甘肃张掖MS5.0地震前山丹地电异常探讨

2019年9月16日在甘肃省张掖市甘州区发生M_S5.0地震,震前山丹地电阻率和地电场观测资料出现了较为明显的短临异常,震中距63 km。本文对该异常进行分析总结,排除周围观测环境,观测系统,自然环境,磁暴等因素外,认为该异常是较为可信的地震前兆异常。地电阻率观测资料异常形态NS测道表现为转折快速上升-缓慢下降,EW测道为转折缓慢上升,N45°W测道为缓慢下降-转折缓慢上升。地电场观测资料异常形态长极距NS道、长极距N45°E道、短极距NS道表现为转折同步缓慢上升,长极距EW道和短极距EW道转折同步缓慢下降,短极距N45°E道异常不明显。地震在异常持续过程中出现转折变化或上升(下降)速率发生改变时发生。     

垂直地电场观测新技术的数据研究——基于坪城观测点的分析

结合同台观测的水平地电场数据,研究坪城垂直地电场观测数据,结果表明:(1)采用固体不极化电极进行垂直地电场观测,同一极距的观测结果基本一致,而铅板电极与固体不极化电极之间存在较大的电位差;(2)垂直地电场日变化形态清晰,长极距测道(A1C1、A2C1和A3C1测道)日变幅为5.85 mV/km左右,短极距(B1C1、B2C1和B3C1测道)日变幅为10.02 mV/km左右;(3)垂直向观测的地电场日变化优势周期在12 h和24 h。     

地电场观测可靠性分析——基于瓜州台的解析研究

应用时间序列的时频域分析方法处理了瓜州台两种地电场仪器型号的长程观测数据,分析了该台地电场观测质量和数据可靠性。结果如下:(1)同方向长短极距测道观测数据的相关系数R基本上均优于0.9,差值D优于1 mV/km,表明该台长短极距测道观测的地电场变化高度吻合;(2)计算了2015年2月和2019年2月两种仪器观测的地电场最大日变化幅度A,不同仪器之间不同时段的长、短极距测道A的比值接近1;(3)2014—2016年该台SN向、EW向观测数据的FFT频谱均显示12 h、8 h、24 h的优势周期,与中国大陆地电场日变化的优势周期一致。上述结果表明:瓜州台地电场观测资料可靠准确,能满足对地震预测和地球电磁场监测及研究的需求。     

地电场布极方式研究

针对南京地震台地电场无斜道测量的布极方式,从地电场的矢量特性着手,经过对观测数据的分析,认为目前普遍采用地电场斜道观测的方式可以取消,增加NS测道和EW测道的测量,加大地震前兆数据的采集,为地震预报提供更多的前兆观测数据。     

2022年6月1日芦山MS 6.1地震前地电阻率异常分析

利用归一化速率变化方法（NVRM）分析处理了芦山M_S 6.1地震震中距450 km范围内的成都地震基准台、冕宁地震台、红格地震台、甘孜地震台等4个台站的地电阻率观测数据,结果显示：红格地震台NS、EW测道及甘孜地震台NE测道原始数据震前出现年变趋势性下降,下降幅度为1%—3%;红格地震台NVRM曲线震前出现正异常,冕宁地震台、甘孜地震台出现负异常,曲线转折下降过程中发生芦山M_S 6.1地震。虽然整体而言提取出的地电阻率震前异常在时间上与此次地震对应关系较好,但甘孜地震台、红格地震台与此次地震震中间距离均大于300 km,提取出的异常是否为此次地震异常,还需进一步探究。     

应城地电场日变化及干扰特征分析

选取应城地电场观测数据,分析地电场日变化规律和数据干扰特征,得到以下结论：①应城地电场日变形态表现为两峰一谷,日变幅约15—30 mV/km;②应城地电测区环境不稳定,降水及高压直流输电干扰显著;③高压直流及雷电干扰会造成地电场观测数据曲线出现台阶变化,而雷电干扰数据表现为恒定值;电磁暴会引起观测数据曲线发生振荡变化,日变幅甚至可达正常幅度的10倍;降雨会导致观测数据出现突跳和漂移现象。研究结果有助于识别地电场数据干扰,剔除无效信息,更好地为湖北省地震监测服务。     

垂直电场观测试验及数据初步分析

地震发生前的电磁异常现象已被地面、卫星等多种观测手段观测到．目前,我国已经建成了100多个水平地电场观测台站,然而对于垂直电场的观测仍是一个空白．自2009年4月开始,在甘肃天祝地震前兆科学台阵的红沙湾、黄羊川、松山建立了3个垂直电场观测试验站,进行垂直地电场的试验观测,在我国专门的垂直地电场观测试验研究尚属首次．通过近1年的观测试验,取得了有价值的观测资料．从数据的初步结果来看,垂直电场的日变化形态清晰,黄羊川和松山观测数据的日变幅度在16 mV/km左右,红沙湾观测数据的日变幅度在8 mV/km左右;垂直电场日变化周期的主要成分是24小时的全日波,其次是12小时周期的半日波．      

昌黎台地震前地电场异常特征分析

通过对昌黎台地电场2002—2010年资料整理分析, 利用多极距去噪声观测原理在排除了大量噪声后提取到了7组异常信号, 其中两组连续两天出现. 这些异常信号对应了6次距昌黎台400 km范围内发生的M_L>4.0地震, 异常出现时间一般在发震前约32天以内, 说明这些异常是地震电信号的可能性较大. 这些异常电信号有以下特征: 每组6个测道异常变化极性相同; 在各个方向上这些地震电信号均匀度较好, 7组信号中每组长、 短极距异常幅度ΔV之差76%在1—2 mV/km左右. 在这7组异常信号中有5组在NE测向上异常幅度最大, 2组在NS测向上异常幅度最大, EW测向上异常幅度一般居中或最小. 昌黎台所记录到的这7组异常地震电信号表明, 异常幅度ΔV与震级M、 震中距r之间可能存在着一定的经验关系, 即M=lg(ΔV·r)+1.5.      

2020年7月12日唐山MS5.1地震前通州台井下地电阻率变化

通州地震台井下地电阻率观测于2019年11月完成建设,完成相关测试后于2020年投入实际观测。在2020年7月12日河北唐山M_S5.1地震前,地电阻率呈现出一定的变化,约从4月上旬开始NE和NW测道同步出现下降变化,6月中旬开始NW测道出现转折回升。EW测道同期存在一定的上升变化,但变化幅度约为NE测道幅度的1/4。此次地震的震源机制解为走滑型,最大主压应力方位为101°,与NE、NW和EW测道的夹角分别为70°、50°和10°。震前NE测道下降幅度最大,NW测道次之,EW测道变化幅度最小,符合实验结果和地震前地电阻率各向异性变化特征。     

2021—2022年川滇地区4次MS≥6.0地震前井下地电阻率观测的异常变化

2021—2022年川滇地区先后发生了云南漾濞M_S6.4、四川芦山M_S6.1、马尔康M_S6.0和泸定M_S6.84次M_S≥6.0地震。距这些地震震中400km的范围内布设有红格、冕宁、甘孜井下地电阻率观测站,其观测数据在这4次地震前出现了不同程度和形态的中短期异常变化。红格站EW和NS测道自2020年12月开始出现同步下降变化,2021年漾濞M_S6.4地震后NS测道的异常恢复,但EW测道仍然持续下降,截至2022年9月5日泸定M_S6.8地震发生,EW测道的异常持续时间约为21个月。甘孜站N10°E测道的下降异常变化始于2022年4月,6月底开始出现转折回升,10月异常恢复,其间先后发生芦山M_S6.1、马尔康M_S6.0、泸定M_S6.8地震。2022年9—11月,甘孜站N60°W测道出现年变畸变异常,2023年1月26日泸定再次发生M_S5.6地震。冕宁站...     

利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法研究

处理平凉台2008—2017年的地电场观测资料,首先对地电场线性极化和非极化异常进行分析,提出利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法。其次,采用相关数据处理和计算方法对周期性质、极化系数、极化方向、垂直极化方向上的投影等进行讨论,结果表明平凉台地电场线性极化正常背景特征为:极化方向变化范围N(66.7±6)°E,极化系数在0.7～1之间,垂直极化方向上的投影值波动范围(-0.53～2.61) mV/km。最后,统计分析平凉台周边中强地震与地电场非线性极化异常的关系,认为平凉台地电场对中强地震有较好的映震能力,地电场非极化异常可以作为判断地震前兆异常的一个重要指标,其异常表现为:从震前非极化到震后恢复极化的一个过程,持续时间一般在4～15天,多出现在震前5天到1个月不等。     

Study on the variation characteristics of the geoelectric field preceding earthquakes

Introduction Geoelectric field is one of the proper physical fields of the Earth. It is controlled by the vari-ous current systems originating outside of the Earth and the internal electrical structure of the Earth as well as the underground current origin. It carries a great amount of information coming from the Earths interior. At present, a lot of observations and studies about the geoelectric field have been made in the world. Many applications and studies of the geoelectric field in the…     

崇明与南京台震前地电场变化异常分析

2001年11月3日和12月25日江苏南通地区分别发生了ML3.8和ML4.1的地震群事件. 本文以上海崇明地电场台和南京地电场台ZD9A大地电场仪的观测资料为研究对象，在阐述了多极距地电场观测去噪音原理的基础上, 研究了这两个台站地电场多极距观测系统的资料在震前的异常变化特征. 结果表明: ① 多极距观测去噪音方法是一种很好的识别地电场噪音的方法；② 在震前20天、2天及42天离震中较近的崇明台NS和NE方向上分别接收到了地震电信号, 其持续时间最长的为9天，而较远的南京台出现的异常信号都是噪音信号而非地震电信号；③ 地电场多极距观测系统中公用电极的布极方式是不可取的.      

地电场观测技术研究

在概要分析地电场及地电场观测系统的基础上，从地电场测量原理出发，着重研究地电场观测系统的各个关键技术环节（包括Pb-PbCl2固体不极化电极、ZD9A地电场仪等）的工作原理、技术指标、工作方式以及系统连接等，并地电场试验观测台网产出的数据进行相应的分析，地电场是一个重要的地球物理场，已获得的各种观测资料表明，基于“ZD9A地电场仪”的地电场观测网，真正记录到了地球表面的地电场及地空变化，地电场观测系统将为进一步开展地球电磁学的综合观测和研究提供技术上的支持。     

Real-Time Geoelectric Monitoring of Seepage into Sand and Clay Layer

The migration of groundwater in rock and soil can appear as abnormalities in geoelectric fields. It is therefore important to study the characteristics of seepage in porous media by measuring the geoelectric field signatures. In this study, a physical model with layers of sand and clay was constructed and an electrical resistivity meter was used to examine the changes in the geoelectric field parameters during the infiltration process. The results show that the infiltration could be detected based on the geoelectric signatures including temporal changes through the spontaneous potential, excitation currents, and apparent resistivity. Specifically, the spontaneous potential was reduced by 100 to 200 mV when the water reaches an electrode. During the second water injection in the experiment, the measured spontaneous potential of all the electrodes recovered to the previous extreme values that range from −200 to −550 mV, thus indicating a “memory” effect. With stepwise changes in the excitation current, it was possible to determine the seepage velocity in sand and clay layer. The apparent resistivity is reduced to less than 400 Ωm when the infiltration reaches the electrodes. These results indicate the potential for real-time monitoring of water flow.     

腾冲台地电场在中强地震前异常特征分析

将腾冲台地电场2008~2011年观测资料与2008~2011年间云南腾冲及周边地区发生的多次中强地震进行震例对比分析,发现腾冲台地电场观测数据在震前出现了不同程度的异常变化,对这些异常变化进行深入分析总结,寻找规律和变化特征,异常主要表现为短期和临震异常:异常持续时间较短为1~100天,异常结束至发震时间1~80天;长极距异常幅度在11~50 mV之间,短极距异常幅度在7~30 mV之间。异常结束3个月内应注意5级左右地震发生。