地震监测中的电阻率层析技术

将电阻率层析技术应用于地震监测,由视电阻率值重建出介质的真电阻率图像,取得了较好效果.在宝坻台和昌黎台设立的两个试验点上于1998年4月14日ML5.0和ML4.4唐山两次地震前的6天左右层析图像出现了明显的异常变化:宝坻台的电阻率图像一改通常的在平稳背景上叠加小量随机变化的特点,出现了一种有序性特征的新图样;昌黎台也出现了反差加大、高低阻区集中分布的有序性特征.上述异常图样均在震后消失.层析图像在震前出现的熵值降低可能是这次地震活动的前兆.地层导电结构和孔隙度的变化,是引起电阻率异常的直接原因.研究表明,常规的单一极距的视电阻率测量之所以对真电阻率的变化不敏感且丧失空间分辨能力,是由于该物理量同时具有积分值和位函数这两个固有特征所决定的.在地震监测中,改造现行观测系统,引入层析成像,是发展技术的方向.     

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.     

临汾台地电阻率趋势下降有限元数值分析

依据山西省临汾地震台地质资料、岩层电性资料和台站电测深曲线,将该台地下介质电性分布简化为二维电性结构,在此基础上,构建了三维非均匀层状介质有限元模型。三维有限元模型采用水平层状结构,假定浅层三层介质电阻率均匀。依据电测深曲线及水平层状模型,借助地电阻率观测资料获取测区地层电性结构。通过第一层介质电阻率变化模拟了2个测道的浅层介质电阻率变化,分别是测区NS向表层介质电阻率随季节性降雨的变化和EW向浅层介质电阻率随水渠水深的变化。计算结果表明,降雨对地电阻率会造成升高影响,解释了临汾地电年变形态"夏高冬低"的原因;此外,降雨对地电阻率的影响还随深度的增加而增大,同时还与介质均匀性、地质因素等有关。测区附近水渠内水位的加深对电阻率造成的变化很小,认为2010年以来的趋势下降异常跟水渠干扰关系很小。研究结果将会对地电阻率的干扰因素以及可能出现的前兆指示具有重要的意义。     

地震前昌黎台地电阻率变化特征分析

应用曲线跟踪分析方法和NVRM方法处理,分析了昌黎台1999年1月-2013年5月的地电阻率观测资料,研究了2000年以来中国大陆及周边的4个远大地震和昌黎台周围约400 km范围内中等地震前的地电阻率变化,认为昌黎台记录的2次趋势转折异常和3次破年变异常与远距离大震的发生有关联性,并与华北大范围背景的地壳介质力学状态的变化有一定联系。本文认为应该把破年变异常、趋势转折变化与NVRM方法结合处理分析地电阻率观测数据比较合理,如出现畸变、趋势转折异常,很可能与强地震有关,且变化速率异常持续时间在6-24个月左右,而4、5级地震一般不会引起年变畸变或趋势转折变化。     

钻孔施工对新丰江和平地电台深井地电阻率观测影响的数值模拟

1 观测背景 深井地电阻率观测在消除地表干扰、季节天气变化影响等方面效果良好(刘昌谋等, 1994),是当前地电阻率观测的发展趋势.广东新丰江和平地电台于1992年起开展深孔布极地电阻率观测,并在几次显著地震前观测到明显的异常变化.2015年3—5月,该台地电阻率测值出现显著异常变化,怀疑为测区钻孔施工对电阻率测值的变化起了决定性作用.为深入了解地电阻率变化的异常机理,在现场调查核实的基础上,收集数据资料建立测区电性结构有限元模型,采用数值模拟对异常进行定量分析,探讨钻孔施工对地电阻率观测的影响幅度与规律.     

新疆柯坪地震台地电阻率观测数据分析

1 研究背景 地电阻率是进行中短期地震预测的有效观测手段,其观测物理量是测区地下探测范围内介质电阻率的综合反映,其变化主要反映构造应力作用下因测区介质变形而诱发微裂隙活动所引起的电阻率变化(中国地震局监测预报司,2010).影响介质电阻率变化的因素主要有介质岩土成分、孔隙度、温度、裂隙走向及裂隙率、流体饱和度和流体矿化度等.     

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．      

合肥台地电阻率与降水和P波初动关系的探讨

关于地震前地电阻率的变化已有文献作过报道。一般认为地电阻率年变规律是测区表层电阻率改变的结果,是应当克服的一种干扰。合肥地电台北西、东西两道测线的测值基本没有年变化,但北东向测线的电阻率(ρ_s~(NE))却存在着明显年变化,年变幅达7％。同一测     

井下地电阻率异常变化的判定方法

正传统地面地电阻率观测系统监测的是观测装置下的视电阻率。在装置一定时,由测区勘探体内介质各点的真电阻率值决定。由于地下水位升降及降水等原因,地下介质浅部(地表)的电阻率会发生较大的变化,通常表现为地电阻率观测的"年变化",即观测数据一年内有周期性变化。我国大多数地面敷设地电阻率观测台站的年变化值在1%~5%之间,大的可达10%以上,这一变化幅度已远远超过震前地电阻率的1%异常变化值。近年干扰的增多致使     

剪切和摩擦滑动大模型的视电阻率变化幅度和各向异性

用石英砂、河砂和水泥模压制成1m×1m×0.3m的均匀和非均匀介质模型，对模型进行剪切和摩擦滑动实验，观测模型不同位置和不同方位的视电阻率变化幅度和各向异性特征. 均匀介质模型实验结果为：电阻率变化与测线的位置有关，距裂隙近的测线，电阻率变化幅度大，从百分之几到百分之几十；距裂隙远的测线，电阻率变化幅度小，从百分之几到不变. 对于非均匀介质模型，电阻率变化幅度要小一些，最大也只有百分之几. 电阻率变化除与测线的位置有关外，还与测线的方位有关，同一测点不同方位的测线，电阻率变化幅度不同，有的差别很大. 剪切与摩擦滑动两种加载方式的电阻率变化幅度数量级相同. 裂隙穿过部位及其附近测点的电阻率变化各向异性主轴方位解与剪切和摩擦滑动的实际裂隙方位吻合较好.     

吉林省地电阻率震兆异常分析研究

应用吉林省内榆树、 四平两个地电阻率台站观测资料, 采用形态法、 归一化变化速率法和各向异性度法, 分析研究了1999年汪清M_S7.0深震以及2006年乾安—前郭M_S5.0浅源地震前的地电阻率异常变化. 结果表明, 震前地电阻率出现长趋势下降变化或短临异常变化, 表现为: ① 汪清M_S7.0深震前, 榆树台和四平台地电阻率月均值曲线上均显示出震前持续2年尺度的中期下降异常; ② 汪清M_S7.0深震以及乾安—前郭M_S5.0浅源中强震前, 榆树台和四平台地电阻率变化速率均大于异常指标; ③ 乾安—前郭M_S5.0地震前, 四平台地电阻率各向异性度曲线显示出明显的低值异常变化, 而榆树台各向异性度S曲线则出现破年变变化. 上述异常变化的原因可能为, 太平洋板块向NW方向挤压, 导致震源区及附近最大主压应力方位(或近于该方位)NW向的挤压作用突出, 引起介质内部导电流体快速进入或重新分布, 从而使地电阻率出现长趋势下降变化和各向异性变化.      

大气变化对位移、重力和倾斜观测影响的理论计算

利用弹性地球负荷理论和流体静力学平衡假设条件下的干空气及其垂直温度梯度分布,理论计算了大气压力作用下地表位移、重力和倾斜格林函数．详细讨论了不同地球模型、台站高程、周边地形、地表大气温度和水汽含量等因素对计算结果的影响．数值结果说明大气效应弹性项影响主要来自于远离台站的区域;引力项对重力的影响主要贡献来自于台站近区,对倾斜的影响来自于远离台站的区域．各种因素对大气重力和倾斜格林函数的影响分别在01°和1°角距范围内,但其综合影响较为复杂．     

Preliminary Study on the Relationship between the M_s8.0 Wenchuan Earthquake of 2008 and the Anomalies of Earth Resistivity Observed at Qingdao Seismic Station

Near-surface earth resistivity and underground water level anomalies were recorded at Qingdao seismic observatory of Shandong Province before and after the MS8.0 Wenchuan Earthquake of May 12,2008.The observed data of earth resistivity at the observatory revealed that the underground water level dropped and the resistivity increased.It is postulated that in the special tectonic setting at Qingdao observatory,the variation of stress and strain caused the change of water level beneath the station,thus,leading...     

1992年宁河4.5级地震地电阻率异常

研究了1992年宁河4.5级地震前兴济地电阻率的异常变化及特征,并应用地电攻关结果对兴济台的预报意见进行了检验,发现其效果较好.     

新城子地电阻率干扰因素分析研究

本文首先概述了新城子地电阻率的观测环境,并根据新城子台近年几次地电阻率的异常变化,通过理论分析和观测环境实际凋杏,发现了铁栅栏、大气降水、观测室改造等干扰因素,分析了各种干扰曲线形态,为今后地电阻率干扰识别和排除提供参考。     

降雨对昌黎台地电阻率的干扰分析

昌黎台地电阻率受降雨影响明显, 降雨量越大, 地电阻率下降幅度越大, 两者存在良好的线性关系。 基于昌黎台电测深资料反演的水平层状均匀介质结果, 建立地表薄层电性结构变化模型, 通过影响系数理论定性分析降雨对地电阻率的即时效应, 研究结果显示降雨主要是通过改变地表介质含水量和电性结构造成地电阻率变化的。 利用褶积滤波法定量模拟降雨对地电阻率的短期影响过程, 可以较好去除降雨对地电阻率的即时影响和滞后响应。     

新沂台地电阻率观测实例的探讨及意义

新沂台三方向观测的地电阻率结果很不一致,客观地分析了造成这种不同的原因,指出了不同的年变往往是探测深度引起的,较深的探测深度具有更明显年变化量,它受干扰更小,更具前兆意义。合理的电性结构是场地选择时必须考虑的问题。     

山西临汾地震台地电阻率异常分析与探讨

对山西临汾地震台地电阻率观测数据在临汾及其周边地区发生4．0级以上地震时的异常变化、异常形态进行了对比分析,认为,临汾中心地震台地电阻率对于捕捉该区地震前兆异常信息有积极的意义;对2008年4月以来临汾中心地震台地电阻率观测数据的变化情况、变化形态做了分析,其结果可为场源外区域地电异常的研究提供依据和参考。     

地电阻率正常变化与电剖面的关系

本文以变化电性剖面模式阐明地电阻率正常变化的复杂行径及其以可能原因为基础, 通过计算得到了地电阻率正常相对似年变幅与台址电性剖面诸参数间的定性、定量关系.从而阐明台址电性参数条件对地电阻率正常变化的影响和控制作用.通过实验证实上述结论的正确性, 指出获取平稳正常变化资料的可能性和具体途径.      

地电阻率年变化与气象因素及水位的关系

为了消除d_s 观测资料中的年周期变化,对宝坻、塘沽地震台的地电阻率观测资料与台站附近地区的气压、气温、相对湿度、水位及海水水位的同期资料进行了相关处理分析, 并对地电阻率年周期变化产生的原因进行了分析,认为产生地电阻率与气象要素年周期变化的外因是同一源场作用的结果。 而地电阻率变化的内因,则是基于地下咸水层厚度的改变及地壳应力场的变化。 采用最小二乘法由气象参量和水位变化拟合出地电阻率模型值, 并计算出观测值与拟合值的残差,以消除电阻率观测资料中的年周期变化。结果表明, 近年来华北地区发生的 6级左右地震前,在宝坻、塘沽地震台的观测资料中均存在明显的短期前兆异常。