基于水化学的永清井水温异常分析

在地下流体研究中,判定地下水异常的首要任务是区别地下水是受浅层物质补给的影响还是受深层介质活动的影响。本文通过对永清井及周边多次样品采集与测试,获得水化学组分和氢氧稳定同位素观测数据;通过对地下水样品数据对比分析、水化学组分及氢氧稳定同位素与大气降水线、水温数据分析,认为永清井水温的多次异常变化不是受干扰影响;通过对水温的异常变化与地震的对应关系的分析,认为永清井水温异常可能与3次地震有关。      

永清MS 4.3地震前永清井水温异常分析

2017年12月永清井观测温度急剧下降,采用该井水温、水位多年观测数据,从仪器测量原理及精细温度梯度测量出发,结合井孔资料,认为该变化为永清M_S 4.3地震（井震距<30 km）发生前的异常信息。利用正弦累加模型计算温度异常持续时间和幅度,发现该异常变化存在2个周期：①周期42天,温度变化幅度为0.042 12℃;②周期16.77天,温度变化幅度为0.018 62℃。分析认为,区域应力状态发生变化,使含水层渗透性受到影响,从而间接影响到井下温度传感器安放处水温。地震发生后近距离观测到水温异常变化尚属首次,利用模型对变化时间与幅度进行量化提取,可为经验预报、统计预报提供经典震例。     

荣成鲁32井水温动态变化及异常分析

总结了鲁32井水温正常动态特征以及自然环境干扰形态特征,探究鲁32井水温异常变化特征,通过对该井周围500km范围内中等地震及远场大震发生时间、空间与水温异常时段对比,发现两者对应关系良好,综合分析已有数据资料认为,鲁32井水温存在附加地热场异常变化的构造条件,可作为近场中等地震前兆异常和远场大震前兆异常中短期判别指标之一。     

玉树台井水温变化及其与青藏块体周缘大地震间的关系

分析了2008~2015年间玉树台井水温变化趋势,发现有5次异常变化,其中4次与青藏块体及周缘的大地震活动有一定相关性。对水温异常变化幅度、异常出现时间与震级以及井震距的进一步分析发现,玉树台井水温变化幅度随井震距的减小而增大;从异常出现时间来看,震级越大,从异常出现到地震发生的时间间隔越短。     

澄江井水温异常映震分析

选取云南澄江井2001年6月以来的水温观测资料,分析水温异常变化与地震的对应关系,发现井水温发生明显的突升、突降等短临异常变化时,与观测井300 km范围内5.0级以上地震有较好的对应关系,对应率为62.1%。     

永清井水温仪观测数据异常核实的实例与分析

以永清地震观测井水温仪观测数据出现的异常为例,通过同层水温仪对比观测,断电实验以及注水实验等现场核实的方法,详细分析了水温观测数据的可靠性,提出了流体观测井异常核实工作的一般流程与解决办法,为地震台站观测数据异常的现场核实提供了可靠、有效的方法,并找到产生异常的真正原因。      

金湖06井水温震前变化特征研究

通过分析金湖06井水温从2001年到2007年间在多次中小地震前的异常变化特征,发现金湖06井水温日均值的地震异常全部表现为下降-转折-恢复的变化过程,地震发生在转折-恢复之中或恢复之后的3个月内。     

2021年9月安徽巢湖井水温异常分析

基于安徽巢湖井2008—2022年水温观测数据,分析该井水温的变化特征及可能存在的影响因素;重点分析了2021年9月以来该井水温持续上升的异常变化。结果显示：在2021年12月22日江苏常州M_S4.2地震前,巢湖井水温于2021年9月26日出现快速上升变化,上升幅度约0.15℃,震后水温上升速率减缓;2套水温的比测结果也显示二者变化一致性较好,具有相同的变化趋势;调和分析及水化学分析显示异常变化可能与构造活动有关。通过分析认为,该井水温异常信度较高,具有一定的前兆意义。     

宁波地震台2套水温仪同层观测互干扰现象

宁波地震台"九五"水温仪能灵敏记录到地震前兆异常变化,2010年4年2日"十五"水温仪安装,在ZK03井同一深度并行观测。并行观测期间,2套水温仪未记录到地震前兆明显异常变化,2015年4月24日"十五"水温仪探头因供电故障停运,"九五"水温仪恢复正常记录特性。分析认为,2套水温仪探头在运行状态下产生相互干扰,从而无法记录到地震前兆异常变化。因此,小孔径、小流量观测井不宜进行水温同层平行观测。     

宁波地震台ZK03井水温异常与8级及以上地震的关系

通过近5年时间的观测,发现宁波台ZK03井水温测值变化具有一定的规律性。即在没有明显地震活动和干扰背景下,测值呈缓慢平稳趋势性上升,日波动值仅为仪器的短期稳定性值。虽然没有对应本学科认为的预报效能范围内的地震发生,但地球上发生的共6次8级及以上地震前,该井水温测值都有较明显的异常现象出现。除印尼8.7、8.5级地震前可能有中、短、临异常出现外,其它4次都表现为临震异常。异常主要表现形式为脉冲式向上突跳或阶跃式变化,最大异常量可达日均正常上升速率的数倍至数千倍。水温异常出现的可能原因是由于地震前的长周期波通过上地幔或软流层传播,间接地导致了地下流体温度发生了微小的变化,被高精度的测温仪记录下来。     

浙江温州4.6级地震群前宁波地震台水温异常特征讨论

浙江温州ML 4.6震群是宁波地震台ZK03井水温观测5年多来碰到的300 km内,第1个4.5级以上的地震事件;虽然还没有达到本学科认为的预报效能范围内的地震,但震前该台水温测值临震异常比较明显,主要表现为一个"方波"形态的异常现象,最大异常量达正常日均上升速率的30倍.异常形态与过去8级地震前有明显的不同,说明异常作用源发生了变化;据此,作了一定程度的短期预报尝试.水温出现的异常可能是孕震中断层面缓慢产生"流变体"滑动形成的长周期波,通过上地幔或软流层传播而造成的.同时,这种长周期波还可能造成观测井周边地下微裂隙张开或闭合,使地下流体发生了微小的温度变化,被高精度的测温仪器记录下来.     

景东井水温异常变化与地震关系初探

系统分析景东观测井1998年以来的水温观测数据,研究水温前兆异常与地震之间的对应关系。结果表明,该井水源补给可能来自深部,水温变化不受季节性降雨渗入影响;震前异常全部为短期异常,以高温异常为主,短临异常突出,地震对应率50%,低温异常地震对应率80%;水温异常对发生在红河断裂和澜沧江断裂之间的地震指示意义最好,使用资料时考虑区域构造特点能很好地提高单个观测点的地震监视能力。     

苏22井水温映震效能及典型地震前兆特征分析

分析苏22井2008年观测以来11次水温数据下降变化异常,排除仪器故障、人为干扰及降雨等因素。与地震活动的对比分析发现,苏22井水温具有较好的映震效能,变化幅度≥0．005℃的水温异常与井孔周围300 km 范围内 ML 4．0以上地震有较好的对应关系。     

云南下关井水位与水温变化对地震预测的意义

计算云南下关井水位和水温资料的相关性,结果表明,水位和水温的趋势性变化总体具有好的相关性和同步性.但在某些时间段内两者的相关性会发生显著变化,且与下关及附近地区中强以上地震对应较好,可能是一种地震前兆异常.研究水位、水温相关性变化比单一分析水位或水温动态能够获得更多信息.     

苏皖交界北部井水位群体性异常综合分析

1 研究背景 自2014年以来,苏皖交界北部3口流体观测井水位出现群体性异常变化,即淮北皖22井、睢宁苏02井、睢宁苏03井的水位出现同步转折变化(图1),且睢宁苏03井水温出现准同步变化.这些异常在空间上具有集中性,在时间上具有同步性,异常形态相似.诸多研究表明,某些强震前会出现地下流体群体性异常变化,如:车用太等(1997)研究认为同区域不同观测井出现同步同向变化,可能受到同源应力作用;黄辅琼等(2004)研究认为多口深井水位同步上升代表构造应力场压性增强张性减弱,为地震的发生提供背景;刘耀炜等(2015)对鲁甸M S 6.5地震分析得出,流体出现集中、同步异常,反映了该区域的应力变化,可能是地震发生的前兆信息.基于此,本文对苏皖交界北部流体观测井水位群体性异常进行综合分析,判定流体异常性质,为地震趋势判定提供学科依据.     

丽江井水温动态在中强以上地震前异常特征

通过对丽江井数字化地下水温观测资料进行的初步研究,发现该井在川滇地区发生的多次中强以上地震前有短临异常,异常形态可分为三类:第一类是日潮差变化和温度阶升;第二类是震前水温出现大幅降温;第三类为震前出现水温固体潮汐形态畸变和多次温度突跳。丽江井数字化水温震前的短临异常特征对做好未来地震的短临跟踪及地震预测有着实际应用价值。     

青海玉树与德令哈地热观测井在汶川与玉树地震前的异常特征

本文较为系统地分析了青海省玉树与德令哈二口地热观测井自2007年以来的水温观测数据,发现这两口井对2008年5月12日四川汶川M_S8.0级和2010年4月14日青海玉树M_S7.1级地震前均有较明显的前兆异常,此外某些强地震前也有类似的异常信息.进一步对每口井的水温异常信息(诸如异常幅度、持续时间)进行了定量分析,以及每口井对应不同地震的异常曲线形态对比、异常数据的相关性分析,得出这两口井在不同地震前的水温异常形态表现出高度相似性;通过对这些曲线形态的认识与分析,为今后利用水温数据进行经验预报地震的探索开辟一条新路径.另外得出玉树井水温异常的幅度随震级与震中距的不同呈规律性变化,具体表现在震级越大、井震距越小,对应的异常幅度越大、异常持续时间也越长,且玉树井的异常主要是中长周期的异常,这种特性对利用水温异常特征判断未来地震的强度有重要意义;德令哈井则呈现出短临异常特性十分明显的特点,这种特性对利用该井水温数据来判断发震时间有着重要意义.     

苏06井不同深度水温变化特征与地震活动关系对比分析

分析2008~2016年江苏06井2个不同深度(400 m、800 m)水温观测数据的变化异常,排除仪器故障、人为干扰及降雨等外在因素,与其周边的地震活动进行对比分析发现:不同深度的变化异常所对应的地震震中有明显的地域特征,400 m水温异常变化多对应郯庐断裂南段附近地区地震,800 m水温变化与苏北凹陷及凹陷的边缘地区地震活动相对应;不同深度水温异常变化幅度一般受地震构造方式的影响,与震级大小、距离关系不大。     

营口市盖州市M4.3级地震前岫1井水温异常变化分析

对岫1井水温自1997年7月1日至2015年9月15日的观测资料进行分析研究,发现在2015年8月4日营口市盖州市M4.3级地震前有显著的异常变化。综合分析认为,岫1井水温前兆异常属于短期,临震异常,同以往的震例相似。     

2022年1月2日宁蒗MS 5.5地震前迪庆流体观测井异常分析

异常调研是地震监测预报工作条例的基础环节,准确识别地震地球物理异常是地震预报科学难题之一。迪庆流体观测井是云南省地震地球物理观测台网滇西观测台之一,自2011年以来同步开展水位和水温观测。2021年9月,该井水位、水温测项同步出现快速上升变化,与2012年6月24日宁蒗M_S 5.7地震发生前异常特征相似。为确证异常的地震前兆意义,基于客观性、基础性系统开展现场调研。通过观测系统工作状态和观测站环境变化调查,排除人为干扰,确证了异常的客观性。通过井水与井区周边地表水的化学成分对比检测,论证了异常的基础性,应为当前观测井附近区域深部活动的体现。结合以往震例,明确了异常具有的地震前兆意义,证明了本次异常调研的有效性。本次开展的震前异常调研和震后异常总结工作,可为该区域未来震情分析研判提供参考。