江宁地电台深井地电阻率观测系统分析

江宁地电台在原址开展地电观测抗干扰保护工程,采取缩短极距和电极深埋来减轻地铁和蔬菜大棚的影响。本文介绍了江宁地电台深井地电阻率观测系统场地布设方式、安装技术要求和施工要点,并讨论深井观测存在的问题。通过分析试运行1年的深井地电阻率观测数据,发现采用深井观测可减少干扰、缓解地电观测与经济建设的矛盾,是地电观测的重要发展方向之一。     

宝昌地震台地电阻率电性结构特征

使用高密度电法和电测深法,对内蒙古宝昌地震台地电阻率场地进行实地测量,获得该场地电性结构特征参数,判定该台地电测区结构属于KH型,并结合钻孔柱状图,获得该台地下介质水平层状电性结构模型,发现地层厚度呈不均匀分布,总体较为连续、完整,可为今后该台地电阻率异常提取、异常识别及观测精度提高等提供基础数据。     

江宁地电台地表与井下地电阻率观测数据分析

地铁建设对江宁地电台地电阻率观测造成较大影响,通过分析观测数据,比较了地表、井下观测受地铁等因素的干扰情况,并探讨了用影响系数来研究地表、井下观测的地表浅层干扰抑制能力,得到以下初步结果:①地铁试运行期间的干扰影响大于正式运营;②井下观测对供电电流更加敏感;③井下观测能够减轻地铁等的干扰,其地表浅层干扰抑制能力优于地表观测,可作为地电观测的重点发展方向之一。     

平凉台井下地电阻率观测影响系数分析

根据地电阻率影响系数理论,以平凉台4层电性结构为例,分析了井下对称四极地电阻率观测影响系数随深度和极距的变化。结果表明:对于固定的观测极距,影响系数与电极埋深之间的关系复杂;通过计算各层影响系数的大小,认为平凉台井下观测对地表及浅层干扰有较好的抑制作用,其分析结果可为在类似台址电性结构中实施井下地电阻率观测时选择电极埋深和供电极距提供参考。     

新城子井下地电阻率观测影响系数分析

以新城子观测站地电阻率为研究对象,结合新城子观测站电测深资料通过影响系数理论用水平层状介质模型对比分析地表、井下地电阻率两种手段的观测效果,对新城子地电阻率观测各层影响系数随深度和极距的变化分析新城子井下地电阻率观测布极的合理性。其结果反应为新城子地电阻率井下观测设计较为合理,减少场地资源的同时对地表和浅层干扰有更好的抑制作用,对深层的映震能力优于地表观测,分析结果可为类似台址电性结构中实施井下地电阻率观测提供参考。     

平凉崆峒地电台深井地电阻率观测系统介绍及分析

介绍了平凉崆峒地电台井下地电观测系统场地布设方式、测项设计安装、技术要求等施工要点,并对原有观测资料和新系统观测资料进行了对比,分析结果显示:采用井下观测系统能减少干扰,提高信噪比。     

江苏海安顾庄观测站井下地电阻率观测影响系数分析

根据地电阻率影响系数理论,分析了江苏省海安顾庄观测站井下地电阻率台站在对称四极地电阻率观测时,每层介质的影响系数随深度和极距的变化情况,并对该台站的观测装置系统进行评估。结果表明：(1)与地表NS向观测相比,海安顾庄观测站井下观测装置能较好地抑制地表干扰;(2)海安顾庄观测站井下观测的供电极距■在100～235m,电极埋深H在28～34m较合理。该分析结果可为具有类似台址电性结构的地电阻率台站实施井下观测提供一定的参考。     

河源地电台全空间地电阻率试验

河源地电台开展的深孔短极距试验观测，其电极深度达６５ｍ左右，μ值（Ｈ／Ｌ）达２．４。这种近似全空间的地电阻率观测方法，经试验证明在降低地电台站地表环境干扰因素的影响，提高观测精度，降低线路造价和维护费用等诸方面的效果是明显的．     

玉溪盆地内普渡河断裂的电阻率层析成像探测

玉溪盆地是云南地区地震活动频度高、强度大的高潜在危险区之一。为了建立直接服务于该区域防震减灾的"标准"结构模型,利用电阻率层析成像技术探测了玉溪盆地盆山过渡带的电性结构以及隐伏并穿过玉溪盆地西缘的普渡河断裂。在数据采集中,作为地震浅层反射勘探的重要补充,共布设了6条电阻率层析成像测线来控制该断裂。使用的观测装置为Wennerα,电极间距为6m,最大隔离系数为30～75,每个排列的电极数目为112～288个。探测结果表明,玉溪盆地内的普渡河断裂分为NNE走向的东西两支;断裂带的宽度由南向北先从温泉镇到黑村附近逐渐变宽,经莲池小学、梅园村到玉昆钢厂附近后逐渐变窄;断裂的上盘为低阻破碎带,下盘为较均匀的高阻结构。东支(F1-2)的视倾向在梅园村及以北为SE/S,在莲池小学及以南为NW,视倾角为56°～73°;西支(F1-1)的视倾向为SE/E/S,视倾角为38°～66°。地震勘探结果认为普渡河断裂的东西两支的倾向在整个玉溪盆地内均为SE/E,视倾角为75°～80°,这与我们的结果略有差异。     

井下地电阻率观测影响系数分析——以江宁地震台为例

采用水平层状均匀介质中点电源位于任意深度时的电位解析表达式,以江宁台3层电性结构为例,分析了井下对称四极地电阻率观测时各层影响系数随深度、极距的变化,并结合探测深度探讨了实施井下观测时影响系数在选择供电极距和电极埋深时的作用。结果表明,对于"K"型电性结构,江宁台井下观测对地表、浅层干扰有较强的抑制作用,其短极距观测对地表、浅层干扰的抑制能力显著优于长极距观测;长极距观测在电极埋深H小于100m时对地表介质季节性的干扰具有放大作用;浅层影响系数一定时,电极埋深和供电极距需同时增加;江宁台井下观测供电极距AB/2取100～150m、电极埋深H为250m较为合理。     

陕西周至地电台地电阻率年变特征分析

本文基于测深反演结果, 通过数值模拟定性分析了地下水位和降雨对周至地电台地电阻率观测的影响; 同时利用褶积算法定量分析了降雨对该台NS向和NE向地电阻率观测的短期影响和长趋势影响.结果表明, 周至地电台地电阻率年变主要由地表薄层介质电阻率季节变化引起, 受地下水位变化影响不明显. 降雨对NS向和NE向地电阻率观测值的影响在短期内与观测结果一致, 表现为增加; 但长期趋势则与观测结果呈负相关关系.根据数值模拟分析认为, 这种变化与降雨及其渗透深度有关.分析结果与实际观测结果一致, 为正确认识周至地电台地电阻率观测与异常判定提供合理的理论依据.      

新沂地震台地电阻率反向年变分析

结合新沂地震台电测深曲线、 测区地质剖面资料, 建立了三维非均匀层状介质有限元模型. 以第一层介质电阻率变化模拟表层介质电阻率随季节性降雨的变化, 在模型中计算了3个测道的地电阻率年变化形态. 计算结果表明, EW和N45°E测道地电阻率随表层介质电阻率的增减同向增减, 而NS测道地电阻率则与表层介质电阻率变化相反. 该结果符合新沂台3个测道实际观测的年变形态．     

Regional variations in abrupt-change sequence of georesistivity and its application in earthquake prediction

Based on fracture mechanics, large amount of practically observed data is analyzed in this paper, and it is disclosed that seismically-anomalous earthquake resistivity sudden change sequence can be observed at the earth resistivity stations around the epicenter of a strong event. The maximum sudden change in the sequence tends to shift backward with the increase of epicentral distance, while it shifts forward with the increase of the magnitude of the earthquake. The maximum sudden change also expands from the epicenter to the peripheral areas. Therefore, the authors propose that it might be possible to predict the 3 key elements of a forthcoming earthquake by using the sudden change sequence, the frequency of the sudden change, the expansion velocity of the maximum sudden change and the time-distance product. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 176–185, 1993.     

地电阻率长趋势变化及其预测意义

为了深入研究地电阻率1年尺度以上趋势变化的区域性和同步性,本文从地电阻率与水位、水准的关系以及地电阻率固体潮现象的角度,通过理论、实验、实例分析了地电阻率趋势变化产生的原因.分析结果显示,地电阻率趋势变化与观测系统或水位(非构造水位)无关,而与周围构造变化有关,且趋势上升和下降分别反映了周围应力场的压性和张性变化.在此基础上,以高邮台和成都台为例,从地电阻率与周围地震的关系分析了地电阻率趋势变化的场兆特征,结果表明地电阻率在上升趋势转折时更具有短期的预测意义.本文结果可以为研究地电阻率的长期趋势变化现象提供参考; 未来地震的预测需在综合各台站观测结果的基础上才能有效地判定区域应力场的方向和相对幅度,从而给出有意义的地震前兆预测结果.      

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.

     

兴济地电阻率观测精度提高实验

通过增大测量极距和提高供电电流2种实验途径,探讨提高兴济地电台地电阻率观测精度,结果表明,提高供电电流能明显提高兴济地震台地电阻率观测精度,且与供电电流提高倍率相当,而增大测量极距效果甚微。其原因是,提高供电电流是在干扰幅值不变情况下增大人工供电电位差,而增大测量极距使人工供电电位差和干扰幅值同比例增大,二者相抵,对观测精度作用不明显。     

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。     

气温变化对唐山地震台跨断层形变观测的影响

利用三维热一弹性模型有限元方法,模拟了唐山地震台及其周边地区在地表温度呈不同幅度的周期性变化的情况下,对台站短基线观测的影响,并对由于地表温度变化产生的应变进行了估算.计算结果表明,由于温度差异造成的观测桩距离的年变化幅度达到2mm左右,这与目前台站观测数据的年变化幅度基本一致,表明台站观测数据包含了温度的重要影响.另外,台站各基线桩的位移序列相对于温度变化滞后了1 ～1.5个月的时间.同时发现,台站短基线各测段的实际观测数据存在着同步的趋势性变化,这不是稳定年变化的温度变化能解释的,因此这种趋势变化可能与局部应力场调整或者断层活动有关.     

新型地电阻率交流观测系统研究及江宁台观测试验

正地电阻率前兆观测是我国地震前兆观测重要手段之一,但是目前城市地铁和轻轨等对其造成了严重影响.利用低频交流电场与直流电场具有相似特性的特点(桂燮泰等,1988;马希融,1989),采用交流方法进行地电阻率观测,能够在一定程度上抑制地铁和轻轨的干扰影响(张宇等,2014;马小溪等,2015).目前,地电阻率台站所受到的突出干扰是地铁、轻轨等运行引起的近直流干扰,干扰周期主要为