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     

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。     

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。     

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     

用体应变潮汐因子变化开展地震预报研究

80年代末,我国自行研制的TJ-1型钻孔式体应变仪,已取得一批实测资料,其中包括地球的固体潮。观测系统对固体潮的响应与测区岩体的力学性质有关。岩性不同,其响应程度亦不同;岩性改变,响应程度也会改变。当地震孕育到一定阶段后,孕震区的微裂隙出现扩展串通,介质性质发生变化,地球对潮汐力的响应也会发生变化,高精度测量系统记录的固体潮就会发生畸变。通常只在一定范围波动的潮汐振幅因子(即实测应变潮汐振幅与理论潮汐振幅之比),此时便会出现偏离基值的下降型异常变化。二、固体潮调和分析固体潮就是地球固体部分在太阳和月亮引潮力作用下产生的内部应力或应变。对应变固体潮资料作调和分析,是提取地震信息、预报地震的方法之一。     

体应变潮汐观测资料预测地震初探

一、概况继美国研制出Sacks-Evertson体应变仪后,中国地震局地壳应力研究所于20世纪80年代初也相继研制出TJ系列钻孔体积式应变仪。它是通过岩石钻孔的体积变化导致仪器内液体压强变化来进行地应变精密测量的。能清晰地测到体应变固体潮汐变化,精度达10~(-10)。特别是在“九五”期间,“TJ-II”系列体应变仪无论是在数量、质量上均得到了较大的发展。目前全国已有体应变台站25个,有的已正常观测近20年,为地震预测预报积累了丰富的资料和经验。全国体应变观测台站分布如图1,有关参数如表1所示。     

怀来4．4级地震体应变观测报告

一、怀来台概况怀来形变综合台位于河北省怀来县沙城北约7km,地处燕山折断带李信屯断褶处,延庆山字型前弧西翼与新华夏构造体系大海坨构造带的复合部位,延怀断陷盆地中部,黑山寺狼山断裂的北端,海拔628m(见图1)。 1988年4月中国地震局地壳应力研究所为我台安装了TJ-1A型钻孔式体应变仪,2000年11月地面仪器更换为TJ-1C型仪器。我台目前还有SQ-70型石英摆倾斜仪(二分量),     

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...     

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。     

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     

花岗岩的Sr-Yb分类及其地质意义

研究表明,中酸性岩浆岩(包括 SiO_2>56%的中酸性火山岩和侵入岩)的 Sr 和 Yb 是两个非常有意义的地球化学指标,如果大致按照 Sr=400×10~(-6)和 Yb=2×10~(-6)为标志,可以划分出4类花岗岩,即:高 Sr 低 Yb(Sr>400×10~(-6),Yb<2×10~(-6))、低 Sr 低 Yb(Sr<400×10~(-6),Yb<2×10~(-6))、低 Sr 高 Yb(Sr<400×10~(-6),Yb>2×10~(-6))和高 Sr 高 Yb(Sr>400×10~(-6),Yb>2×10~(-6))型花岗岩。其中,从低 Sr 高 Yb 型中还可以分出非常低 Sr 高 Yb(Sr<100×10~(-6),Yb>2×10~(-6))的一类。因此,按照 Sr 和 Yb 含量的不同,可以将花岗岩分为5类,文中着重探讨了这5类花岗岩形成的源区深度问题,指出按照残留相组成和花岗岩地球化学特征,可以将花岗岩形成的压力分为3或4个级别:即:(1)高压下与石榴石平衡的花岗岩具有高 Sr 低Yb 的特征;(2)在中等或较高压力、麻粒岩相(由斜长石 石榴石 角闪石 辉石组成)条件下,花岗岩具低 Sr 低 Yb 或高 Sr 高 Yb 的特点(取决于原岩成分);(3)低压下,残留相有斜长石无石榴石(角闪岩相),花岗岩为低 Sr 高 Yb 类型的;(4)与蛇绿岩有关的在洋壳剖面浅部由辉长岩部分熔融形成的 M 型花岗岩,具有非常低 Sr 高 Yb 的特点,形成深度约2～5km,可能是非常低压条件下形成的。研究表明,淡色花岗岩大多分布在低 Sr 低 Yb 区,部分正长岩和钾玄岩分布在高 Sr 高 Yb 区。藏南淡色花岗岩可能形成的压力较高。文中探讨了岩浆与深度的关系,得出了一些初步的认识,指出需要进一步研究的问题。为了得到经得起考验的结论,还需要更多资料的积累,更多理论的探讨和更多实验的佐证。     

分量式钻孔应变观测数据的解释

一、引言我国开展分量式钻孔地应力(应变)观测已经有30多年的历史,获得了大量宝贵的观测数据。目前,第二代分量式应变观测系统(例如RZB-1型电容式应变仪),已经将观测精度提高到10~(-10)。但是,如何处理和解释这些资料,从中提取出可靠的地应力信息,尽管已经有不少作者进行过论述,但仍然是一个没有得到完善解决的问题。例如至今还没有文献阐述观测资料与理论固体潮是否符合,因而不能说明观测结果的可靠性。这个     

北山造山带中部早古生代伸展构造体制：来自石板井辉长岩的年代学及地球化学证据

北山造山带位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块交汇部位。为了研究北山地区早古生代大地构造属性,基于1∶5万区域地质矿产调查,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年法对分布于石板井地区的辉长岩体进行了年龄测定和岩石地球化学测试。结果表明:辉长岩体锆石U-Pb年龄为498.9±2.4Ma,属晚寒武世。地球化学数据显示:岩石具有较低的SiO_2(40.39%~53.62%)和较高的Al_2O_3(12.56%~19.26%)、CaO(8.09%~10.93%)含量和Mg#值。稀土总量较高(∑REE=62.69×10~(-6)~250.62×10~(-6)),轻重稀土分异明显[(La/Yb)N=4.89~16.94],无明显Eu异常,δEu=0.82~1.28。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Zr、Ti等。Rb/Nb-Rb/Zr、(Ce/Yb)N-(Yb)N、Zr-Y和Zr-Nb图解显示该岩体岩浆起源于过渡型岩石圈地幔的部分熔融,并且在上升侵位过程中发生明显的地壳混染。辉长岩体具有相对高的TiO2(0.65%~1.98%)、Nb(4.47×10~(-6)~18.56×10~(-6))、Ta(0.44×10~(-6)~1.86×10~(-6))、Zr(48.07×10~(-6)~386.86×10~(-6))、Hf(2.17×10~(-6)~21.23×10~(-6))含量,相近于板内玄武岩。此外,在辉长岩体南侧发育同期二长花岗岩,二者构成双峰式岩浆岩组合。综合上述特征,辉长岩产出构造背景为板内伸展构造体制,并推测在晚寒武世古亚洲洋未发生俯冲,仍处于扩张期。     

昌平地震台数据处理系统设计与实现

一、前言昌平地震台是跨形变、流体两大学科的综合台,安装有TJ-1A型体应变仪、RZB-1型分量应变仪、YRY-2型差应变仪及高精度的气压测量仪、水位测量仪和水温测量仪。 1994年起,昌平台实现了数据自动化采集和传输,由原来的整点值测量到分钟值测量,观测密度提高了60倍,每天有上万组的观测数据需要处理。将这些数据绘制成各种报表、曲线图,为分析部门提供真实可靠的观测数据以及利用第一手资料进行分析研究     

JQ-1型钻孔式剪切应变仪总体设计

一、前言在组合应变仪的设计中,曾提出了更为直接测量水平剪切应变的新的工作原理。本文首次报道了采用这一新测量原理、配合以新式的机械结构和新型电路构成的JQ-1型钻孔式剪切应变仪。 1．新的测量原理即没有采用传统的径向位移式测量方法,而是采用弹性筒内壁的切向位移测量方法。它的优点：一是井下仪器(探头)内部只用两个传感元件直接给出两个测量量(而不是传     

甘肃北山造山带南缘石板泉一带花岗岩地球化学特征及构造意义

甘肃北山石板泉岩体锆石U-Pb年龄为211~200 Ma;211~214 Ma;215~216 Ma,侵入时代为晚三叠世诺利阶(Norian),岩石具高硅低铝、富钾贫钠、非常低Sr(37.1×10-6~94.7×10-6)高Yb(2.19×10-6~4.1×10-6)的南岭型花岗岩特征,A/CNK=0.89~0.96之间,σ=1.82~2.54。明显富集Rb、Th、K等大离子不相容元素(LILE),亏损Ti、Sr、P、Nb、Ta等高场强元素(HFSE),稀土元素分布曲线呈明显的"燕式"型,其形成可能来源于下地壳部分熔融,源区深度较浅、水含量、压力和氧逸度均很低,处于还原状态下的伸展构造背景。研究其区域构造—岩浆演化,对认识北山地区构造演化和指导区域矿产预测评价均具有重要的理论和实际意义。     

青藏高原北部查保马组火山岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和地球化学特点及其成因意义

查保马组火山岩位于青藏高原北缘、可可西里东部,为一钾质C型埃达克岩,形成于新近纪中新世(N_1)时期,锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为13.2±0.6～18.3±1.1Ma。火山岩具有SiO_2为59.48%～64.63%,富碱(Na_2O k_2O=7.52%～8.30%),高K_2O(4.21%～4.62%),高MgO(0.76%～2.48%)和高Mg~#值(0.26～0.51),以及钾玄岩系列的岩石地球化学特征。稀土总量非常高(∑REE=482.26×10~(-6)～592.11×10~(-6)),轻稀土强烈富集(LREE=466.47×10~(-6)～571.69×10~(-6)),重稀土显著亏损(HREE=14.00×10~(-6)～20.43×10~(-6)),Y含量(13.29×10~(-6)～19.87×10~(-6),平均16.27×10~(-6))和Yb含量(1.11×10~(-6)～1.66×10~(-6),平均1.37×10~(-6))普遍偏低。稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,(La/Yb)_N值为61.02～91.67。负铕异常不明显(Eu/Eu*=0.74～0.86)。Sr含量及Sr/Y比值高,分别为949×10~(-6)～1497×10~(-6)和54～108,微量元素比值蛛网图上强烈地表现出Nb、Ta、P、Ti、Y的负异常。查保马组(N_1c)钾质C型埃达克岩是青藏高原北部在中新世时期因大陆地壳巨量增厚(75～80km)引起榴辉岩相的下地壳物质发生部分熔融的岩浆产物。     

西藏雅鲁藏布江南岸若措早侏罗世含矿斑岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

针对西藏雅鲁藏布江南岸若措地区矿化斑岩的岩相学、年代学和地球化学特征,研究旨在探讨与新特提斯洋早期俯冲作用有关的岩浆和成矿作用,拓宽侏罗纪斑岩型矿床找矿思路。样品锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示矿化角闪石英闪长斑岩结晶年龄为181.70 Ma±2.90 Ma,成岩时代为早侏罗世;微量元素地球化学特征显示富集大离子亲石元素(LILEs:如Rb,Sr和U)和轻稀土(LREEs),亏损高场强元素(HFSEs:如Nb,Ta和Ti)和重稀土(HREEs),结合微量元素构造环境判别图解,暗示其形成于新特提斯洋北向俯冲相关的岩浆弧环境。同时岩石以高Sr(344×10~(-6)~571×10~(-6))、Sr/Y(37.69~46.36)和Mg#值(44~54),低Yb(0.93×10~(-6)~1.31×10~(-6))和Y(9.12×10~(-6)~13.02×10~(-6))为特征,这与起源板片部分熔融的埃达克岩地球化学特征一致,暗示母岩浆主要起源新特提斯洋洋壳的部分熔融。综合分析认为雅鲁藏布江北岸和雅鲁藏江南岸均具有寻找侏罗纪斑岩型矿床的潜力,矿产勘查工作的重点是侏罗纪斑岩体与火山-沉积岩盖层的耦合区域。     

安徽金寨岩体地质和地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

安徽金寨岩体为一钾长花岗岩体,位于大别造山带北淮阳构造带,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得岩体侵位年龄为129.7±1.5Ma,属早白垩世岩浆活动产物。岩体周边发现有数个铅锌多金属矿点,与区域岩浆作用及其矿化一致。岩体富硅(SiO_2=72.47%~77.80%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.48%~8.16%)、贫钙(CaO=0.15%~1.47%);稀土配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu=0.18~0.40);微量元素特征显示具有较高的Ga(21.68×10~(-6)~24.12×10~(-6))、Zr(127.68×10~(-6)~196.75×10~(-6))、Nb(33.31×10~(-6)~60.53×10~(-6))和Y(14.57×10~(-6)~27.51×10~(-6))含量,较低的Sr(8.15×10~(-6)~138.52×10~(-6))、Ba(23.04×10~(-6)~332.63×10~(-6))含量,在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、和Ti的负异常。以上特征表明金寨钾长花岗岩为A型花岗岩,可能是下地壳源岩部分熔融的产物。金寨钾长花岗岩是形成于造山后伸展环境下的板内A1型花岗岩,不是形成于非造山大地构造背景下的碱性花岗岩。     

甘肃北山造山带南缘白石坝一带南岭型花岗岩地球化学特征与锡成矿作用浅析

白石坝一带花岗岩具高硅低铝、富钾贫钠、非常低Sr(24.9×10~(-6)~82.9×10~(-6))高Yb(2.61×10~(-6)~5.74×10~(-6))的南岭型花岗岩特征,A/CNK介于0.91~0.98之间,σ在1.92~2.22之间。明显富集Rb、Th、K等大离子不相容元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,并具有弱Nb亏损,稀土元素分布曲线呈明显的"燕式"型,其形成可能来源于下地壳底部部分熔融与地壳物质发生混合形成的产物,源区深度较浅、水含量低和氧逸度低,处于还原状态下的伸展构造背景,有利于锡矿的萃取和富集,研究其区域构造-岩浆演化,对指导区域矿产预测和评价均具有重要的理论和实际意义。