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。     

TY系列高精度体应变仪研制及映震能力分析与应用

文章综述了钻孔体应变仪的发展历程,针对体应变仪目前存在的稳定性和带宽不足、标定精度低等问题,创新与改进液压传感器、控制电路、标定方法等技术,研制出TY-2B型钻孔体积应变仪。改进的液压传感器提高了仪器精度,缩小了仪器体积;改善了控制电路,提高了仪器采样率、带宽及稳定性;创新的压电陶瓷标定技术提高了监测数据可靠性。测试结果表明改进型的TY-2B型体应变仪功耗低,小于3 W;长期稳定性好;灵敏度高,分辨率达到10−11ε;高频特性和低频特性好,采样率10~100 Hz,可采集完整地震应变波波形,固体潮波形清晰稳定;体积小重量轻,外径缩小至Φ89 mm,适用于Φ100 mm钻孔,长度1300 mm,重量45 kg,运输和安装方便。经室内检验、野外台站15年的测试,获取了良好的监测数据,体现了高灵敏的映震能力,龙门山北段体应变台站对2010年玉树地震及2023年土耳其地震的观测响应表明TY系列高精度体应变仪不仅是静态应变仪,还是宽频应变地震仪,具有动−静态标定能力,且相对于摆式地震仪有着极宽响应频带的独特优势,既可以观测地壳长期缓慢变形及其积累的特征,还可观测地壳破裂变形的瞬态细微特征。汶川地震以来青川—汉中地区体应变台站及2021年以来广州台站获取的监测曲线长期变化趋势与地震、构造地质等资料所反映的区域地质特征相符,表明TY-2B型体应变仪可在地球动力学研究、地质灾害预测预警等领域推广使用。     

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     

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。     

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     

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。     

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。     

老挝帕奔金矿成矿流体特征及成因类型

帕奔金矿位于琅勃拉邦—黎府(泰国)成矿带的中部,矿床容矿围岩主要为灰岩,矿体严格受NNW—近SN向断裂控制。流体包裹体研究表明,含矿方解石中包裹体为液、气两相包裹体,以液相为主;成矿均一温度为164~252℃,平均盐度(w(NaCl,eq))为1.77%~7.64%,具中低温、低盐度特征;估算成矿压力为9.34×10~5~21.37×10~5 Pa,成矿深度为0.48~0.960km;矿石中方解石的碳同位素δ(~(13) C_(V-PDB))=-4.5×10~(-3)~-5.2×10~(-3),氧同位素δ(~(18) O_(V-SMOW))=20.3×10~(-3)~21.1×10~(-3),方解石为流体与二叠系海相碳酸盐岩相互作用的产物。综合分析认为帕奔金矿为浅成中低温热液型金矿床。     

华北地区中生代玄武岩高Nb/Ta值对地壳岩石再循环的直接记录

为揭示中国东部中生代大规模岩石圈减薄作用的深部地幔地球化学响应,对华北东部5个地区的中生代玄武岩进行了ICP-MS分析。结果表明,119~125 Ma玄武岩不仅具显著分异的稀土元素组成(La/Yb=35~60)、岛弧玄武岩型微量元素分布特征,且具高Ni(210×10-6~510×10-6)和Cr(510×10-6~1400×10-6)含量、高Mg#(71~78),以及系统高于球粒陨石的Nb/Ta值[19.9±1.0(1σ),n=16];而100 Ma碱锅玄武岩具有与球粒陨石(17.6)接近的Nb/Ta值[17.3±0.2(1σ)]。再循环地壳岩石在金红石稳定域内以榴辉岩为残余的部分熔融体 地幔橄榄岩反应,不仅使地幔岩石熔点降低、获得高Nb/Ta值及石榴子石特征,而且橄榄石向辉石的转变反应使Ni和Cr在交代地幔中的总分配系数显著降低。受熔体交代地幔橄榄岩的部分熔融可合理解释119~125 Ma玄武岩的上述地球化学特征,玄武岩Nb/Ta值应是对岩石圈减薄过程中地壳物质返回地幔后熔融产生硅质熔(流)体对上覆地幔交代的直接地球化学记录。     

新型卧式土工平面应变仪研制

平面应变仪是一种开发较早但至今尚不完善的一种土工试验仪器,随着国家基础设施建设的发展,平面应变试验及试验方法在许多领域得以应用,显示出了平面应变试验在工程设计和研究中的重要性。通过回顾国内外平面应变仪的发展,提出了开发一种新型的土工平面应变三轴仪的思路,以实现更科学、更精确地进行复杂应力加载条件下土平面应变试验的研究。以此为目的,从压力室结构、加载系统及控制量测系统等方面提出了相应的改善措施,开发了一种新型的土工平面三轴仪。并通过重塑黄土的平面应变试验及改进的真三轴仪平面应变试验对比、以及平面应变试验强度参数与常规三轴试验强度参数对比分析,验证了所研制的新型卧式土工平面应变仪的合理性和研制思路的正确性。最后,通过对该平面应变仪应变试验的黄土破坏特性与改进真三轴平面应变试验的黄土破坏特征的对比分析,验证了本文所开发的平面应变仪在描述土体应变局部化问题的合理性。