洞进深、覆盖层厚度、观测环境等存在差异,山洞内各架设一套DSQ型水管倾斜仪进行形变观测。选取2套仪器2020年观测数据,就数据完整率、固体潮波形记录、自然环境干扰、强远震同震响应、数据内在质量等进行对比分析。结果表明： ①与原形变山洞相比,新建山洞观测数据的稳定性、内在质量较优;②新建山洞架设的水管仪基本不受大风、降雨等自然环境干扰的影响; ③受人员参观影响,新形变山洞水管仪数据完整率、相对噪声水平略差; ④基线长度不同,可能是2套仪器记录强远震同震响应幅度不同的原因之一。总体上,随着新建形变山洞观测环境的逐渐稳定,其各项指标具有稳中向优的趋势。     

洞体应变观测仪器防潮处理

分析环境潮湿对洞体应变观测仪器的危害及成因,介绍防潮措施及相关技术,开发新型防潮装置。对泾县地震台伸缩仪实施防潮处理,观测数据明显改善,显示防潮效果显著。     

面向目标的起伏地表组合震源延时参数计算方法

组合震源技术通过调节延迟激发时间和震源埋藏深度能够实现地震波场的定向传播,提高地震波的照明能量和地震数据信噪比.然而,目前国内外对基于特定目标的组合震源最佳聚焦方向的选取以及起伏地表组合震源定向理论的研究相对较少.在聚焦方向选取方面,目前基本是利用多种不同延时参数的组合震源分别进行试验,从而确定较好的组合震源延时参数.本文则利用爆炸反射面原理,在目的层界面上均匀布置震源同时激发地震波,能够产生垂直于地层界面传播的平面波,当初至波传播至地表时进行地表方向统计.根据互易性原理,以初至波传播方向的反方向为聚焦方向,激发产生的地震波主波束方向将垂直入射到目的层界面上,从而精确的计算出组合震源的最佳聚焦方向.在组合震源定向方面,目前主要是利用组合震源方向因子公式进行计算,但该方法要求震源布置在同一条直线上,并不能满足起伏地表的应用要求.本文以惠更斯-菲涅尔原理为理论基础,提出通过炮点向量在聚焦方向上的投影来确定组合震源传播至虚拟波前的走时,从而确定任意起伏地表组合震源的延迟激发时间.该方法不仅能够计算出沿给定地质模型的目的层界面垂直入射的组合震源聚焦方向,也能够确定任意起伏地表情况下形成沿该聚焦方向定向传播地震波场的组合震源延迟激发时间.因此,本文提出的面向目标的起伏地表组合震源延时参数计算方法对组合震源数据采集具有理论与实践意义.     

Mapping of underground cavities by the passive seismic standing waves method: the case study of Barsukovskaya cave (Novosibirsk region,Russia)

This article presents the results of mapping a karst cave by the passive seismic standing waves method. Barsukovskaya cave is located about 100 km southeast of the city of Novosibirsk (Russia). The total length of the cave's passages and grottoes is estimated at about 200 m, the maximum depth from the earth's surface is about 19 m. The method for studying underground cavities used is based on the effect of the generation of standing waves by microtremor in the space between the earth's surface and the cave roof. The accumulation of amplitude spectra of a large number of microtremor records makes it possible to determine the frequencies of the first few modes of these waves. Areal passive seismic survey on the earth's surface above the cave made it possible to construct a map of the lowest mode frequency distribution over the cave roof. Since no standing waves were observed at other points, this map reflects the cave structure in plan, which confirms the comparison with the cave diagram drawn up earlier by one of the speleologists. A schematic map of the depth of the cave roof was constructed using the longitudinal wave velocity V_p = 3120 m/s determined by the rock samples selected near the entrance to the cave. This map at a qualitative level also agrees with the data of speleologists, which indicate that the cave, on average, gradually becomes deeper from the entrance to its dead‐end branches. The shallower depths in comparison with the data of speleologists are apparently explained by a very low estimate of the velocity determined from a rock sample taken near the entrance to the cave. The reliability of the obtained cave mapping results is confirmed by the numerical simulation results using the finite‐element method.