大气环境变化对甘肃钻孔应变观测的影响研究

基于2011~2017年甘肃省钻孔应变观测分钟值资料,利用小波分析方法研究大气环境干扰因素的响应规律。结果表明：1)受不同类型气压干扰时,观测数据曲线畸变形态不同,但响应频段一致,集中在8~64 min;2)短时大气温度变化通常伴随气压波动,钻孔应变观测曲线出现同步畸变,钻孔应变分钟值与温度、气压分钟值在8~64 min频段均存在明显对应;3)短时强降雨对钻孔应变观测影响明显,在8~256 min各个频段范围内均有不同程度响应;4)沙尘暴期间,高气压场会造成数据曲线出现阶变,响应频段在4~64 min之间。     

应用地震连续形变观测技术有效监测地震前兆

依据地震观测技术的基本原理和大量观测事实,给出统一的地震连续形变观测技术仪器的特性曲线,分析和解释其对“前兆”信息响应差异的根本原因。地震连续形变前兆仪器对地震及其前兆响应的差异是因为仪器的传递函数不同和特性所致;其前兆观测中的分钟值采样数据中发现的震颤异常波,只是真实信号的一种“混叠”或映射,难以反映真实的地面运动。强震前的震颤异常波是否与地震有关？是否是震兆？尚需做更深入细致的分析和研究。     

潮汐形变资料中地震前兆信息的识别与提取

将小波变换的多分辨率分析引入潮汐形变资料处理中，对近年来云南地区的3次强震前的潮汐形变观测资料进行了处理与分析，发现在地震前2～5个月，震中附近的形变台站都接收到一个频段相同的异常信号，且它们之间是相关的，相关系数达80％以上，由此可以确定信号是由同一个源发出来的。出现在多个台站的相同频段的异常信号很可能就是我们想要得到的地震前兆信息。     

临汾台摆式倾斜仪平行观测的差异性特征及其观测布局建议

根据临汾地震台石英摆、垂直摆、宽带垂直摆3套摆式倾斜仪器的观测资料,对山西中南部几次中等地震进行分析,发现在地震前各仪器同测向曲线有一定的异常反映,但异常并非呈相关一致性变化,有的还表现出明显的差异性特征;在同一台址条件下,异常的差异性与仪器的工作周期、动态响应范围、记录频段等有关;河津地震前后宽带垂直摆倾斜仪记录到的连续阶跃扰动(错位掉格)可能是慢地震现象,由此说明了宽频段仪器的优越性及发展性;建议在形变台网观测中,同一台站应建立宽频或多种同类型的形变观测仪器,组成尽量具有低、中、高频段的全面观测系统,这可能对于扑捉近震的短临前兆异常有实效意义.     

VAV03和TSoft软件在重力和形变资料潮汐分析中的应用

用VAV03和TSoft软件对深圳黄贝岭断层垂直形变资料进行了调和分析,并对宜昌DZW重力仪数据潮汐因子的变化进行了计算,结果表明:黄贝岭断层各波段的潮汐因子偏小,说明断层对潮汐波有缩小作用;宜昌台潮汐因子存在异常变化,这些变化大部分是数据异常造成的.通过最小二乘法对观测数据进行潮汐分析,证明VAV03对形变和重力数据的潮汐分析是通用的.     

临汾台VP型宽频带倾斜仪在2010年山西河津地震前的异常分析

2010年1月24日河津M4.8地震前,临汾台VP型宽频带倾斜仪观测到的异常变化为:1)震前1年曲线表现为典型的α、β、γ阶段性异常形态;2)震前35天至震后7天观测到慢地震过程;3)频谱分析表明:震前1个月观测信号在0.1、0.3、0.5 Hz频段附近频幅为明显增大,震前当月在0.1~0.5 Hz频段区间频幅表现为增强;4)震前2个月加卸载响应比出现高、低值交替跳动,并随主震的临近响应比逐渐增大。     

湖北襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪映震特征研究

通过台站地质观测环境及自检曲线分析可知,襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪地质观测环境良好、观测数据质量较高,有利于地形变观测和地震异常信息提取。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪的映震效果受震级和震中距控制,在震前、同震、震后异常响应上表现出不同的特征。对于特大远震而言,钻孔应变仪四分量会同时形成大幅同震突跳变化,并且在震前和震后常表现为噪声变大或畸变。钻孔应变仪多次记录到震中距100~200 km的近震弱震,同震响应均表现为小幅突跳。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪记录到2018-09-08湖北襄阳襄城M2.5级地震,该地震为地方震且震源较浅,同震响应表现为大幅向上阶变,并且在震前4个分量几乎同步记录到2次小幅突跳异常。     

基于增量自校的潮汐形变观测数据格值变化检测和数据归算

基于潮汐形变观测数据与理论固体潮数据在增量上的高度一致性,提出对增量一致性高于70%的潮汐形变观测数据,用观测值与理论值增量的日变幅之比作为振幅因子来检测格值变化,并对使用了错误格值的观测数据进行归算。该方法仅用1 d的数据即可检测出格值变化情况,适用于格值骤变和格值缓变两种情况。通过对比格值修正前后的观测数据,说明格值变化检测和数据归算在潮汐形变观测数据分析中的意义。     

大姚6级双震前的地震前兆特征

在连续形变观测资料中除了存在于整个时间域的短周期潮汐信息(固体潮)外，还有出现在某个时间段的长周期非潮汐信息．如何从时间或空间上认识和提取这些信息．成为认识地震过程和进行地震预报关键和迫切的问题之一。利用小波分析的时一频特性和奇异性检测特性，对大姚6级双震前的连续形变观测资料进行了处理，提取潮汐资料中的非潮汐信息。发现在地震前震中附近的形变台站都接收到了相同频段的异常信号．周期为几天到十几天，出现在各个台站的时间也大致相同。这些在震前具有一定时、空分布的信息有可能是地震前兆。     

温泉台体应变观测的影响因素及特征分析

为定量估计观测序列所包含的各种成分,评定台站的观测环境、观测质量及对地形变的监测能力,加深对观测数据的理解,准确识别震前异常,以温泉台体应变为例,选择体应变、辅助观测及气象三要素等观测数据,利用别尔采夫滤波、小波分析和相关性分析等方法,分析温泉台体应变观测各周期变化的影响因素及特征。结果表明：1）温泉台体应变年周期变化的影响因素可能为钻孔水位,体应变相位滞后水位约31 d;2）气压是温泉台体应变月波的主要影响因素;3）固体潮汐是温泉台体应变日波、半日波的主要影响因素;4）温泉台体应变与水位、气压、固体潮汐等具有较强的线性相关性。     

倾斜潮汐观测台站环境条件的初步讨论

本文用较多地壳形变最新资料的实例,论述了日照、降雨、爆破、负荷改变、洞室小气候等干扰因素,均可能导致倾斜矢量图出现“S”型或“打结”;人为影响和冷空气的侵入等亦能使倾斜固体潮形态发生畸变,造成“假异常”。为提高信噪比,本文赞尝寻找最佳排除干扰法。文章还根据不同岩土的热扩散率,不同纬度的气温年变幅,按关于岩土深度z处的温度年变幅公式,来反演出岩土复盖厚度z的理论值。所得结果基本上与国内质量较好的倾斜潮汐观测台站的实际复盖厚度相符。最后,针对《台站观测规范(试行)》的不足,文章对倾斜潮汐观测台站的环境条件提出了具体意见。     

三种伸缩仪观测结果的对比分析

对目前台站使用的两类模拟石英管(SSY-Ⅱ)、数字石英管(SS-Y)与因瓦钢棒(SS-Y)三种伸缩仪的观测结果进行了对比分析,结果表明,模拟石英管伸缩仪( SSY-Ⅱ)、数字石英管伸缩仪(SS-Y)记录应变固体潮潮汐曲线均清晰、圆滑、抗干扰能力强、观测精度高;含铌因瓦钢棒伸缩仪( SS-Y)潮汐记录曲线不光滑,似乎叠加有某种干扰波,潮汐曲线畸变,观测精度不及上述两种石英管伸缩仪.     

洞体应变、水管倾斜仪低频段记录数据差异的对比研究

以固体潮汐包络为标准对云龙台同点记录数据进行统一量化,利用量化数据计算振幅谱,并根据振幅随频率的变化评判不同记录数据对长周期慢变信号的响应,分析洞体应变、水管倾斜仪低频段记录数据的差异。结果表明,对于周期大于固体潮汐的低频慢变信号,洞体应变、水管倾斜仪的响应存在较大差异,这种差异可能导致记录数据中出现孤立或零星的异常变化,且在同点其他数据中找不到踪迹。本文结论在云龙台、永胜台多种同点仪器的观测数据中得到证实。     

强降雨对包头市地震台形变前兆观测资料影响分析

通过分析包头地区50 a一遇强降雨对包头市地震台形变观测资料的影响特征,结合水库蓄水加卸载作用建立数值模型,结果表明,荷载变化量产生的影响量级与倾斜仪和应变仪的限定指标接近,附近昆都仑水库的巨量蓄水对包头市地震台形变观测产生持续影响。     

倾斜异常图象分类及其有关问题的初步讨论(英文)

本文搜集、整理了我国几十次大、中强地震震前、震时地倾斜异常图象,大体可归纳为四类: 1.震前记录曲线渐变—回复—发震(远震多见); 2.震前记录曲线突变(阶跃)—发震(近震多见); 3.震前潮汐记录曲线畸变—发震; 4.震前记录曲线脉动(加粗)—发震。 其基本特点为:①异常形态具多样性;②异常出现在震前几分钟到几十小时;③异常量级多数为10~(-8)～10~(-7),少数为10~(-6)。个别为10~(-5);④异常倾向多与地震方位有关;⑤如多台记到同一地震的异常,则有先远后近的现象。 本文还结台实验与地震模式对有关问题作了讨论。     

S变换在汶川地震前后应变变化分析中的应用

引入时频分析中的S变换方法,对姑咱台四分量钻孔应变观测曲线中出现的“压性脉冲”和“潮汐畸变”异常信号进行分析。结果表明,在背景信号的基础上,周期约10~60分钟的信号在汶川地震前开始大量出现,震后逐渐衰减;能量最大的信号仍然是背景信号,其能量幅度随地震发生时间的临近而增大,震后逐渐减弱。     

川滇强震震源区形变潮汐短临变化特征

对应1993～2001年间川滇地区的武定、丽江、宁蒗等强震孕育过程，应用距离震中100km范围内的形变潮汐观测资料，研究了倾斜、水平应变短临变化图像和该区域形变潮汐在扩容、地震成核过程中的特征。定量分析了潮汐因子相对变化与地壳弹性参数变化的关系。     

用固体潮观测资料将钻孔应变变化换算为地层的应力变化

利用钻孔应变观测值中潮汐频段部分和钻孔岩芯的弹性系数,将钻孔应变换算为地层应力的格值,用此格值可将钻孔应变的非潮汐变化换算成该地地层的非潮汐应力变化.从潮汐模型研究和潮汐观测结果来看,勒夫数受地球大结构的影响,空间变化不大,据此可用勒夫数的模型值去求定标定应力.由钻孔应变观测值求定钻孔应变的面应力系数和差应力系数,而不必知道耦合介质的力学性能.探头周围介质若非各向同性时,应力系数可用椭圆的解析式拟合.此外,还讨论了同井、同台、台网的校核问题,以及应力场模型的拟合和漂移的分离问题.     

超导重力仪GWR-TT70在武昌站的测量结果及其长期稳定性分析

介绍了超导重力仪 GWR- TT70 ( 1986- 0 1～ 1993- 12 )在武昌站的观测数据及潮汐参数的计算结果。采用了非数字滤波调和分析法 ,计算出该仪器观测重力值对气压的响应系数和长周期波潮汐参数 ,得到潮汐因子在 8年中的稳定度为 0 .5%以内。最后分析了仪器漂移特征和武昌站重力长期变化的可能量级。     

气象因素对倾斜仪观测干扰特征分析

采用常熟台水管仪与垂直摆2009～2015年观测数据,研究了气压、降雨、气温、洞温等因素对地倾斜观测的影响特征。结果表明,降雨对地倾斜观测数据干扰最为显著,表现为NS分量发生南倾,EW分量发生西倾,量级上NS分量受干扰程度比EW分量大,垂直摆受干扰程度比水管仪大;气压变化影响表现为短周期扰动,并导致日值曲线出现短时间畸变;气温及洞温变化影响观测值出现明显的年变规律和年变幅变化,对日观测值影响不明显。