γ能谱法在地震预报研究中的应用

探索地震预报的实践表明,大地震的孕育过程会导致地下水中氡含量的某些变化。但是,地下水中氡含量的变化还受到多种其它因素的影响(表1)。如何排除或压制非地震因素的干扰,以提取与地震孕育有关的信息,这对地震预报的探索是至关重要的。目前国内在水氡观测的同时,普遍增加诸如流量、水温、压力、气象因素等辅助观测项目,从而作相关分析,以排除这些因素的干扰。显然,地下水中氡浓度的变化不仅与这几个因素有关,而且这几个辅助观测项目亦不一定是主要干扰因素,因此,即使在排除了这些干扰因素之后,亦无法解释地下水中氡浓度变化的复杂情况。为此,我们引进了γ能谱法这一新的观测技术,并开展了一定的实际工作,所取得的结果显示了该方法应用于地震预报研究的可喜前景。     

水压致裂试验中地下水中某些离子的变化

1985年11月26日至12月24日,在福建汤坑热水区进行了水压致裂试验,观测了地下水化学组分在水压致裂试验中的变化。现将我们观测到的水中SO_4~(2-)、Cl~-、F~-离子的变化作一介绍。     

地下水中铀含量变化在地震预报中的应用研究

本文在分析铀的水文地球化学特征的基础上，以滇西及甘肃河西两地区部分泉水中铀的动态变化资料为依据，研究了地下水中铀含量变化与上述地区中强地震发生的关系。结果表明，在一定条件下，地震前铀含量异常变化是明显的。本文还对地下水中铀含量异常机理及干扰因素等进行了研究，提出了由于泉点所处地球化学球境的差异，铀异常并非普遍存在，只有活性铀在地下水或围岩中含量较高的水点，才适合于进行铀含量的观测。另外，本文还采用对比观测方法，首次对地下水中铀含量异常与氡含量异常之间关系及水氧异常机理作了新的解释，对利用水中铀含量异常预报地震的可行性进行了论证。     

淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体水化学特征及其影响因素

为研究淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体的补给水源及溶质来源,在现场调查的基础上,系统采集丰水期、平水期、枯水期沉陷区积水、地表河水和浅层地下水样进行测试分析,采用Piper三线图、Gibbs图和因子分析方法,对不同水体水化学特征及其影响因素进行讨论.结果表明:地表水水体总溶解性固体(TDS)质量浓度表现为枯水期丰水期平水期,浅层地下水表现为枯水期平水期丰水期,地表水TDS质量浓度明显高于浅层地下水.地表水中主要阴阳离子为Na~+、Cl~-和SO_4~(2-),水化学类型主要为SO_4~(2-)-Cl~--Na~+型;浅层地下水离子以HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,表现为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)型.结合Gibbs图和因子分析可知,地表水受蒸发作用、地表径流以及采煤活动等因素影响,浅层地下水在一定程度上体现出大气降水和地表水补给的特点,受岩石风化作用影响较为明显.     

地下水测年方法及其在地震监测中的应用展望

对地下水动力学特征的观测与研究,是地震前兆监测的重要方法之一。地下水动力学研究中,利用地下水测年方法,可以对地下水的补给、径流特征及更新能力作出定性和定量的分析。本文介绍了近年来国际上常用的地下水测年方法,总结了前人在该领域的主要研究进展,重点分析了地下水更新能力与地震前兆信息的关系、地下水运动规律与地震构造活动的关系以及地下水浅层补给与异常干扰排除的方法等。已有的研究成果表明,地下水年龄的测定与分析方法对于了解监测点映震能力、评价构造活动与地震活动程度,以及在观测资料异常变化的现场核实等方面,可以发挥重要作用。     

地下水测年方法及其在地震监测中的应用展望

对地下水动力学特征的观测与研究,是地震前兆监测的重要方法之一。地下水动力学研究中,利用地下水测年方法,可以对地下水的补给、径流特征及更新能力作出定性和定量的分析。本文介绍了近年来国际上常用的地下水测年方法,总结了前人在该领域的主要研究进展,重点分析了地下水更新能力与地震前兆信息的关系、地下水运动规律与地震构造活动的关系以及地下水浅层补给与异常干扰排除的方法等。已有的研究成果表明,地下水年龄的测定与分析方法对于了解监测点映震能力、评价构造活动与地震活动程度以及在观测资料异常变化的现场核实等方面,可以发挥重要作用。     

九江地震台观测井水氢氧同位素特征及意义

在地震地下流体观测研究中,基于氢氧同位素示踪技术研究地下水补给源及循环过程是常用的技术方法之一。本文给出了九江地震台2号观测井水、大气降水、周边水库水及高山泉水等样品的氢氧同位素测定结果,表明地下水δ~(18)O测值介于-7.59‰～-6.09‰,平均值-6.99‰,δD测值介于-45.22‰～-39.69‰,平均值-42.32‰,变异异数分别为0.09、0.16;大气降水δ~(18)O测值介于-13.00‰～-1.27‰,平均值-4.74‰,δD测值介于-96.13‰～-4.74‰,平均值-46.87‰,变异异数分别为0.40、0.56,与降水相比,地下水氢氧同位素变化更为稳定。大气降水氢氧同位素2017年5～10月表现为明显的降水效应,2018年11～4月表现为明显的温度效应,而地下水氢氧同位素并未表现出明显的降水效应和温度效应。氢氧同位素及过量氘揭示地下水在下渗补给前经历了明显的蒸发分馏作用,并与围岩进行~(18)O交换,δ~(18)O与δD计算得出的补给高程分别约为647、440m。九江台观测井的观测层地下水为大气降水成因的构造裂隙水,属于大气成因型且循环过程为较稳定的裂隙水补给并形成承压自流井。     

滇西大理地区部分温泉溶解CO2及碳同位素组成特征研究

温泉溶解CO_2的来源成因研究,有利于判断与甄别研究区温泉溶解CO_2异常信息。对2016年10月至2017年7月大理地区3个温泉的水化学常量离子和δ~(13)C_(HCO_3~-)进行了10次重复取样观测,对3个温泉的水文地球化学及CO_2来源进行分析。结果表明:3个温泉均属于HCO_3·SO_4-Na型水,地下水补给都来自于大气降水,CO_2主要来自于深部的地幔成因和变质成因的CO_2;2017年漾濞M_S5.1地震发生前,3个温泉的δ~(13)C_(HCO_3~-)值与HCO_3~-正相关关系发生改变,表明温泉δ~(13)C_(HCO_3~-)值与地震有一定的相关性。     

水文地球化学地震前兆观测与新灵敏组分的探索

当前在地震前兆探索中,不少国家都开展了利用地下水或土壤中气体——化学组分变化预报地震的研究工作。中、苏、日、美等国开展了地下水中的常量组分、微量组分、气体组分、同位素组分及其它物理参量的观测和研究,观测项目可达数十种。 多年来,我国以观测地下水中氡含量为主,对氡的地震前兆机理、氡含量变化的影响因素,氡的地震观测点的环境条件、测试方法、预报效能等方面进行了较深入地研究,取得了不少有意义的科研成果。当前测氡仍是我国地震前兆观测中的主要项目,并将采取各种有效措施使其在地震监测预报中发挥更大的作用。     

利用地下水预报地震

地震与地下水的变化有关系吗?我们知道,地下岩石的孔隙和裂隙中都充满着水和气,在岩石发生变形或破裂的过程中,岩石中的水和气必然随着发生变化.地震前发生的一系列地下水异常现象,如地下水位的升降,井水的翻花冒泡、变混、变色、变味,干枯多年的井(泉)突然涌水或原有一定涌水量的井(泉)突然干枯等;还有的需要用仪器进行观测,观测中可发现地下水的水质成分、气体成分、同位素成分及地下水位、水温等发生了变化,这些变化有可能是地震的前兆.随着地震前兆研究的进展,利用地下     

金沙江水网及其地震地下水前兆监测能力的讨论

金沙江下游梯级水电站水库地震地下水动态监测网(简称金沙江水网),是中国第2个专门用于水库区地震前兆监测与研究为目的的企业地下水动态监测网.文中简要介绍了该网的布设、观测网的技术构成、观测井与观测含水层的基本特征及试运行的基本结果,从观测井-含水层特征及观测到的水位与水温多月、月、日动态特征,评估了其地震前兆监测能力.     

基于STFT方法对沿海宽频带倾斜仪的噪声分析

应用沿海台站莆田地震台、厦门地震台的宽频带倾斜仪观测数据,采用短时傅里叶变换(STFT)分析方法对宽频带倾斜仪的噪声进行分析~([1-5]),总结噪声的几种表现形态,分析对应的物理意义。宽频带倾斜仪噪声主要有台风干扰,线路接触不良,主板干扰信号等。研究结果可应用于宽频带倾斜仪观测数据的跟踪分析,同时也可以用来判断宽频带倾斜仪的故障类型。     

洱源温泉水氡预测效能检验及其水化学特征

利用Molchan图表法对洱源温泉水氡观测资料进行预测效能检验,并开展了温泉水化学组分、氢氧同位素和水循环特征研究。结果表明:(1)Molchan图表法检验结果显示,洱源水氡出现高值时,对观测点附近中强以上地震反应较灵敏,优势对应地震时间段为90 d以内;(2)洱源温泉井的水化学类型为HCO_3·SO_4-Na,与周边地表水体及浅层地下水无直接水力联系;(3)洱源温泉井水属于"部分平衡水",具有深部来源特征。     

辽宁省地震监测站地下水化学类型及成因分析

通过测试辽宁省15个地震监测站泉水或井水的氢、氧同位素组成及主要离子组分含量,讨论了泉水或井水的化学类型及其成因.测得泉水或井水的δD和δ~(18)O值范围分别为-82.5‰--54.4‰和-11.4‰—-7.3‰,表明所测泉水和井水的主要来源为大气降水.研究区低温泉水为低矿化度的Ca-SO_4·HCO_3型或Ca-HCO_3·SO_4型;而较高温度的花岗岩裂隙水中溶解了较多的钠硅酸盐矿物,水化学类型主要为Na-HCO_3·SO_4型;碳酸盐岩及含砾砂岩含水层分别分布于辽宁省西部及中部地区,水温略低于高温花岗岩裂隙水,水化学类型为Na·Ca-HCO_3型.水中F~-含量较高,且F~-含量与温度、pH值、Na~+和HCO_3~-的浓度呈正相关,表明泉水或井水的化学类型是深部富CO_2流体及大气降水与花岗岩反应的结果.     

BRD和DOAS SO_2总量遥感反演算法的比对

大气中SO_2是一种对城市大气环境变化和全球辐射能量平衡有着重要影响的痕量气体.BRD(Band Residual Difference Algorithm)和DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy)算法是两种主要的SO_2总量遥感反演算法,分别被用于美国和欧洲不同卫星载荷数据的SO_2反演.然而,目前缺少两种算法在相同观测条件下SO_2反演的精度比较及不确定性分析、在物理数学反演机制上的差异追因.因此,本文基于相同的仿真模拟数据和卫星紫外辐射观测数据,反演获得不同大气状况下的BRD和DOAS SO_2总量并进行精度比较验证.从算法反演通道、O_3吸收、气溶胶、地表反射率和观测角度影响等方面,讨论分析BRD和DOAS反演结果差异及反演误差的原因.结果表明,在低浓度SO_2情况下,BRD反演SO_2总量更接近于正演输入SO_2总量,DOAS反演结果存在高估,但相对于BRD算法,DOAS算法长时间序列卫星反演结果更能表现出SO_2的季节变化特征;在高浓度SO_2情况下,BRD(310.8~314.4nm)和DOAS(315~327nm)反演结果的绝对值差异明显且存在低估,BRD(310.8~314.4nm)SO_2反演值及反演精度都低于DOAS(315~327nm)反演结果.基于高光谱分辨率大气辐射传输模型SCIATRAN的反演不确定性分析结果显示,反演通道选择、紫外O_3吸收、气溶胶、地表反射率和观测角度对SO_2总量反演精度的影响较大.本研究对于SO_2卫星遥感反演算法的改进及SO_2反演产品的应用具有重要的科学意义,也可促进中国未来大气成分SO_2卫星遥感产品的研发.     

离子色谱法测定温泉水中多种阴阳离子

在用离子色谱法测定温泉水样中F~-、Cl~-、Br~-、NO_2~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、PO_4~(2-)等阴离子和Li~+、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)等阳离子过程中,研究了用油泵超声波池内脱气法处理H_2CO_3过饱和水样以排除HCO_3~-对阴离子检测干扰的方法.研究采用青岛普仁仪器有限公司生产的PIC-8型离子色谱仪,分离柱为TSK-GEL SuperIC-CationColumn(150 mm×4.5 mm)离子分离柱,以1.9 mmol/L碳酸钠-1.8mmol/L碳酸氢钠作为阴离子淋洗液,流量为1.5 Ml/min;以2 mmol/L HNO_3为阳离子淋洗液,流量为1.0 ml/min,测定了腾冲火山区叠水河、大滚锅两个温泉水中的阴阳离子的含量.研究结果表明:该方法简便、快速、准确可靠,可在火山和地震监测中推广使用.     

海原甘盐池地震观测井水位动态特征分析

影响因素及埋藏类型是地下水观测数据前兆分析的重要资料.通过海原甘盐池拉分盆地内两口地震水位观测井(GYC 和 GYCN 井)的气压、降雨与水位资料,综合分析水位变化的影响因素,并分别利用阶跃响应函数、频谱分析法、潮汐波群相位超前或滞后法分析地下水埋藏类型.结果表明:(1)气压和降雨是影响海原甘盐池两口地震观测井水位动态变化的主要因素.(2)GYC井地下水埋藏类型为混合水,与该井成井时的判定资料不一致(承压水),可能与其时间较长、长年失修、存在破损现象有关,或受地表水影响较大 ;GYCN 井地下水埋藏类型为承压水.该研究结果为该地区地震水位观测井的准入(退出)机制、今后观测井点的勘选等提供科学依据,对今后异常识别和震情跟踪具有重要意义.     

地下水强地震映震效应

在排除各种自然环境、人为影响因素后,对地下水观测资料中所含特别因素中的地震因素进行识别分类,提出对地下水地震分析预测预警具有实用价值的认识. 使用四川省地震地下水观测井网多年观测资料,研究地下水地震映震图像,进行震前、震时和震后恢复性异常过程识别.     

福州地震台TJ-2型钻孔体应变观测资料干扰分析

对福州地震台TJ-2型钻孔体应变观测资料进行整理,识别并统计引起数据曲线发生畸变的干扰因素,认为主要有气压、降雨、地下水、雷电、电源干扰等因素。分析各影响因素干扰特征,以便识别体应变观测资料干扰异常。     

相关分析法在地下水动态中的应用

目前利用地下水动态变化来预报地震还处在研究和探索阶段。我省以中、深井为主的地下水动态观测工作刚开始不久,从现有资料分析,地下水动态的变化可能受气象、地表水、地质构造、人为活动等多种因素的影响。为了进一步搞清地下水动态变化在观测点附近无地震活动时与哪些干扰因素关系密切,从而可以较容易分