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。     

井下地电阻率观测中地表电流干扰影响计算

本文把地电阻率台站地下介质简化为水平三层均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流,针对对称四极观测装置,计算了在不同电性结构中的不同深度观测时,地表电流干扰源对对称四极装置地电阻率观测的影响,计算得到:地表干扰源对电阻率观测的影响取决于电性结构的类型和层参数、供电电极和测量电极的埋深以及避开干扰源的距离.本文研究结果对实施井下电阻率观测中台址电性结构的选择、电极埋深、干扰源避让距离等有参考意义.     

延庆台地电阻率铁质干扰的有限元模拟

近年来延庆台地电阻率观测多次出现因环境干扰而引起的较为显著的异常变化,尤其是观测环境中铁质干扰源对地电阻率观测的幅度和形态的影响.本文依据台站测区地下高密度电性结构剖面和电测深结果建立了三维数值模型,分析了几种铁质对延庆台地电阻率观测的影响幅度和形态,结果表明,在扣除地电阻率基准值后,干扰幅度和形态与实际观测值的异常变化较吻合,从而从数值分析的角度确定了地下铁质对延庆地电阻率观测的干扰.      

开展小极距井下地电阻率观测的可行性分析

目前,我国用于地震监测的地电阻率观测面临着两个难题:①测区范围较大导致台网稀疏且分布不均匀;②易受环境干扰。本文结合台站实际的地下电性结构,采用地电阻率解析表达式和有限元数值分析方法,对开展小极距井下地电阻率观测的可行性进行了讨论。结果表明:小极距井下观测方式能有效抑制地表电性异常体类干扰和年变化的影响,也能记录到地表大极距观测和井下大极距观测所能记录到的震前异常变化。小极距井下观测能大幅减小布极区范围,有助于地电阻率的足密度组网成场观测,可为解决目前地电阻率观测面临的难题提供一种可选方案。     

晋冀蒙交界及附近地区小极距井下地电阻率观测装置设计

为提升2022年北京冬奥会期间地电阻率测项的震情保障能力,将对晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷8个台站在原有观测基础上增加具有全空间性质的小极距井下地电阻率观测。本文根据台站钻孔岩芯剖面和电测深数据反演测区水平层状电性结构,利用介质对地电阻率观测的影响系数方法,计算影响系数随极距和埋深的变化,选择合适的极距和埋深,使浅层介质对地电阻率观测的影响尽可能小,使目标层位对观测的贡献尽可能大,减少浅层介质对观测的影响。由此得出了各台站观测极距及埋深等装置系数,在此基础上完成了8个台站观测装置的方案设计。     

井下地电阻率观测影响系数分析——以江宁地震台为例

采用水平层状均匀介质中点电源位于任意深度时的电位解析表达式,以江宁台3层电性结构为例,分析了井下对称四极地电阻率观测时各层影响系数随深度、极距的变化,并结合探测深度探讨了实施井下观测时影响系数在选择供电极距和电极埋深时的作用。结果表明,对于"K"型电性结构,江宁台井下观测对地表、浅层干扰有较强的抑制作用,其短极距观测对地表、浅层干扰的抑制能力显著优于长极距观测;长极距观测在电极埋深H小于100m时对地表介质季节性的干扰具有放大作用;浅层影响系数一定时,电极埋深和供电极距需同时增加;江宁台井下观测供电极距AB/2取100～150m、电极埋深H为250m较为合理。     

地表点电流对地电阻率观测的影响

<正>将地电阻率台站地下介质简化为水平层状均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流源,针对对称四极观测装置,利用转换函数滤波器法计算电流大小、方位角、距离对地电阻率观测的影响。(1)计算方法。地电阻率采用对称四极观测装置,AB为供电电极,MN为测量电极,电极均位于地表,测区采用EW和NS两个相互垂直测向布极,中心点为O。选择理论对称四极装置的奥尼尔滤波器(O’Neill20),依据姚文斌(1989)利用转换函数滤波器法计算地电阻率表达式计算对称四极装置地电阻     

水平层状介质中深埋装置系统地电阻率影响系数特征研究

讨论了地电阻率观测装置系统深埋条件下的影响系数特征. 采用这类装置的目的在于减小甚至消除来自表层产生的干扰,以提取深部可能的地震信息. 采用水平层状介质模型,应用边界积分方程法计算了不同装置埋深、不同装置参数下的影响系数及其与结构参数间的关系. 结果表明,不同地层影响系数的大小与电阻率结构、电极埋深、供电极距有密切且复杂的关系. 这表明为了有效地压制表层干扰并观测到底层变化,首先需要精细地探查测区电性结构,然后在此基础上,通过理论分析确认装置埋深及选定装置参数.      

基于牛顿迭代法的地电场观测人为漏电干扰源反演及其应用

地电场异常变化是地震前兆观测中的一个重要研究方向.我国地震台站地电场观测资料经常受到各类干扰的影响,人为漏电亦是一种常见干扰.本工作通过构建漏电偶极源二维地电场模型,正演偶极源对观测电极产生的电位差比例系数,采用牛顿迭代算法,实现漏电位置的精确求解.在模型基础上,进行模拟位置漏电及台站实际漏电实验,分别对反演算法进行测试.测试结果表明:基于牛顿迭代的地电场人为漏电反演算法,无论是在模拟实验还是台站的实测检验中,均能实现对漏电干扰源的有效定位,且算法收敛快速稳定.地电场人为漏电干扰源定位可执行程序可通过邮件向作者获取.     

地电阻率正常变化的初步研究

观测地壳浅层电阻率随时间变化以寻找地震信息是地电阻率方法的目的。实际工作中,在保证观测精度的前提下,发现正常（无震）情况的地电阻率仍然存在着复杂的变化,给定量和定性分析地震异常带来相当大的困难。 本文分析了一些台站正常地电阻率的变化规律,并在此基础上提出“变化电性剖面模式”,来阐明一些台站正常地电阻率变化的复杂过程及其产生的可能原因。从此观点出发,导出以二层电性剖面为特征的台站正常地电阻率相对似年变化幅度公式。通过典型计算,提出获取平稳的正常原始资料是解决上述困难问题的方向,并指出了获取平稳正常变化资料的具体途径。     

新城子井下地电阻率观测影响系数分析

以新城子观测站地电阻率为研究对象,结合新城子观测站电测深资料通过影响系数理论用水平层状介质模型对比分析地表、井下地电阻率两种手段的观测效果,对新城子地电阻率观测各层影响系数随深度和极距的变化分析新城子井下地电阻率观测布极的合理性。其结果反应为新城子地电阻率井下观测设计较为合理,减少场地资源的同时对地表和浅层干扰有更好的抑制作用,对深层的映震能力优于地表观测,分析结果可为类似台址电性结构中实施井下地电阻率观测提供参考。     

地电阻率季节干扰变化分析

结合我国实际,本文提出四类地电阻率季节变化的干扰模型.经模型理论计算及同有季节变化的四十多台站的实测资料对比得出:(1)地电阻率季节变化是探测深度偏浅时,地表层电性变化,特别是表层地下水水位年动态变化所引起的一种与地震无关的干扰变化.其变化形态与量级取决于干扰模型、地电断面类型以及探测深度.(2)通常地电阻率季节变化与浅层电阻率变化的符号一致,呈现出正常季节变化;但对 K,Q 型地电断面,当干扰层位于地表第一层时,将从某一供电极距开始,出现反常的季节干扰变化.(3)当探测深度大于300m 时,不论正常的还是反常的季节变化,其幅度都将小于2%.因此,只要适当选择台址或加大供电极距使探测深度足够大,便可排除或压低这种干扰.      

陕西周至地电台地电阻率年变特征分析

本文基于测深反演结果, 通过数值模拟定性分析了地下水位和降雨对周至地电台地电阻率观测的影响; 同时利用褶积算法定量分析了降雨对该台NS向和NE向地电阻率观测的短期影响和长趋势影响.结果表明, 周至地电台地电阻率年变主要由地表薄层介质电阻率季节变化引起, 受地下水位变化影响不明显. 降雨对NS向和NE向地电阻率观测值的影响在短期内与观测结果一致, 表现为增加; 但长期趋势则与观测结果呈负相关关系.根据数值模拟分析认为, 这种变化与降雨及其渗透深度有关.分析结果与实际观测结果一致, 为正确认识周至地电台地电阻率观测与异常判定提供合理的理论依据.      

An analysis of the seasonal variation of disturbance in georesistivity

Four types of disturbances in the seasonal variation in georesistivity are presented in the light of specific circumstances in China. As the results of theoretic calculation for the models and in comparison of the calculated results with the seasonal variations observed at 40 georesistivity stations, the following points are found: (1) The seasonal variation in georesistivity is caused by the change in resistivity of the surface layer, especially by the annual variation of phreatic level when the sounding depth is too shallow. This is one of the disturbances and thus has no relation to the origin of earthquake. The feature and amplitude of the seasonal variation depend on the types of disturbance models, geoelectric cross sections and sounding depth. (2) The seasonal variation in georesistivity usually has the same sign as that of the change in resistivity of shallow layer and thus the normal seasonal change appears. However, as far as the K or Q types of geoelectric cross sections are concerned, the abnormal seasonal variation in georesistivity starts to appear with a certain electrode spacing, when the interference layer is located in the first layer. (3) Both abnormal and normal seasonal variations in georesistivity will be smaller than 2% when the sounding depth is greater than 300 m. Therefore, the seasonal variations can be removed or restrained when the location of observation has been properly chosen or the electrode spacing is enlarged enough to obtain a sufficient sounding depth.     

地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系研究——以平凉台为例

以平凉井下地电观测装置为例,采用有限元数值模拟的方法分析地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系。结果表明：(1)垂直于测线方向的金属管线对地电阻率观测的影响明显小于平行于测线方向的影响,最有效的抑制方法是增大金属管线的避让距离。(2)金属管线位于布极中心区域时,加深电极埋深并不一定能有效抑制干扰;对于金属管线垂直于测线方向的情况效果是显著的,但对于平行于测线方向的情况效果并不理想。(3)金属管线对井下地电阻率观测的影响是相对复杂的,它与装置系统(观测极距、电极埋深)、分层介质电性结构、金属管线自身的属性(电导率、横截面积、长度、距离)等因素有关。本研究方法可以快速判定资料异常变化的性质,对异常跟踪工作具有一定的参考意义,还可以为新建井下地电观测装置提供理论依据,从而提高台站的观测效能。     

乌鲁木齐地电台的选址和建设

在地电清理攻关的基础上,对乌鲁木齐地电台测区的地貌、地形、水文、地质特征及介质的电学性质进行了分析,指出该台址条件有利于地电阻率的观测。同时,探讨了各种环境因素的影响。     

海安地震台深埋电极地电阻率观测分析

通过对海安地震台深埋电极和表层电极对比观测结果进行分析,发现相对表层电极观测,深埋电极观测能有效降低表层影响系数,对改善年变特征具有很好的效果,并且在避免表层干扰和提高观测精度上具有明显意义。深埋电极观测方式为解决地电阻率场地中的金属干扰、降雨影响等提供新的思路。     

浙江长兴深井地电台建设

随着人类的活动,地电阻率和地电场观测受到更多干扰。介绍浙江省长兴深井地电台建设过程,并讨论建设中存在的问题,初步分析地电观测资料,证明井下地电阻率和地电场观测在一定程度上可以屏蔽干扰,由此可见建设深井地电台的重要性。     

兴济地电阻率观测精度提高实验

通过增大测量极距和提高供电电流2种实验途径,探讨提高兴济地电台地电阻率观测精度,结果表明,提高供电电流能明显提高兴济地震台地电阻率观测精度,且与供电电流提高倍率相当,而增大测量极距效果甚微。其原因是,提高供电电流是在干扰幅值不变情况下增大人工供电电位差,而增大测量极距使人工供电电位差和干扰幅值同比例增大,二者相抵,对观测精度作用不明显。