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。     

通州台井下地电阻率测深初步分析

2020年7月12日唐山古冶 M_S5．1地震发生前,井下小极距地电阻率出现快速下降-折返的变化,变化形态、异常时长符合地电阻率孕震机理变化,但下降幅度远远小于地表大极距地电阻率孕震过程的变化幅度.因此,文章基于通州台地下电性结构和装置系统,采用数值分析方法,分析地表和井下小极距地电阻率的探测深度.结果表明,当底层电性变化区域介质电阻率发生某种减小时,通州台地表和井下小极距地电阻率装置系统地电阻率观测值会下降,下降的幅度随着深部介质电阻率变化区域上界面向上的扩展而增大.相比地表观测,井下小极距电阻率观测能更显著地接收到深部电阻率变化信号,对孕震有更强的反映能力.     

地表与井下地电阻率观测数据分析

本文介绍了目前中国运行时间超过2年以上的4个同场地地表和井下地电阻率观测台站的基本情况, 通过分析观测曲线动态变化、 观测精度以及映震能力, 得到以下初步结果: ① 井下地电阻率观测对风、 降雨以及杂散电流干扰的抑制能力要优于地表观测; ② 井下地电阻率观测年变化与地表有较大的差别, 且井下观测大大削弱了年变化幅度; ③ 井下垂直方向地电阻率观测数据相对水平方向来说阶跃及突跳较频繁; ④ 天水、 河源、 海安台井下观测对其附近地震有一定的映震能力。     

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。     

平凉崆峒台井下地电阻率观测数据分析研究

简要介绍甘肃平凉崆峒台井下地电阻率观测的地质构造背景、场地布设、观测方式等基本情况,通过对井下水平与垂直观测数据曲线的动态变化、观测精度等对比分析得出,井下地电阻率观测年变化与地表有较大的差别,井下观测大大削弱了年变幅度;垂直观测较水平观测数据变化平稳、年变幅度较低;井下观测系统能减少干扰,提高信噪比,缓解地电观测与经济建设的矛盾,可作为地电观测方式的新探索。     

平凉台地表与井下地电阻率观测数据分析研究

对平凉台井下地电阻率近几年的观测数据进行处理,通过测值的均方差和年变,对比不同深度地电阻率观测数据的特征,分析其变化规律。结果表明:井下地电阻率深层观测的抗干扰能力优于地表;地表观测和井下观测之间、不同深度的井下观测之间有一定的对应关系;随着电极埋深的变化,数据年变幅度有所不同。     

井下电极观测地电阻率排除地面干扰的实验

本文简单分析了山东省临沂台地电阻率“年变化”干扰的主要原因。着重介绍了该台井下电极观测地电阻率排除地面干扰的实验情况,以及与地面观测对比的结果.      

深井地电观测技术在地震监测中的应用探讨

天水地震台井下地电观测与常规的地面观测相比,减少干扰、提高信噪比,在近三年的地电阻率观测中,观测精度无超过0.5%数据,数据的内在质量较好.2013年4月10日开始,NS、EW道井下(100 m)观测的地电阻率出现了波动变化,持续11天后距该台550 km的四川芦山发生了M_S7.0级地震,5月4号芦山地震余震相对减少后,地电阻率资料的波动变化也同步终止;2013年6月11日18时开始,天水台地电阻率再次出现异常波动变化,7月22日距该台156 km发生岷县-漳县M_S6.6级地震.采用天水地电台井下不同时段(凌晨2点和全天)和不同深度(6 m和100 m电极)观测的地电阻率数据对比分析这两次地震前后地下介质的电性变化,深部记录到明显的异常变化;用小波(db4)分解发现在芦山M_S7.0和岷漳M_S6.6级地震前视电阻率的细节部分的形态是连续的振荡,尺度部分出现了趋势性似"漏斗"变化形态,与过去强震震例形态具有相似性、重复性.深井地电观测技术的应用,减小了地面离散电流影响,直接观测探测层介质的电性变化,是探索预报地震的新思路、新方法.     

小极距井下地电阻率观测对地表环境影响的抑制分析——以北京地区台站为例

地震地电阻率是观测中强地震孕震过程中微变形或微破裂变化的方法之一。近年来发展起来的小极距井下地电阻率观测,不仅能够抑制地表环境干扰,还能够缓解地表地电阻率占地面积大的困扰。基于北京地区延庆台、平谷台和通州台小极距井下地电阻率观测,通过与同场地地表地电阻率对比观测和数值模拟计算,分析了地表铁质干扰、季节变化、降水和潜水等因素对地电阻率观测的影响。结果显示,与同场地地表地电阻率相比,小极距井下地电阻率对地表自然环境因素的影响有较好的抑制能力,增强了观测效能。     

井下地电阻率观测异常核实实例

针对2015年12月17—19日甘肃省陇南市汉王台地电阻率井下观测三道同步出现的振荡变化,通过现场核实,并对观测数据进行对比分析后得到:此次垂向观测记录到的扰动变化不是来自深部地下介质的电性变化,而是浅部的干扰,可能因素是台站高压电扰动(或变压器漏电)与台站测区草坪浇水导致地表湿润易于传导有关;通过这次异常核实,对井下地电阻率观测有了较为完整的认识,为资料突变核实步骤和分析方法积累了一定经验,也为探讨深井地电阻率变化是否是地震前兆增添了佐证。     

深井地电阻率观测的几个技术问题

<正>近年由于城市化进程的加快和地表人为干扰的增多,部分大极距的地面地电观测受到了严重的影响,数据质量下降,中国地震局在部分有干扰的地电台站开展井下地电观测。主要解决:1井下多深可以避开地表的干扰和潜水的变化,观测数值主要反映地是探测目标层地电阻率变化;2当测量目标层介质的电性发生变化时,设计的观测系统能否记录下地电阻率变化。井下地电观测系统的建设主要思路:非均匀各向     

井下地电阻率交流观测试验——以江宁台为例

简要介绍地电阻率交流观测的原理及方法,并在江宁台开展井下地电阻率交流观测实验。初步观测结果表明,井下地电阻率交流观测的抗地铁干扰效能优于井下直流观测,且5 Hz的观测要优于1 Hz;井下地电阻率1 Hz、5 Hz交流观测与直流观测反映的相对变化一致性较好,其数值差异不影响地震观测;连续降雨使得交流地电阻率出现下降变化,交流5 Hz比1 Hz更明显,最大下降幅度约0.92%,且连续降雨可能会对地铁干扰起到一定的放大作用;地电阻率交流观测使用趋肤深度来探讨探测深度,由于趋肤深度仅与频率有关,尚需做进一步研究。     

地电阻率多极距观测反演初步研究

地电阻率多极距观测的目的是借助对观测数据的反演获得地下介质中不同层位真电阻率的变化.本文以3层结构为例,对地电阻率多极距观测的一维反演的效果进行了初步地理论研究.首先研究了一维地电阻率结构下观测数据一维反演的模拟效果,得到了各层电阻率值,且与真电阻率值很接近,说明在地下电性结构为一维的情况下,电阻率多极距观测可以区分出不同地层的电阻率变化.其次,考虑到台址下电阻率结构的复杂性,研究了上两层界面存在起伏的情况下,多极距观测数据一维反演的效果,结果显示:当电阻率变化较小时,各层反演得到的电阻率的变化与真电阻率十分符合;当上两层介质的电阻率变化较大时,各层反演得到的电阻率出现畸变,与真实电阻率的变化情况存在一定差别,表明浅层电阻率变化达到一定程度后将会影响对深部电阻率变化情况的正确判断.一般情况下,观测的时间间隔越短,则连续两次观测时段内各层介质的电阻率变化越小,因此缩短多极距观测的时间间隔可能是避免出现上述畸变现象的有效观测手段.      

晋冀蒙交界及附近地区小极距井下地电阻率观测装置设计

为提升2022年北京冬奥会期间地电阻率测项的震情保障能力,将对晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷8个台站在原有观测基础上增加具有全空间性质的小极距井下地电阻率观测。本文根据台站钻孔岩芯剖面和电测深数据反演测区水平层状电性结构,利用介质对地电阻率观测的影响系数方法,计算影响系数随极距和埋深的变化,选择合适的极距和埋深,使浅层介质对地电阻率观测的影响尽可能小,使目标层位对观测的贡献尽可能大,减少浅层介质对观测的影响。由此得出了各台站观测极距及埋深等装置系数,在此基础上完成了8个台站观测装置的方案设计。     

地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系研究——以平凉台为例

以平凉井下地电观测装置为例,采用有限元数值模拟的方法分析地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系。结果表明：(1)垂直于测线方向的金属管线对地电阻率观测的影响明显小于平行于测线方向的影响,最有效的抑制方法是增大金属管线的避让距离。(2)金属管线位于布极中心区域时,加深电极埋深并不一定能有效抑制干扰;对于金属管线垂直于测线方向的情况效果是显著的,但对于平行于测线方向的情况效果并不理想。(3)金属管线对井下地电阻率观测的影响是相对复杂的,它与装置系统(观测极距、电极埋深)、分层介质电性结构、金属管线自身的属性(电导率、横截面积、长度、距离)等因素有关。本研究方法可以快速判定资料异常变化的性质,对异常跟踪工作具有一定的参考意义,还可以为新建井下地电观测装置提供理论依据,从而提高台站的观测效能。     

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。     

江宁台井下地电阻率变化初步分析

江宁台附近地铁可能对地电阻率观测的干扰较大，通过提取江宁台井下地电阻率夜间数据来分析其变化并探讨机理。结果表明：①江宁台井下地电阻率具备一定地表浅层抑制干扰能力，主要干扰源为地铁；②夜间1~3时数据突跳与地铁不定期维护有关；③井下地电阻率观测NS（AB=1000m）和NS（AB=200m）2018年10月开始出现快速下降变化后，江宁台周围地震强度明显增强，认为该变化与S340公路金属护栏无关；④井下地电阻率长趋势下降变化与周围深井水位变化一致，反映了周围区域应力调整的变化；⑤井下地电阻率观测EW（AB=200m）在安徽无为M_L 4.1地震前出现的"U"型变化与新建S340公路无关；⑥江宁台井下地电阻率共观测到5次"U"型变化，认为与地震有关的可能性较大。     

宝昌台小极距井下地电阻率观测质量与效能评估

选取宝昌地震台2020年至2021年小极距井下地电阻率观测数据,从观测系统稳定性、环境干扰抑制能力等方面综合对宝昌台小极距井下地电阻率观测进行质量分析和效能评估。结果显示,井下地电阻率观测数据质量高。对比地表地电阻率,井下地电阻率对金属管线网、基建工程等地表干扰和浅层温度干扰均有较好的抑制,为直观识别异常提供高质量的观测数据。     

开展小极距井下地电阻率观测的可行性分析

目前,我国用于地震监测的地电阻率观测面临着两个难题:①测区范围较大导致台网稀疏且分布不均匀;②易受环境干扰。本文结合台站实际的地下电性结构,采用地电阻率解析表达式和有限元数值分析方法,对开展小极距井下地电阻率观测的可行性进行了讨论。结果表明:小极距井下观测方式能有效抑制地表电性异常体类干扰和年变化的影响,也能记录到地表大极距观测和井下大极距观测所能记录到的震前异常变化。小极距井下观测能大幅减小布极区范围,有助于地电阻率的足密度组网成场观测,可为解决目前地电阻率观测面临的难题提供一种可选方案。     

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。