黄山地震台体应变气压效应分析及修正

收集整理黄山地震台体应变和气压观测资料,通过分析发现,气压变化对该台体应变观测数据有明显的干扰,且二者呈正相关关系。根据仪器工作原理,运用别尔采夫滤波、回归方程、相关性分析等建立数学公式,能够对气压效应进行有效改正。     

乾陵地震台钻孔体应变观测资料分析

选取乾陵地震台2018—2020年钻孔体应变观测资料,进行完整性、年零漂和观测资料精度分析,通过采样调和分析,评价观测数据质量,并对自然环境变化、仪器系统故障和人为干扰对观测数据的影响进行分析,探讨该台钻孔体应变观测映震能力,认为： ①乾陵地震台体应变测项运行良好,观测数据质量较高; ②降雨、气压是影响体应变观测数据的主要干扰因素; ③体应变对全球7级以上、中国6级以上地震同震响应较明显,震级越大,同震响应持续时间越长。     

安徽省TJ-Ⅱ型钻孔体应变观测资料干扰分析

对安徽省内同一时间安装,不同地理位置,不同构造条件的5个台站TJ-Ⅱ型钻孔体应变观测资料进行分析,结果表明:5个台站体应变受到的干扰因素存在差异,其中合肥、黄山台体应变受地下水位、降雨、气压影响明显,两台体应变和水位相关程度达到0.85以上,气压相关程度达到0.70以上,降雨干扰系数较大,其中合肥台约为为0.50×10~(-8)/cm。蚌埠台钻孔应变存在严重抽水干扰,产出数据规律不明显;六安台钻孔体应变受水位干扰较小,短周期气压干扰明显,嘉山台仪器安装在无水钻孔内,受降水和水位干扰较小。     

溧阳地震台体应变观测数据质量分析

对溧阳地震台体应变观测资料变化形态、观测质量和观测精度、潮汐因子中误差、地震波记录能力等参数进行分析,采用固体潮汐残差矢量分析方法进行分析,对该台2010—2015年观测资料进行分析,发现体应变能记录到全球不同地区、不同震级的同震波,波形清晰,为分析预报人员进行地震研究提供依据。     

仪器标定格值变化对钻孔应变观测数据的影响

以巴南地震台钻孔应变某一时段观测资料异常变化为例,指出观测仪器元件标定格值是影响钻孔应变观测数据的重要参数,与固体潮汐幅度成反比例关系,且格值变化也可能是改变钻孔应变趋势形态的一种因素。文中分析格值与应变观测数据之间的物理机制,校正恢复异常时段观测曲线,为钻孔应变异常干扰识别工作提供参考。     

青岛地震台2020年5月—2021年5月体应变趋势异常分析

2020年5月至2021年5月,青岛地震台体应变观测数据年漂移量明显小于往年同期变化,基于周边监测环境、同场地其他观测手段、气象因素、其他台站测项数据、青岛GPS观测站数据、潮汐因子和超限率等进行分析,结果发现：(1)台站附近小学建设地下车库进行基坑开挖,有可能对体应变观测造成影响;(2)体应变异常为地下应变的真实反映;(3)体应变年漂移量减小非气象因素所致,且非区域性变化;(4)经小波分析,表明钻孔体应变数据变化趋势正常。采用midas GTS软件,基于有限元模型,模拟计算基坑开挖对体应变的影响量,结果显示,体应变仪探头处体应变变化量约为-1.7×10^-5,而实际漂移量差值约为-0.53×10^-5,二者量级一致,仅数值稍有差别。综合判定认为,青岛地震台体应变年漂移量变小与台站附近地下车库的基坑开挖有关。     

长治中心地震台体应变观测干扰识别

文章通过分析长治中心地震台TJ-Ⅱ型体应变仪运行以来影响观测资料的干扰因素,发现自然因素主要为气压与雷电,观测系统因素主要为数采故障与信号干扰,人为因素主要是仪器标定和调零,以及一些同震干扰。通过对比分析,总结干扰特征,为准确识别、排除干扰、提高体应变观测资料质量提供参考依据。     

西昌小庙地震台钻孔应变抽水干扰的识别

通过对西昌小庙地震台钻孔应变曲线分析,结合周围环境的检查,发现小庙地震台钻孔井与一个干扰源机井的距离约80 m,当机井抽水时,周围地下水会因静压力作用向机井补充,于是机井附近岩层应力状态发生改变,离机井越近,应力变化产生的影响越大,认为小庙台钻孔应变数据突变是由机井抽水引起的,这为台站工作人员在日常观测数据处理中提供了有益的参考,也为分析预测人员使用观测数据时剔除干扰提供了可靠地第一手依据。     

阜新地震台体应变资料清理与研究

通过对阜新地震台体应变资料清理,总结出了阜新体应变数据的动态特征及变化规律;提取了典型的干扰形态,为在今后观测工作中排除干扰积累了宝贵经验;对体应变同震响应特征与地震之间的关系进行了详细分析,也检验了体应变仪的映震能力,为以后体应变资料分析和发现震前异常打下良好的基础。     

2022年5月2日青州ML 4.1地震前昌邑青山深井综合观测仪数据异常分析

2022年5月2日山东青州发生M_L4.1地震,潍坊地震监测中心站昌邑青山深井综合观测仪钻孔分量应变、垂直摆、孔隙压力和静水位观测,于2022年4月25日均出现趋势异常变化。为明确异常性质,山东省地震局对该仪器工作状态及周边环境开展多次现场核实工作,通过对历史观测资料、周边区域观测资料、历史地震数据以及模拟抽水干扰影响的分析,认为昌邑青山深井综合观测仪出现的同步趋势变化非地震前兆异常,受干旱及农田灌溉水井抽水的影响可能性较大。     

抽水对体应变的干扰及其消除方法

通过对北京昌平台Ｓａｃｋｓ体应变和气压、水位及抽水资料的综合对比分析，较系统地论述了抽水对体应变年变、月变和日变的干扰作用，并探讨了消除干扰的方法。结果表明，去掉干扰后的体应变曲线与１９８９年大同等地震存在一定的对应性。本文在研究体应变的同时，也研究了地下水位的变化，并比较了二者的异同。     

INFLUENCE OF PUMPING ON FOUR-COMPONENT BOREHOLE STRAIN AT TAI'AN SEISMIC STATION AND ITS INTERFERENCE MECHANISM

Four-component borehole strainmeter (FCBS) is one kind of high-precision borehole strain observation instruments invented in China. As a kind of near-surface deformation observation instrument, FCBS is also easily disturbed by the external environment factors. As a common factor, pumping has significant influence on FCBS observation. Existing studies mostly identify the pumping interference from the perspective of observation curve morphology, relatively few studies focus on its interference mechanism. In order to truly capture earthquake precursor information, it is necessary to study the interference mechanism. In recent years, RZB-3 type FCBS at Tai'an seismic station has been seriously affected by pumping, so it is necessary and also feasible to study the interference mechanism of pumping. Since the influence of pumping interference on borehole strainmeter is common, this work would be very practical and be used for reference by other borehole strain observation stations. We find that the original observation curves and observed surface strain, shear strain from RZB-3 type FCBS at Tai'an seismic station have the characteristics of synchronous change with the borehole water level, in which the linear correlation coefficient between the two observed shear strain curves and borehole water level reached 0.70 and 0.82 respectively. We further find that the principal strain direction of borehole and borehole water level after normalization meet the nonlinear function as y=1.217arctan(x)^0.224-0.284. The above phenomenon indicates that the observation of RZB-3 type FCBS at Tai'an seismic station is significantly affected by the borehole water level, and the influence is more obvious and the gradient is larger at the stage of low water level. Pumping interference often appears in low water level stage and changes the rock pore pressure state. Statistics show that pumping interference affects the borehole strain state. To investigate the interference mechanism of pumping to RZB-3 type FCBS at Tai'an seismic station, we take a known pumping as an example, in which we study the principal strain state of the borehole in three periods of normal pumping, interruption of pumping and resuming pumping respectively. During each period, we solve 3 parameters of the principal plane strain state, i.e. the maximum principal strain rate, the minimum principal strain rate and the maximum principal strain direction from four observation equations of FCBS by nonlinear iterative least squares algorithm. On the other hand, concentrated load model (CLM) is used to simulate the mechanical mechanism of pumping. Firstly, the depth of FCBS relative to pumping source and the concentrated load at pumping source are inversed, then, the strain state surrounding the pumping well, including the state at RZB-3 borehole, is simulated by forward modeling. By comparing these results, we find that: (1)The concentrated load at pumping source inversed by CLM during periods of normal pumping and resuming pumping are both located at or near the bottom of the pumping well, which is consistent with the actual situation, indicating that mechanism and degree of the influence of pumping on borehole strain are well simulated by CLM. (2)The observed strain state is consistent with the simulation result of pumping interference by forward modeling, indicating that the principal strain state of borehole calculated based on observation of FCBS reflects the true strain state of borehole under different pumping states.(3)The inversed concentrated load at pumping source during pumping periods is significant greater than the load of the pumped water, indicating that the pumping process has more significant influence on the pore pressure of rocks than the load of the pumped water. Even though CLM is an approximate simulation since it's based on some elastic assumptions, the interference mechanism of pumping on RZB-3 type FCBS at Tai'an seismic station is well explained, which is maybe very helpful for studying the influence of pumping interference on other deformation instruments, locating the unknown pumping source and studying the characteristics of pore pressure of rocks.     

日月食现象对库尔勒体应变观测的影响

通过对库尔勒体应变观测的畸变现象分析,认为日、月食现象对体应变及辅助气压观测有显著影响,且产生的影响不同,正确认识日、月食现象对体应变观测的影响,对于识别地震前兆异常具有一定意义。     

西影井水位动态异常成因的讨论

西影井自１９７４年观测以来，动态比较稳定，干扰很明显，反映地壳应力变比较灵敏，但从１９８９年１０月中旬开始，出现了大幅度，长时间的复杂多样的异常变化。经过研究，初步认为，这是一次大区域地壳构造运动引起的水位异常。     

典型干扰对连云港地震台体应变的影响

通过对连云港体应变仪运行至今的观测资料整理、分析,总结出日常观测中可能出现几种干扰现象,以求更好排除非地震前兆干扰,有效的增强对地震前兆异常的识别,对获得地震前兆异常特征识别有着重大参考意义。     

泰安地震台应变观测受到抽水干扰的初步分析

分析了泰安台YRY-4分量应变仪自2009年7月底出现的固体潮畸变现象,与体应变、伸缩仪和水管仪同步畸变进行对比,对异常现象进行了落实。通过调查,落实了应变固体潮畸变现象是由附近居民新井抽水干扰所致,并初步分析了抽水对不同应变观测的影响程度及探头附近的地质结构。     

数字化钻孔体应变干扰机理及异常分析

对山东省钻孔体应变仪数字化观测资料的干扰及突跳异常进行了分析、讨论，认为：(1)山东省四个台站的钻孔体应变观测资料不同程度地受降雨、地下水位、气压、温度的影响，其中，烟台台体应变观测受到的干扰最多，影响最显，主要与其钻孔的地质条件有关。(2)长清台体应变观测资料中出现的几次突跳异常是由井孔内破碎带处掉下的岩块引起的变化。     

体应变的气压效应

通过对河北省张家口地震台体应变和气压观测和对比分析,探讨了消除气压干扰的方法。指出用别尔采夫滤波法去掉体应变固体潮和气压的短期用回归方程、相关分析、求气压系数,体应变残差等可排除气压干扰。结果表明,当体应变观测曲线出现异常时,消除气压干扰后,异常更加明显,更有利于对异常的识别和判断。发现去掉干扰后的体应变曲线与１９９８年１月１０日河北张北６．２级地震存在一定的对应关系。     

形变仪器影响观测质量因素

通过对泰安地震台形变仪器观测资料质量的统计分析,发现影响观测质量的主要因素包括：观测环境的改善、优化可以提高观测精度;仪器管理和数据处理水平可以影响数据精度;降雨、吸潮等可以对曲线趋势变化造成影响;环境恶化,如外界抽水等干扰,会使曲线日变固体潮失真,从而掩盖真实的地壳信息。     

乌什地震台多分量钻孔应变观测资料干扰的初步分析

根据多分量钻孔应变的观测原理,从理论和实际观测中分析了水厂抽水、标定、同机柜检修仪器的相互影响、数采死机重启数采、天气突变打雷等对多分量钻孔应变观测的影响。分析表明,钻孔应变观测值波动时间与各干扰时间基本吻合,因此认为水厂抽水、同机柜检修仪器、天气突变打雷等对多分量钻孔应变观测会造成一定程度的干扰。