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。     

我国井下地电阻率观测技术现状分析

地震地电阻率前兆观测在中国开展了近50年,各种电磁干扰以及一些与地震无关的地表覆盖层电性结构变化一直影响着地电阻率观测,特别是近年来,电磁干扰越来越严重,为了抑制和减小电磁干扰和环境因素的影响,多个台站开展了试验性的井下地电阻率观测。通过对我国目前开展井下地电阻率观测台站的调研,总结了观测中成功的经验和存在的问题,并在此基础上,对井下观测装置技术的各个环节,提出相应较合理的技术措施。     

延庆台井下小极距地电阻率观测系统分析

随着经济建设的发展, 地电阻率定点观测区环境被干扰严重影响观测质量, 装置系统在地表布设的工作方式难以取得有效观测和持续发展, 因此装置系统向井下深部布设受到人们关注。 同时, 地表大极距观测方式难以持续发展, 也促使地电阻率定点观测向井下小极距观测方式发展。 井下小极距观测相比地表大极距观测占地面积小, 能较好地排除或减弱地表测区环境干扰对观测结果的影响, 既能适应经济发展的需要, 又能较好地为地震监测服务。 2018年, 在总结已建井下地电阻率台站布极方式和建设工艺的基础上, 新建延庆台井下小极距地电阻率观测。 本文重点分析了延庆台井下小极距地电阻率观测装置系统建设中的几个关键问题, 如水平向和垂直向观测相结合、 布极方式、 电极制作和埋设深度等装置系统技术过程, 以及水平向和垂直向观测装置系数的计算等。 延庆台建设较好地获得了近全空间观测布设, 从理论上解决了井下小极距地电阻率建设的难点, 为将来要进行井下小极距地电阻率观测装置系统建设的台站提供参考。     

江宁台多孔垂向地电阻率观测试验

为了提高地电阻率观测抑制地铁干扰的能力, 江宁台新建了多孔垂向地电阻率观测。 在观测中探讨完善了装置系数计算方法, 解决了缺数问题, 并通过比较同测区井下和垂向地电阻率观测数据, 得出如下结论: ① 垂向观测由于布极方式较为特殊, 其年变化幅度大于井下地电阻率观测同等极距; ② 与井下地电阻率观测相比, 垂向地电阻率观测信噪比更高, 具备更好的抗地铁干扰能力, 以期为地电观测抗干扰的方法和技术应用提供基础; ③ 垂向地电阻率观测建设中, 可能需要重视电极的位置固定。     

阳原地电阻率观测分析

由于大秦铁路横穿测区,夏季降雨时电极与铁轨形成通路,对地电阻率观测造成较大影响,使观测精度下降。ZD8M观测系统远离铁路并深埋电极后,可以减小地表降雨及地下水位对地电阻率观测数据的影响,使观测精度提高。河北阳原地震台地电阻率观测系统较好,数据可靠、稳定、连续,观测时间较长,对晋冀蒙交界地区的成组地震有较好响应,对晋冀蒙及首都圈地区地震监测、预报、地震科学研究中具有重要意义。     

天水台井下地电综合观测系统及监测效能分析

甘肃天水台井下地电综合观测系统于2010年改造建设完成,设置了20个地电阻率测项分量、 18个地电场测项分量和6个地温测项分量,涵盖目标测项、对比测项和实验测项三部分。本文详细介绍了该观测系统的装置建设和测项设置,着重对井下地电阻率观测效能进行了分析,结果表明地电阻率目标测项观测资料稳定、可靠,能够抑制地面电磁干扰,消除年变、风扰、降雨、灌溉等因素对观测的影响。观测数据在2013年芦山M7.0地震和岷县—漳县M6.6地震前均出现了明显的短临异常。     

地表与井下地电阻率观测数据分析

本文介绍了目前中国运行时间超过2年以上的4个同场地地表和井下地电阻率观测台站的基本情况, 通过分析观测曲线动态变化、 观测精度以及映震能力, 得到以下初步结果: ① 井下地电阻率观测对风、 降雨以及杂散电流干扰的抑制能力要优于地表观测; ② 井下地电阻率观测年变化与地表有较大的差别, 且井下观测大大削弱了年变化幅度; ③ 井下垂直方向地电阻率观测数据相对水平方向来说阶跃及突跳较频繁; ④ 天水、 河源、 海安台井下观测对其附近地震有一定的映震能力。     

地电阻率观测中两种电极接地电阻测量方法及其对比研究

利用传统三极接地电阻率测量方法对井下电极接地电阻进行测量会存在较大的测量误差,表明该方法已不适用于井下电极接地电阻测量。针对此问题,提出了利用台站现有地电阻率仪器进行电极接地电阻测量的新方法—直接测量法,并使用传统三极法和直接测量法对北京平谷地震台井下观测供电电极接地电阻进行了测量。测量结果表明:与传统三极法对比,直接测量法的测量结果更为准确、可靠,而且节省人力、物力和时间。      

地电观测深井电缆的研制

井下地电观测是在地电观测中规避地表环境干扰的手段之一。针对井下地电观测装置长期稳定性的迫切需求,本文介绍了适用于井下地电观测中室外线路的内部结构、制作工艺、制作材料和可靠性检测结果等。本文所述型号的电缆能适用于开展井下数百米深度的地电观测,可保障井下地电观测装置的长期稳定性,是今后发展井下地电观测的关键技术。     

天水地电阻率地表与井下多种观测方式的试验分析

2011年初天水地震台建成井下地电阻率观测专项项目,将地电水平观测推向了立体观测,其观测方式包括地表水平观测井下百米水平观测、地表与井下互换观测等.通过近两年的持续观测,地表A、B供电并下M、N观测以及并下水平观测两种方法获得的数据相对稳定、可靠;同时地表A、B供电井下M、N观测有助于数据变化的可靠性分析.在电磁环境较复杂的观测场地,地表A、B供电并下M、N观测和井下水平观测可能是地电阻率观测较为有效的两种方法.     

江苏省地电阻率年变化及其差异性探讨

以江苏省江宁地震台、新沂地震台和海安地震台为例,归纳了江苏省地电阻率年变化特征的类型,并对地电阻率年变化差异性的原因做了探讨。通过反演计算指出地电阻率年变化差异性的原因主要是由各观测场地地下电性结构造成的,分析这种不同有益于解决在场地选择中如何得到一个规则年变的场地,以便更好地服务于地震预报的数据处理。     

裂隙非均匀分布岩石中的电位及视电阻率计算

计算了在均匀高阻介质中含有低阻裂隙的岩石的电场分布，并由此推导出裂隙非均匀分布的岩石中视电阻率的计算公式．结果表明，裂隙的埋深、规模、走向（平行或垂直视电阻率测线）以及真电阻率等，对视电阻率的观测和计算结果都有不同程度的影响．本文结果对视电阻率法用于地震分析预报提供了一种有效的计算方法．      

吉林省地电阻率观测干扰分析研究

本文主要利用吉林省内3个地电阻率台站的数据,对观测中出现的自然干扰、测量线路干扰等进行了分析研究,为正确排除数字化地电数据中的干扰和准确识别其中的震兆信息提供借鉴和参考。     

地电阻率多极距观测中的最佳布极方式

对如何确定地电阻率多极距观测中的最佳布极方式, 包括极距个数和各极距长度的确定进行了研究。 确定最佳布极方式的主要依据是地下各层介质的响应系数随观测极距的变化规律以及采用不同观测极距对反演精度的影响。 以宝坻台为例, 讨论了在电性剖面参数已知的情况下, 如何确定多极距观测中各极距长度。 最后, 利用提出的最佳布极方式确定的装置系统对宝坻台模拟多极距观测资料进行了处理。 结果表明, 用最佳布极方式确定的多极距观测系统可精确计算出地下各层介质的真电阻率变化。     

强磁扰对视电阻率观测的影响

基于地球天然交变电磁场的基本理论,研究了磁静日、磁暴时的视电阻率的变化特征。结果显示：磁暴时ρｓ有明显变化,一般大于或等于２倍的磁静日的标准差。同时发现,由于地下介质的不均匀性,天然交变电磁场各种频率成份对地下电性介质的贡献不同,集肤效果也不同,从而使得在同一地电台、相同观测环境、相同观测条件下,磁暴时地电阻率的测道的差异,其干扰水平显著出明显的方向性。最后对研究中所发现的一些问题尽可能地给予了物     

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...     

地电阻率观测中一类反常年变化的分析讨论

本文从理论和实际观测资料方面讨论了我国某些地电阻率台站出现的冬天低值、夏天高值的反常年变化,指出出现这类年变化的原因可能有三种,其中最主要的是在特殊地电断面上,由于表层介质电性变化对地电阻率测量以反向贡献所致,这是表层电阻率变动引起地下电流密度非线性变化在特殊地电断面上的反映。这种特殊地电断面的标志就是表层介质的响应系数出现负值。此外,本文还讨论了在资料处理时,这类年变的消除方法。     

铁轨干扰浚县地震台地电阻率观测的有限元分析

2016年5月浚县地震台地电阻率EW向测值出现明显变化,为正确评价该变化,依据浚县地震台地质资料、岩层电性资料和EW向电测深曲线,将该台地下介质电性分布简化为二维电性结构,建立三维有限元模型。通过数值模拟,计算测区内地表铁轨干扰对地电阻率观测的影响形态和幅度。结果表明,由数值模拟所得干扰幅度、形态与实际测值的异常变化较吻合,因此从数值分析的角度确定了铁轨对浚县地震台地电阻率观测的干扰。     

用正向供电技术提高视电阻率观测精度

定量地实验研究了在采用不同观测方法相同干扰对视电阻率测量的影响。结果表明，采用正反向供电方法可大幅度提高视电阻率的观测测精度。同时还在ＺＤ８地电仪上实现了这种观测方法，试验结果与理论推算值基本相符。