体应变观测在中短期地震预报中的作用

一、前言我国研制生产的TJ-IA型体积式钻孔应变仪,于80年代后期在华北地区开始布设。体积式应变仪灵敏度高,达到了同类仪器的国际先进水平。该仪器系统的频率范围为0～5Hz,应变测量范围为1×10~(-10)～1×10~(-4),分辨率达到10~(-10)量级,可进行模拟输出或数字输出,填补了我国体积式应变仪的空白。目前,已在华北、东北和华东地区安装了17台,取得多年连续观测资料,在地震监测预报中发挥了较好的作用。体应变台分布如图1     

昌平台日本8．0级地震钻孔应变观测报告

一、台站钻孔应变仪简介中国地震局地壳应力研究所的昌平地震台地处于地应力变化敏感区,岩性为白云质灰岩。我台三种钻孔应变仪都记录到了2003年9月26日的日本北海道M_S8.0地震。 1987年我台新增三种钻孔应变观测手段：TJ-1A体应变仪、YRY-2差应变仪和RZB-1型分量应变仪。体应变仪和差应变仪孔深分别为58.18m和48.80m。RZB-1型分     

TJ-2型体应变仪的研制

本文首次报道TJ-2型体积式钻孔应变仪的研制工作。TJ-2体积式钻孔应变仪属于液压型体积应变仪,与传统的液位型体积应变仪在结构上有所不同,它可以有更小的体积(见照片1),且保持了液位型体积应变仪的技术指标。本文介绍了TJ-2型仪器研制的进展、技术指标与安装使用概况,以及存在的问题与今后工作方向。TJ-2型仪器的研制成功,推动了我国钻孔应变前兆观测手段在"十五"期间的新发展,为近几年内开展深孔应变观测及井下综合观测准备了一定的技术基础。     

DRY-1B型电容分量式钻孔应变仪关键技术与应用

文章简述了DRY-1B型电容分量式钻孔应变仪(简称“钻孔应变仪”)的理论基础，攻关了微位移感知、降噪、控温、性能测试、标定等关键技术，并通过了性能测试，标定结果表明：该应变仪达到了高分辨率(≥5×10^-11ε)、宽频带(10～100 Hz可选)、大动态范围(≥1×10^-3ε)、24位AD记录、低功耗(<3 W)等技术指标，其性能优于同期美国PBO和日本同类钻孔应变仪，是一款国际领先的地壳运动长期观测仪器，基本能够满足地壳长期应变缓慢积累的蠕变运动和短期应变快速变化的地震火山活动等观测需求。2008年以来，通过20余个地应力台站的应用，该钻孔应变仪记录到大量的地壳形变、断裂活动、同震应变波、应变阶跃、矿压活动等应变信息，并以北长山地应力台站应变监测数据自洽性检验和土耳其地震映震能力分析为例发现：北长山地应力台站电容传感器1#+3#和2#+4#元件应变曲线总体平稳，相关系数R²达到0.95;1#-3#和2#-4#元件的差应变年变化速率为10^-8量级，反映出长岛地区以剪切应力为主，且处于地震活动相对...     

体积式钻孔应变仪中的讯号电路

TJ-1型体积式钻孔应变仪已试用十余年,取得一定的实效。根据中国地震局,《九五规划》要求,1996～1998年进行实用化研究,其中也包括电子线路部分也需作多处相应的改进。已研制成功的TJ-2型小型化体应变仪,它不仅对井下仪器作了小型化与系列化的改造,在电子线路部分亦相应作了改进。本文重点介绍了在讯号传送方面的研制情况,其量程(优于6×10~(-6)应变)范围、噪声水平(优于6×10~(-9)应变)等主要技术指标都有明显提高,且电压输出格式能符合数字化台网建设的要求。二、压力传感器的选型传感器(即传感单元)在体应变仪的发展进程中,已经从“波纹管 差动变压器”(即TJ-1型)发展为差压式液压传感器(即TJ-1A型),而后者又由交流型压力传感器(即     

南京台2004年印尼苏门答腊特大地震钻孔应变观测报告

南京台位于南京市中山陵风景区，见图1。现有体应变、短水准测量、地磁、地电、大地电场、测震等观测手段。体应变观测项目是“九五”数字化改造项目，于1998年4月lO日安装观测，仪器型号：TJ-2B型体积式应变仪，灵敏度：2．30mV／10^-8，钻孔岩性是石英砂岩，钻孔深度为62．3m。2004年度仪器工作正常，全年M2波潮汐因子平均值为0．8654、潮汐因子中误差为0．0173、相对中误差为0．0199，记录固体潮较为清晰稳定。     

东三旗台2004和2005年印尼地震体应变观测报告

东三旗台位于北京南口一孙河断裂与怀柔一涿县断裂交汇处，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站，体应变仪钻孔井深285m，第四系厚198m，由粘土、砂土和薄石砾层组成，其下为震旦纪白云质灰岩。井下探头使用的是Sacks-Eyertson钻孔应变仪，仪器应变灵敏度设置为10^-9／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1987年正式建台，2001年9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

涞水台2004年和2005年印尼地震体应变观测报告

涞水台位于怀柔一涿县断裂南端的河北省涞水县王村，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站。体应变仪钻孔井深388m，第四系厚40m，上层为粘土和砂土，下层为卵石，以下为震旦纪硅质和泥质白云岩。井下探头使用的是华盛顿卡内基研究所研制的Sacks-Evertson钻孔应变仪，仪器应变灵敏度为10^-9／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1987年正式建台，2001午9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

大兴台2004年和2005年印尼地震体应变观测报告

大兴台位于北京市大兴区天堂河医院院内，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站。南苑一通县断裂在附近通过。体应变仪钻孔井深340m，水位埋深12m，第四系厚280m，主要由砂砾和粘土互层组成，基岩为灰岩。井下探头使用的是美国华盛顿卡内基研究所研制的Sacks-Evertson钻孔应变仪，仪器应变灵敏度设置为10^-9／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1989年正式建台，2001年9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

新疆地区钻孔应变观测及地震前兆研究

新疆分量式钻孔应变测量已有20年的连续观测资料,期间经历新疆境内6级以上强震及邻区7级以上强震共30次,其中7级以上地震7次,8级以上地震1次。在30次地震事件中,63％的地震前钻孔应变仪记录到了异常变化。其中,天山地震带上有17次地震,有明显的地震前兆记录的13次,占76％,钻孔应变台站均分布在此带上,对地震的震前异常记录效果更好;昆仑山地震带上有9次地震,其中5次地震前记录到应变异常,占56％。阿勒泰地震带上有4次地震,均无异常记录。新疆钻孔应变仪多次重复地记录到了震前非线性应变能积累的过程,其异常的主要特征是:(1)异常类型为年变畸变、阶变、指数型、大幅度应变张-压 (压-张)型,突跳型;(2)应变异常量级≥10-6;(3)异常持续时间以短期和短临异常为主,多数在6个月以下。本文仅举10组大震观测结果,以示应变前兆的异常特征。     

顺义台2004年和2005年印尼地震体应变观测报告

顺义台位于北京怀柔一涿县断裂北端，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站。体应变仪钻孔井深370m，水位埋深10m，第四系厚15．2m，为亚粘士和中细砂互层，以下至159m为花岗岩，再往下是寒武纪页岩、砾岩和灰岩。井下探头使用的是美国华盛顿卡内基研究所研制的Sacks-Evertson钻孔应变仪，仪器应变灵敏度设置为10^-9／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1987年正式建台，2001年9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

昌平台2004年和2005年印尼地震体应变观测报告

北京昌平台位于南口一孙河断裂端部，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站，体应变仪钻孔井深320m，第四系厚83m，为山前冲积的砂砾土层，其下为震旦纪白云岩和灰岩。井下探头使用的是美国华盛顿卡内基研究所研制的Sacks-Evertson钻孔应变仪，由于历史原因和数据衔接问题，仪器应变灵敏度设置为10^-8／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1987年正式建台，2001年9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

宝坻台2004年和2005年印尼地震体应变观测报告

宝坻台地处天津市宝坻县圣人庄，位于史各庄断层附近，是首都圈Sacks体应变综合观测台网的一个子站（图1），体应变仪钻孔井深253m，水位埋深15m，第四系厚182m，主要由含有少量粘土层的砂土厚层组成，基岩上部为白云岩，下部为含有页岩夹层的砂岩。井下探头使用的是美国华盛顿卡内基研究所研制的Sacks-Evertson钻孔应变仪，仪器应变灵敏度设置为10^-9／mV，能记录到清晰的固体潮变化，稳定性好。1988年正式建台，2001年9月完成数字化改造，实现分钟值采样和数据自动传输。     

TJ-2型体积式应变仪与YRY-2型压容差应变仪井孔抽、注水对比观测试验报告

一、泰安地震台孔应变观测概况泰安地震台共有三个钻孔,安装了两种型号的钻孔应变仪并行观测,一种是地壳应力研究所研制的J-2型体积式钻孔应变仪,安装在T-2孔内,探头埋深-69.9m,膨胀水泥耦合。另一种是河南省鹤壁市地震局的YRY-2型压容式差应变仪,安装在T-3孔内,探头埋深-28.5m,用石英砂掩埋(沉砂法)。这两种应变仪运行正常,均有清晰的固体潮显示,漂移很小。T-2和T-3两个孔内均安装了水位     

钻孔应变仪的固体潮标定——消除小尺度不均匀性的影响

通过对Pion Flat观测点的Gladwin钻孔张量应变仪(BTSM)进行固体潮标定得到的应变数据,我们对地应变进行了估算并分析。小尺度地质上的不均匀性是通过远场面应变/剪应变的交互耦合方法考察面应变/剪应变时所要考虑的因素之一。一种将交互耦合引入应变仪标定的方法由此而生。以同一位置激光应变仪(LSM)观测的固体潮应变为参考,我们发现用交互耦合方法对BTSM标定消除了钻孔固体潮观测值应变中近30%的系统误差。这种标定将钻孔应变和激光应变的测量精度(大约1km)准确地联系在一起了。这种标定技术为短基线应变测量中面临的主要问题(构造应变不能表征小尺度的非均匀性)提供了解决方法。这种方法在断层滑移的残余应变测量中可能减少50%甚至更高的误差,并允许增加滑移机制的约束条件。我们发现就目前仪器而得出的固体潮应变的理论估计值来进行交互耦合标定还不够精确。将理论固体潮与激光应变仪(LSM)观测的固体潮进行比照发现,至少有一半的误差产生于对海洋负荷潮的估计。     

1989年10月18日大同-阳高6.1级地震前昌平台应变观测资料分析

一、台址地质构造状况 1989年10月18日大同-阳高6.1级地震发生在阴山纬向带的南沿,与北北西向大同-南京断裂带的交汇部位。昌平地震台位于阴山巨型纬向构造带的南沿、北东向南口山前活动断裂和北西向南口-孙河活动性断裂交叉部位东侧7.5km处,和震中区同处于一个构造体系中,距大同-阳高6.1级地震震中区210km。二、昌平台仪器观测概况昌平台现有TJ-1A型体积式应变仪、RDJ-1A型多道压容应变仪、YRY-2型压容应变仪、AHY-832型压阻应变仪、ZX型振弦应变仪和Φ110型压磁应力仪。其中除压磁应力仪外,均属第二代高精度钻孔应变仪,能清晰地记录应变固体潮。这些仪器都能自     

中国西部强震活动与武都应变变化关系分析

一、引言钻孔应力、应变方法是通过测量钻孔孔径变化测量地壳应力、应变状态的相对变化。武都地震台RZB-1型钻孔式压容应变仪自1992年投入观测以来,至今已多次记录到很好的震例。并根据资料出现的异常变化,较成功地预报了1999年2月宁夏同心M_S4.7地震,4月甘肃文县梨坪M_S4.7地震,9月青海河南M_S5.1地震。但由于我们对地震前兆响应距离的种种误解,至今对武都台出现的强震远兆没有作出很好的解释。因此笔者选取了自1993     

昌平台钻孔应变资料地震前兆分析与研究

一、前言昌平台装有TJ-1A型体积式应变仪、YRY-2型压容应变仪、RDJ-1型多道压容应变仪等三种形变测量手段,距京张公路250m,周围500m没有抽水深井,地表黄土覆盖8m,3000m内没有大型用电设备,没有强电磁场干扰。上述手段能达到的性能指标为:静态应变灵敏度:10~(-9);动态应变灵敏度:10~(-10);量程:10~(-5)～10~(-4);一次量程:10~(-6)10~(-7);频响:0～10Hz;稳定性:10~(-6)～10~(-7)/a。     

TJ型钻孔式体应变仪井孔注水试验

一、前言按照TJ型体应变仪现场安装的经验,在仪器安装完毕1～2个月、观测曲线趋于平稳后,需进行一次小量注水试验,以确认探头上方固结的水泥层是否达到了预定厚度。近年来对一些台站的11个钻孔进行了注水试验。结果表明,这种注水试验除能检测探头顶部水泥层是否达到要求外,还可以进一步了解含有地下水的孔段内是否存在含水层或渗透性明显的裂隙,以及该含水层、裂隙中孔隙水压力变化对钻孔底部应变观测的干扰程度。     

昌平地震台震时钻孔应变资料可靠性分析

通过利用实测钻孔应变资料的震时信息验证其可靠性是用钻孔应变资料进行地震分析预报必不可少的一项工作。本文对2003年9月26日日本8．0级地震昌平地震台的三种钻孔应变仪实测应变资料从各仪器的受力状况、应变阶跃等方面进行初步分析研究,以验证钻孔应变资料的可靠性。