地电阻率变化成因分析 ——以宝昌台为例

中国地震台网地电观测以对称四极装置的地电阻率观测为主,其观测曲线通常存在长期变化、年变、日变和阶跃等,文中以宝昌台为例,通过反演、数值模拟等方法分析上述变化成因.宝昌台地电布极区地下的电阻率基本呈现水平分布,电测深曲线类型属于KH型.该台NS、EW测向的地电阻率自1993年至今一直存在长期下降变化,且变化速率存在显著的...     

海安地震台深埋电极地电阻率观测分析

通过对海安地震台深埋电极和表层电极对比观测结果进行分析,发现相对表层电极观测,深埋电极观测能有效降低表层影响系数,对改善年变特征具有很好的效果,并且在避免表层干扰和提高观测精度上具有明显意义。深埋电极观测方式为解决地电阻率场地中的金属干扰、降雨影响等提供新的思路。     

新沂台地电阻率观测实例的探讨及意义

新沂台三方向观测的地电阻率结果很不一致,客观地分析了造成这种不同的原因,指出了不同的年变往往是探测深度引起的,较深的探测深度具有更明显年变化量,它受干扰更小,更具前兆意义。合理的电性结构是场地选择时必须考虑的问题。     

银川望洪地电阻率年变化影响因素及机理分析

银川望洪电阻率三测向整体存在“夏高冬低”的“反向年变”,年变幅度约为1%,通过相关分析和多元线性回归分析确定主要影响因素,结合影响系数理论和地电阻率年变化数值模拟,尝试对各影响因素物理机理进行分析。结果表明：银川望洪电阻率“夏高冬低”的年变形态主要由地表薄层介质电阻率季节变化引起,受温度和水位的影响较大,受气压影响不明显,且与台址区地下电性结构密切相关。     

河北兴济台地电阻率年变特征分析

基于电测深曲线反演结果,利用地电阻率转换函数的递推公式定量模拟分析了地下水位对兴济台地电阻率的影响。结果表明,地下水位下降会造成地电阻率上升,这与兴济台N30°E向的地电阻率观测结果相符;N60°W向的地电阻率的趋势变化与N30°E向的相反,且年变幅较大,这是由于测区供电极和测量极之间存在因取土而积水成坑这个局部异常体引起的。     

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.      

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．     

四平台地电阻率相反年变有限元数值分析

本文依据吉林省四平台地质剖面、地下介质电性资料,将四平台地下介质电性分布简化为沿NW走向的二维电性结构,并结合台站电测深资料建立三维有限元模型,以模型浅层介质电阻率变化模拟测区浅层介质电阻率随季节的变化,计算了四平台N50°W和N40°E两测道地电阻率的年变化形态.计算结果表明,N50°W测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时上升,在浅层介质电阻率降低时下降;N40°E测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时下降,在浅层介质电阻率降低时升高.两测道地电阻率年变化表现出相反的形态,且N50°W测道年变幅度要大于N40°E测道,计算结果在变化形态上符合四平台实际的观测资料,因此认为四平台测区地下介质的非均匀分布是产生两测道地电阻率年变形态相反现象的原因.     

甘肃定西地电阻率年变形态及异常特征分析

通过数值模拟及褶积滤波方法,对甘肃省定西台地电阻率两测道“冬低夏高”的反向年变形态进行分析,并利用自适应计算变化幅度法提取该台地电阻率资料的中短期异常数据。结果表明,定西地电阻率的年变形态主要受地表薄层介质电阻率季节变化和降雨影响;褶积滤波法可以拟合短期降雨影响,并且可以过滤地电阻率的年变形态,但2021年出现的趋势性转折下降的低值破年变与降雨量和薄层季节干扰关系不大;九寨沟7.0级和门源6.9级地震前出现较为显著的中短期下降异常变化,最大下降率为0.983%;2022年门源6.9级地震后的两测道去年变趋势变化幅度中的异常形态依然存在,且并未恢复。因此定西台地电阻率对甘东南和祁连山中东段具有指示意义,有必要利用该方法进一步重点关注该区域的强震危险性。     

地电阻率的年变畸变异常分析

讨论分析了3种地电阻率年变畸变异常,即年变幅度增大型、年变幅度减小型、年变畸变混合型。并针对不同的异常给出了相关分析方法,为识别和使用这类异常提供了一定的思路和科学依据。     

隆尧地电阻率与地下水位关系分析

利用线性回归法,分析河北省隆尧地电阻率和地下水位的关系,发现该地区地电阻率季节性年变和近年来显著的趋势上升变化与地下水位动态变化相关.调查发现,年降雨量减小和农业用水量增大引起该区地下水位下降,从而导致地电阻率发生趋势上升变化.     

宝鸡地震台地电阻率与水位变化关系的分析

针对宝鸡地震台地电阻率在每年的6~8月份出现明显变化的现象,在环境、气象等因素调查的基础上,利用水平介质模型反演该台电性分层结构,计算了地下水位变化对其视电阻率的影响,认为主要是6~8月份,该台站测区浅表水位的明显下降变化直接或间接造成了地电阻率的变化。     

大同地电阻率NS测向异常分析

2014年大同地震台地电阻率NS测向出现年变畸变现象,经现场调查,发现测区有铁丝网干扰。利用NS测向电测深曲线,以水平层状模型反演测区电性结构,计算各层介质影响系数,结果发现,浅层介质影响系数为正,合理解释了大同地电阻率NS测向"夏低冬高"的年变现象。在此基础上,应用有限元数值分析和三维影响系数分布,判定测区内铁丝网对地电阻率观测的影响,分析认为,当前存在的趋势异常变化为地电阻率干扰。     

南京地震台地电阻率异常变化分析

南京地震台电阻率NS向观测2005年4月初出现明显的转折变化,经过外线路巡查、仪器标定及对比分析后认为,该变化是地电布极区附近的东新村拆迁,自来水管网拆除引起,非背景场变化,也非地震异常.     

地电测量中的干扰和抑制

处理分析了阳原台1980—2017年长程地电阻率的观测资料,认为该台地电阻率变化存在较清晰的冬高夏低的年变特征。用滑动傅里叶方法消除年变后得到,正常背景变化与异常变化的差异较为显著,异常变化较为明显的对应1980年丰镇M5.8、1988年大同M6.2、1996年包头M6.4、1998年张北M6.2、2014年涿鹿M4.8地震,异常变化形态、持续时间、偏离幅度（偏离正常动态均值线的幅度）等可信度较高。本文认为,阳原台地电阻率观测可以为晋冀蒙交界地区地震活动形势的研判提供较为可信的参考依据。     

地震地电阻率各向异性变化数值模拟

将APE模式中差应力与裂隙的演化理论与前期研究中建立的张量形式的各向异性电性模型相结合,推导出了裂隙演化参数(密度、孔压、纵横比、闭合角)与电导率关系的动态方程,用数值模拟方法研究了饱水岩石在水平向应力作用下电阻率的各向异性变化．并结合实验和观钡5结果,讨论了电阻率各向异性变化的可能机理。     

乾陵地震台地电阻率与降雨的关系

利用乾陵地震台地电数字观测资料,分析了该台地电阻率变化与降雨的关系,认为两者之间存在着一定的相关关系,降雨是造成地电阻率突变的主要原因,并且通过相关分析校正较好地剔除了降雨对地电阻率变化的影响。     

九江Ms5.7地震前地电阻率异常分析

2005年9月合肥地震台地电阻率出现明显异常变化,11月26日九江、瑞昌交界地区发生Ms5.7地震,经核实分析,确认该地电异常是九江地震的震兆异常,为今后华东地区分析和确定地电异常提供了重要参考.     

河北及甘肃地电阻率年变幅斜率映震分析

以河北省昌黎、阳原地震台和甘肃省嘉峪关、山丹地震台地电阻率记录为研究对象,利用2002-2016年地电阻率年变幅,进行斜率合成计算,并根据中国大陆东西部地震活动水平,提取甘肃地震台站周边300 km范围内M ≥ 5.0地震、河北地震台站周边250 km范围内M ≥ 4.0地震,得到15个震例,与计算结果对应分析,发现映震率为70%,且地震一般发生在1年尺度的下降期、2年尺度的下降转上升期、3-5年低值背景期,而异常幅度没有统一标准,只是异常趋势的相对变化。