全方位自然电场观测方法和观测技术研究

自然电场是一种物理意义比较明确, 变化(孕震)机理相对明晰的地球物理场, 在矿产资源勘探、 水文地质勘测等领域有着比较广泛的应用, 在地震监测领域也有了多年的探索和实践. 本文在初步研究全方位自然电场观测方法的基础上, 重点分析和讨论了基于全方位自然电场观测技术, 包括一种Pb-PbCl₂不极化电极、 多测道高精度数据测量、 网络控制与数据通信等组件和模块的基本原理和技术实现方法, 便携式设计和环境温度适应能力的技术实现途径等, 并对天津市静海地震台的自然电场试验观测系统及观测数据进行了简要介绍和分析讨论. 结果表明: ① 全方位自然电场观测方法能够捕捉到各个方向自然电场及其随时间的变化; ② 自然电场观测技术系统能够配合全方位自然电场观测方法, 在360°范围内开展自然电场及其随时间变化的动态变化测量, 具有较高的观测精度、 较强的抗干扰能力和观测环境适应能力; ③ 天津市静海地震台的试验观测系统记录到了可能与周边水系的季节性变化有关的自然电场全方位变化.      

中强地震前后地电场观测数据变化研究

地电场观测对象为天然地电场,包括源自外空的大地电场和源自地下的自然电场两个部分.我国最早开展模拟地电场观测在1966年邢台地震之后.数字化地电场观测始于"九五"以后,目前已经建成了由110个台站组成的覆盖各主要地震危险区和重点监视区的地电场观测台网.地电场台网记录到了大地电场日变化和地电暴等周期性或同步背景变化.     

地电场秒采样观测技术研究与应用

地电场是重要地球物理场之一,以地球表层的天然电场及其随时间的变化为主要观测对象,以地下介质场源产生的地电场及其动态变化过程为重要研究目标.多年来开展的理论分析、数值模拟和试验研究等结果表明,在强地震活动过程中,地电场的动态变化,主要与在地应力和地应变作用下,地下介质的构造断层活动、裂隙发育和电解质运移和渗流等物理过程,以及地下介质的电磁学属性及其动态变化等相关联.     

地电场观测中几种常见干扰

利用通州地震台、延庆地震台和昌平地震台2004年以来使用铅板电极观测的地电场资料,对观测中常见干扰及观测问题进行了详细的识别与归类。资料变化主要有环境改变干扰、流散电流变化干扰、外空磁场环境变化干扰、观测系统本身变化(包括更换电极、更换避雷器等)。找出了典型干扰情况进行分析,结果表明:地电场观测对区域的观测环境变化以及细微电磁环境和观测系统的变化都有非常灵敏的反应。在使用地电场资料进行地震预测时,必须对各种干扰的因素进行仔细的排除。     

全国地电场观测技术与观测质量研讨会纪要

<正>我国于1966年邢台7.2级地震后开始了以地震监测预报为主要目的的地电场观测。从20世纪90年代开始,特别是经过"十五"以来的台网建设,目前已建成由120多个固定台站构成的数字化地电场观测台网,观测数据应用于地震监测预报和地球电磁环境变化研究等领域,并已取得重要进展,在地震监测预报实践中展现了良好前景。然而,由于我国数字化地电场观测起步晚,观     

基于地电场的裂隙水主体渗流方向两种计算方法及意义

地电场是重要的地震前兆物理场,其观测数据包含了自然电场、大地电场和干扰成分.自然电场源于地下介质的物理、化学过程,通常具有相对稳定性;大地电场则来源于空间电流和潮汐力,较稳定的日变形态主要表现出TGF-A、TGF-B两种波形.依据地电场的潮汐机理,邻近大水域的场地,潮汐力作用于岩石裂隙,易使裂隙水周期性渗流,产生周期性过滤电场,形成TGF-A波形地电场;空间Sq电流在地表的感应电场易引起裂隙水周期性渗流,进而产生大地电流场,使地表出现TGF-B波形地电场.以层状介质为例,设上层介质电阻率为p1,厚度为h1;水渗流层的电阻率为ρ2,厚度为h2;下层是不导电介质.     

海原小山四分量钻孔应变观测相对标定和异常判定

对宁夏海原小山yRy-4型钻孔应变仪进行实地相对标定后,数据比标定前有明显好转,资料的相关性显著增强,这验证了海原小山钻孔应变观测资料具有较高的可信度。相对标定后的潮汐因子灵敏度明显提高,稳定度明显改善,出现显著的同步变化趋势,相关性明显增强,各元件均有正常背景。对比钻孔应变各元件观测数据变化曲线,在固原ML3.8级与定西ML6.6级地震震前出现的扭曲、转折、恢复现象,是地震前地下应变积累和调整所致,表现出明显震前的短临异常变化。释放能量较小的地震,曲线扭曲、下降、转折的异常变化幅度较小,反之变化较剧烈,但短临异常变化的时间基本在震前10至15天之间。     

临汾中心地震台“十五”前兆观测系统综述

对临汾中心地震台“十五”前兆观测系统运行情况进行了统计分析,结果表明：该观测系统工作状态稳定、运转情况良好,产出数据的连续率、完整率等指标达到了规范中≥95％的要求;3套形变观测数据“内精度”达到了国家“Ⅰ”类形变台的标准,对于全球7级以上地震和全国6级左右地震,石英摆倾斜仪能清晰记录到50％以上地震的前驱波现象;在同一地震前垂直摆出现的异常变化与石英摆存在截然不同的异常图像形态,这可能与两仪器自身之间的摆系、工作周期、频率等指标的差异性有关;大地电场有较好的远场异常效应,在青海海西等地震前记录到了明显的短临异常。     

美国的震磁观测与研究

美国地质调查局(USGS)与各有关大学,在美国西部、特别在圣安德列斯断层及其临近地区布设了包括地磁在内的地球物理观测网,用以监测该地区的地震活动。地磁观测资料的分析结果显示:5.2~7.3级地震,在离震中3~50 km的观测点与台站上,得到地磁总强度的变化异常幅度为0.3~6 nT。震磁研究结果表明:某些地震存在震磁前兆信息,因此震磁效应的观测研究是探索地震预测的一种手段。深入分析了2004年9月28日帕克菲尔德6.0级地震前后7个台站的地磁数据,结果表明:该地震的同震震磁效应为-0.4~0.3 nT,这是由压磁机制引起的;而该地震较长时间的震磁异常为-5.0~1.0 nT,该异常与局部地质构造及其活动、应力变化状况、地下介质的电磁性质等因素有关。     

(九)地震流体观测与地震短期预测技术专题

本专题为专家及相关组织之间的交流和接触提供了一个良好机会,旨在提高地震流体观测技术,增强地震短期预测效能. 会议收到27篇论文摘要.内容涵盖了地震过程中流体的作用、孔隙压波的数值分析、地电场与流体主体渗流方向计算、井水位远场短临异常分析、WFSD(汶川地震科学钻探)钻孔气体氢浓度动态与断裂构造及地震关系、地震前后水氡异常、井水温度动态的复杂性及其机制研究、水位动态周期性干扰的小波方法分析和地下水强震映震效应等.参会人数之多,内容覆盖领域之广,堪称国内地震地下流体领域的一次学术盛会.     

榆树地震台地电场观测数据分析

处理、分析榆树地震台自建台以来2 604天的地电场分钟值数据,结果表明;①该台地电场正常的日变化曲线形态呈现典型的"双峰单谷"变化;②地电场分钟值曲线峰谷极值时间与本地日出和日落时间吻合;③地电场观测记录的短周期信号(小于1 h)受观测环境的影响较小;④在中强地震前,能够捕捉到明显的异常信息,等等。     

地震地电场观测方法与技术专题研讨会纪要

我国地电场观测始于1966年邢台6．8级地震前后,从20世纪90年代开始,已先后建成了由100多个台站组成的数字化地电场观测网,开展了中国大陆地电场背景变化探测及主要活动断裂带、重点监视区等区域性变化的观测与研究。为了更好地发挥地电场观测网的应用效能,探索地电场观测、研究和未来发展思路,中国地震学会地震电磁学专业委员会于2011年10月17—18日在江苏省扬州市召开了地电场观测方法与技术专题研讨会。本次专题研讨会由中国地震学会地震电磁学专业委员会主办,全国地震电磁学科技术管理组地电管理部（甘肃省地震局）组织,江苏省地震局与江苏省扬州市地震局协办,上级主管部门中国地震局监测预报司及挂靠单位中国地震局地震预测研究所给予了大力支持。     

探索地震前兆的地磁观测研究

1976年7月28日,河北唐山发生了强烈的唐山地震(M=7.8)。唐山地震前后积累了大量的地磁资料。分析结果表明,唐山地震之前存在地磁场长期、短期与短周期变化的异常。这意味着强烈地震可能伴随相当丰富的震磁信息,地磁方法在中期、短期地震预报中具有良好的应用前景。 为探索震磁前兆,我们做了几个构造磁实验。实验结果显示,地磁变化与密云水库水位变化的关系系数为-(0.28±0.22)nT/m;对于地下核试验,爆炸前后的地磁变化约为1—2nT,在爆炸时刻约为2—3nT。根据实验结果,震磁前兆信息是可以观测到的。 利用我国所观测到的震磁现象资料,综合分析了地磁前兆时间、异常幅度、震中距与地震震级之间的关系。这些关系有助于地磁方法预报地震的研究。     

震磁前兆观测研究的进展

本文简要地评述了唐山地震(1976,M=7.8)等地震的震磁前兆观测研究结果、地下核爆炸前后的地磁变化状况、密云水库的构造磁实验,以及震磁前兆与地震的统计关系,为今后的深入研究提供参考。     

南北地震带两次典型强震周边自然电场变化及机理探讨

根据场源不同可将地电场E分为大地电场E_T和自然电场E_SP。空间S_q电流系和固体潮一般被认为是大地电场E_T的起源;自然电场E_SP源于地下介质的物理化学作用,其局部性变化相对稳定。2013年南北地震带相继发生了芦山M_S7.0地震（30.3°N,103.0°E）和岷县、漳县M_S6.6地震（34.5°N,104.2°E）。两次地震周边约400 km范围内的地电场台站（成都、汉王）数据表明震前自然电场E_SP出现明显的小幅度突跳或大幅度跃变,同时在时间上具有准同步性,其他地电场台站也有类似变化。基于大地电场岩体裂隙水（电荷）渗流（移动）模型,对两次地震周边自然电场E_SP的变异机理进行探讨,尝试解析其物理过程。     

当雄Ms6.6地震前后地电场观测数据分析研究

简要介绍地电场观测方法和拉萨地磁台地电场观测基本概况的基础上,对拉萨地磁台 2008年6月1日至12月31日期间的地电场观测数据,特别是当雄6.6级地震前后的地电场数据变化,进行了分析和讨论.认为①该观测结果受观测系统和观测环境等人为因素的影响比较小,观测数据具有较高的可靠性;②该数据变化过程与当雄6.6级地震序列具有较大的关联性;③对该数据的分析研究在探讨地震地电场变化机理等方面具有一定的代表性.     

嘉峪关地电场观测资料分析

研究了大地电场变化的基本要素,对嘉峪关地电场观测资料的质量进行了评价和分析,得到:嘉峪关台地电场观测基本反映了地电场的真实变化,特别对大地电场变化的记录准确.并研究了嘉峪关台附近及周围发生的4次中强地震前地电场、大地电场短临前兆现象,认为震前都显示了一定的短临异常.     

电气化铁路对平凉地震地电观测干扰的实验研究

详细介绍了宝中电气化铁路通车前后，平凉地电台自然电场及地电阻率的实测试验，结果表明，电气化机车通过平凉地电台测区时，产生强烈的交流干扰，致使自然电场和地电阻率观测无法正常进行。     

地震地下流体观测现状

系统介绍我国地震地下流体井（泉）的分布现状、观测井含水层特征及自流热水井的观测现状,并介绍观测项目及主要观测仪器等。上述调查与分析结果,可为我国地震地下流体台网的进一步调整与优化,及今后地震地下流体学科的发展提供科学依据。     

地下核爆炸前后的地磁观测及其结果

为研究震磁效应,在我国西部地下核试验现场布设了17个测点,于1983年9-10月间进行了地磁总强度的观测.资料分析结果表明,在离地下核爆炸点3.8——140km 范围内,各测点地磁总强度的差值变化在地下核爆炸前后存在异常,最大异常约为1.9nT;而且该异常与各测点至地下核爆炸点的距离具有一定的关系.在地下核爆炸时刻,存在2-3nT 地磁总强度的异常变化.这一结果对震磁关系与地磁预报地震的探索研究具有一定的参考意义.