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。     

SHIFTING SELF-CORRELATION METHOD INITIALY USED IN THE APPARENT RESISTIVITY OBSERVATION DATA

In this paper,we propose a method of seismic prediction using the geo-electric resistivity shifting self-correlation (SSC),and a numerical test is carried out using random time series analysis to verify the validity of the method.The SSC method is applied to the actual observation data of three geo-electric resistivity stations,and results are obtained as follows:(1) SSC coefficient changes in Ganzi and Shandan stations have good correspondence to earthquake,which is represented mainly by the phased increase of correlation coefficient appearing six months to a year before the earthquake.At the same time,the correlation coefficient anomalies of the two stations also exhibit strong anisotropy.(2) Although Chengdu geo-electric resistivity station had suffered serious disturbance,the correlation coefficient anomaly also has a good correspondence with earthquake.In addition to the validity of the SSC method,it may also be attributed to the magnitude of the earthquake event,the smaller distance of epicenter,and the time of the earthquake.Anisotropy also exists in the anomaly at Chengdu station.(3) By comparing the characteristics of different magnitudes of earthquakes,the results are obtained that,when the magnitude of the selected characteristic earthquake is relatively small,the amplitude of the anomaly before earthquake is different,but when the magnitude is larger,for example M_S ≥ 5.0,the impact on the results of this study is very limited.In addition,we briefly discussed the anisotropy of seismic geoelectrical resistivity anomalies and the selection of the characteristic earthquake.     

强震近震中区地电阻率变化速率的各向异性

用归一化月速率方法处理了６次强震前近震中区11个台的地电阻率数据，得到在孕震中短期至短临阶段，与主压应力方向正交（或近于正交）测向的地电阻率下降变化的速率大于平行（或近于平行）主应力方向的变化速率．产生变化速率各向异性的原因可能是:在孕震后期的扩容阶段，裂隙走向沿主压应力方向优势排列，导电流体活动产生真电阻率变化速率的各向异性，表现为地表视电阻率变化速率的各向异性．本文为视电阻率各向异性的实验结果提供了震例支持，物理解释比较清晰，可能成为研究某些强震孕育晚期震源区及其附近地壳应力状态的参考依据．      

APPARENT RESISTIVITY TEMPORAL VARIATION CHARAC-TERISTICS AFFECTED BY THE FIXED DISTURBANCE SOURCE ON SURFACE OF MEASURING AREA

Current leakage,metallic conductor,and local anomalous resistivity body are main disturbance sources which affect the successive observation of apparent resistivity in stations,besides the observing system failure.We construct a finite element model using a 3-layered horizontal medium to discuss the dynamic characteristics of disturbances caused by metal conductor and local anomalous resistivity body in the measuring filed.The numerical results show that low resistivity source which is located in areas where the sensitivity coefficient is positive will cause decline on apparent resistivity observation.While low resistivity source will cause increase when it is located in areas where the sensitivity coefficient is negative.Disturbance caused by high resistivity source is opposite to the one from low resistivity source.The general dynamic feature of disturbance is that the disturbance amplitude increases as the resistivity of shallow layer decreases,while the amplitude declines when the shallow layer's resistivity increases.For the measuring direction which has normal annual variation form,low resistivity source which is located in area where the sensitivity coefficient is positive will increase the annual variation amplitude,while it will reduce annual amplitude when it is in a negative sensitivity coefficient area.Annual amplitude changes caused by high resistivity source are opposite to the changes caused by low resistivity source.For the measuring direction which has abnormal annual variation form,dynamic annual feature is opposite to the one in direction of normal annual variation form.If the dynamic feature is opposite to the annual variation and disturbance amplitude is also greater than annual amplitude,the annual variation will change direction.Disturbance amplitude from metallic conductor is affected by the resistivity and cross-section area,the lower of the resistivity and the larger of the cross-section area,the greater of the disturbance amplitude.     

地电阻率变化与黑龙江省东部4级以上地震讨论

绥化地电阻率已有二十二年连续观测资料,利用绥化1992年-2001年电阻率十年观测资料与嘉荫即黑龙江省发生4级地震较集中的地区,北纬47°30′-49°00′东经128°30′-131°00′区域4级以上的地震对比分析可知,该区1992年-2001年共发生4级以上地震11次,具有成组发震的特征,在地震发生前绥化地电阻率观测资料N45°W月均值有阶式变化,而在地震发生后绥化地电阻率观测资料N45°E月均值有相同形态变化。     

层状方位各向异性介质的视电阻率计算

从电性各向异性的欧姆定律出发，推导了直流电法层状方位各向异性介质中的电位分布、边界条件及视电阻率计算公式．以四极对称装置系统为例，对具有相同各向异性系数的4层模型采用核函数递推法作了理论数值模拟，得到了不同方向的电阻率测深曲线及其等值线形态．结果表明理论公式是正确的，测深曲线既反映了分层介质的电阻率差异，又反映了各层中电阻率的各向异性特征．      

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。     

地震地电阻率前兆异常特征及其机理研究

本文在全面整理我国大陆二十余年来的地电阻率观测资料的基础上,分析了地电阻率前兆异常特征及其与地震三要素之间的关系,给出地震强度(震级)与异常时间和震中距乘积的对数呈线性关系的实用结果,研究了不同类型地震地电阻率短临前兆特征及其在地震预报中的应用,探讨了地电阻率前兆变化的机理。     

剪切和摩擦滑动大模型的视电阻率变化幅度和各向异性

用石英砂、河砂和水泥模压制成1m×1m×0.3m的均匀和非均匀介质模型，对模型进行剪切和摩擦滑动实验，观测模型不同位置和不同方位的视电阻率变化幅度和各向异性特征. 均匀介质模型实验结果为：电阻率变化与测线的位置有关，距裂隙近的测线，电阻率变化幅度大，从百分之几到百分之几十；距裂隙远的测线，电阻率变化幅度小，从百分之几到不变. 对于非均匀介质模型，电阻率变化幅度要小一些，最大也只有百分之几. 电阻率变化除与测线的位置有关外，还与测线的方位有关，同一测点不同方位的测线，电阻率变化幅度不同，有的差别很大. 剪切与摩擦滑动两种加载方式的电阻率变化幅度数量级相同. 裂隙穿过部位及其附近测点的电阻率变化各向异性主轴方位解与剪切和摩擦滑动的实际裂隙方位吻合较好.     

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．      

榆树地电阻率台观测效能评价

本文根据中国地震局电磁学科制定的《地电台站观测效能评估方案》,评估了榆树地震台地电阻率观测效能。评估结果如下：榆树台台址结构条件、电磁环境、台站观测系统符合地电阻率台站建设规范、观测方法标准等规定的技术要求;数字化地电阻率观测精度不低于3‰测值,保证了准确测量不低于1%地电阻率异常的指标需求;该台地电阻率观测对本区及附近中等以上地震有一定监测能力,并记录了对应深源地震及邻区中强地震的1年尺度地电阻率异常,其观测数据在本区及附近地震监测、预报和地震科学研究及相关科学研究中有重要价值。     

视电阻率年变的定量计算

本文定量分析地温、地下水位变化对视电阻率的影响。首先建立与地温、地下水位变化相应的地电断面,这种断面的电性不是分层均匀的,然后用有限单元法计算视电阻率。计算结果表明,对与临沂地电台相近的地电断面,地下水位的变化对视电阻年变的影响大于地温年变的影响,前者约为后者的两倍。基岩对年变大小有强烈的控制作用,基岩浅,年变明显,基岩深,年变大为减弱。     

渭河盆地隐伏断层的视电阻率特征

渭河盆地电测剖面显示，隐伏断层的破碎带上都呈现出视电阻率负异常．随着勘探深度的增加，异常的幅度也随之增大，破碎带宽度的轮廓也更加清楚．视电阻率异常点呈直线展布是确定隐伏断层走向和评价勘探结果准确度的标准．断层两侧视电阻率的差异反映了其两侧不同介质的电性差异，也是垂直断距的反应．断层破碎带上视电阻率负异常是由于丰富地下水所致     

长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应及视电阻率的数值计算

文中讨论了提高长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应计算精度及相应的全区视电阻率的计算方法。在频率域 ,利用直接数值积分结合连分式展开提高低频段响应的计算精度 ,从而提高时间域甚晚期响应的计算精度。同时 ,利用连分式渐进展开 ,将均匀半空间电阻率表示为该模型长偏移距瞬变电磁测深响应的反函数 ,利用迭代方法求出适合全时间段的全区视电阻率。数值结果表明 ,文中的方法可有效地提高长偏移距瞬变电磁测深 (甚 )晚期数据的模拟与解释精度     

时间域瞬变电磁法中心方式全程视电阻率的数值计算

给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法，利用该方法可以容易地求出中心方式的全程视电阻率. 根据中心方式磁场垂直分量时间变化率Bz/T的核函数Y′(Z)的表现特征，以参数Z把整个瞬变过程分为早期阶段（Z>1.6）、早期到晚期的转折点（Z=1.6）和晚期阶段（Z<1.6）. 首先分别得到早期视电阻率和晚期视电阻率的精确值，然后通过转折点构成一条完整的全程视电阻率曲线. 虽然磁场垂直分量Bz的核函数Y(Z)是参数Z的单值函数，但同样存在一个从早期到晚期的转折点Z=1.6，转换点两边仍然可以得到一条早期曲线和一条晚期曲线. 在数值计算中，当迭代步长ΔZ<0.005Z时，视电阻率的相对误差小于0.5髎. 理论模型和实际数据计算表明，与早期和晚期近似值比较，全程视电阻率具有更高的精度和分辨率.     

绥化地电阻率趋势性下降原因探讨

通过利用绥化地震台地电阻率、降水、地下水位的观测资料进行相关分析，对观侧仪器、供电线路、观测线路、极板老化进行实验，认为1980年以来绥化地电阻率趋势性下降是由观测仪器本身的零漂所引起。     

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。     

低电阻率油气层物理参数变化机理研究

研究了淡水环境下富含粘土矿物、细颗粒砂岩低电阻率油气层. 分析了粘土的附加导电性,认为粘土质量百分数高且富含伊利石和蒙脱石的地层中,若地层水质量浓度小于15g/L等效NaCl盐溶液时,粘土的附加导电性是造成油气层电阻率低的首要原因. 同时分析了细颗粒、粘土质量百分数不高的储层,高的毛细管压力使束缚水饱和度很高,同样能形成低电阻率油气层. 储层中粘土质量百分数的多少对储层岩石电性特征(I-Sw曲线形态)有重要影响,可用于指导测井资料解释模型的选择.     

低电阻率油气层物理参数变化机理研究

研究了淡水环境下富含粘土矿物、细颗粒砂岩低电阻率油气层. 分析了粘土的附加导电性,认为粘土质量百分数高且富含伊利石和蒙脱石的地层中,若地层水质量浓度小于15g/L等效NaCl盐溶液时,粘土的附加导电性是造成油气层电阻率低的首要原因. 同时分析了细颗粒、粘土质量百分数不高的储层,高的毛细管压力使束缚水饱和度很高,同样能形成低电阻率油气层. 储层中粘土质量百分数的多少对储层岩石电性特征(I-Sw曲线形态)有重要影响,可用于指导测井资料解释模型的选择.     

电偶源频率电磁测深中的静位移现象及视电阻率曲线的畸变

以电偶源频率电磁测深 (FEMS)二维数字模拟为例 ,从理论上简略讨论了波区定义的 5种视电阻率的变化特征及静位移现象 ,定性分析了表面局部水平非均匀体对视电阻率曲线畸变的影响 .