手持式钻孔应变仪井下传感器现场检测装置的设计和应用

介绍了在WIN CE控制平台下设计的一种钻孔应变仪井下传感器现场检测装置.设计采用了基于32位ARM工控触屏板以及嵌入式Windows CE操作系统作为软硬件平台,集成了 485通信接口和多通道高精度模拟信号的数据采集单元,实现对钻孔应变仪井下传感器(应变传感器、气压、水位、水温传感器)部分的控制、调零、故障检测等功能...     

利用不同倾斜仪和应变仪检测地球自由振荡的对比与分析

中国地震局地壳形变观测台网布设有垂直摆倾斜仪、钻孔倾斜仪、洞体应变仪、分量式钻孔应变仪与体应变仪等地形变观测仪器。这些观测仪器均记录到了2011年日本M_W9.0大地震激发的自由振荡信号。本文分别利用单台数据和多台数据叠积,检测到_0S_3~_0S_(30)全部的球型自由振荡基频振型和_0T_3~_0T_(20)全部的环型自由振荡基频振型及部分谐频振型。此外,通过对这些检测结果的对比,分析了它们对不同自由振荡类型、不同频段的振型检测能力。分析发现垂直摆倾斜仪对球型自由振荡的检测结果最佳,且由于在低频段有较高的噪声干扰,钻孔倾斜仪无法检测到低阶的球型自由振荡。对于环型自由振荡的检测,分量式钻孔应变仪检测结果最佳。     

利用常熟地震台同场地形变仪记录检测对比地球自由振荡信号

利用常熟地震台同场地观测的洞体应变仪、体应变仪、水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪记录数据,采用小波变换与功率谱密度估计方法,检测2011年3月11日日本9.0级大地震激发的地球自由振荡信号,其中检测到47个球型基频振型（₀S₃—₀S₄₉）、15个环型基频振型（₀T₅—0T₂₅）以及部分球型谐频振型,与地球初步参考模型（PREM）理论频率值基本符合,表明检测结果较好。对比结果显示：水管倾斜仪检测球型振荡振型能力最强,垂直摆倾斜仪检测环型振荡振型能力最强;体应变仪可检测到清晰的环型基频振型,且信噪比较高;倾斜仪对自由振荡信号的检测能力优于应变仪。     

永安台钻孔体应变干扰与故障现象的探讨与总结

对永安台钻孔体应变观测的干扰特征进行了分析,研究了影响钻孔应变仪观测曲线畸变的一些因素,有助于我们在今后的工作中对TJ-IIC型体应变仪及其他前兆数字化仪器的不同干扰进行识别;同时还总结了观测中碰到的故障情况及解决方法,希望有利于提高台站观测人员对体应变仪的维护经验,提取可靠的观测数据信息,为地震短临预报提供可靠的判定依据和指标。     

FZY-1型多分量式钻孔应变仪的设计

介绍了最新研制的FZY-1型多分量式钻孔应变仪的探头的设计,所采用的电路,仪器参数的检测方法及该仪器的安装方法。     

宽城地震台体应变仪观测数据干扰因素及其映震能力分析

本文通过分析宽城地震台体应变仪自运行以来所有的观测数据,对宽城地震台体应变仪运行良好的区段（2005年-2008年）的动态特征进行分析研究,在此基础上对影响宽城地震台体应变仪的地下水位、温度、气压等相关因素进行了相关性分析,得出了宽城地震台体应变仪数据主要受到地下水位和气压的影响,温度则对宽城地震台体应变仪影响较小。通过观测数据拟合分析来看,宽城地震台体应变仪映震能力较好,体应变仪在震情监测预报以及地震研究工作起到重要的作用,对地震监测预报工作的长远发展做了较大的贡献。     

监测地壳形变:仪器述评

前言多年来,为了地震预报的研究高灵敏度的应变仪和倾斜仪已经在世界范围内用来连续监测地壳形变。第一台实用的监测固体地球形变的应变仪是由贝尼奥夫(Benioff,1935)研制的。用应变仪和倾斜仪所测量的物理变化是相关的。应变仪可以测出沿仪器长度方向上的水平或垂直位移变化,或在用体积应变仪(膨胀仪)时,可测出相应的体积变化。倾斜仪可测     

昭通地震台洞体应变M2波月潮汐因子精度浅析

对2016年1月～2020年12月期间昭通地震台洞体应变仪的M₂波月潮汐因子精度进行统计,分析总结了影响观测资料内在质量的仪器故障、气象、人为干扰等因素,以期为全面认识台站洞体应变观测质量提供参考。     

用于地层应力—应变观测的压容式钻孔应变仪

1977年国家地震局地应力专业会议确定,我国除研制体积式应变仪外,还要研制能检测形状应变分量的钻孔应变测量系统。该系统的灵敏度及稳定性指标应保证它至少可检测到应变固体潮信息。     

中国钻孔体应变仪同震变化观测结果

同震形变反映了来自震源区的变化,它是建立地形变与地震之间关系的最直接桥梁,因而对地震预报有至关重要的意义.钻孔体应变仪属于高精度地形变观测仪器,最适合揭示短期形变变化.我国使用的体应变仪分为两类,一类是从美国华盛顿卡耐基研究所引进的sacks型体应变仪(6套),另一类是中国地震局地壳应力研究所研制的TJ型体应变仪(约80套).     

漳州地震台TJ-Ⅱ型体应变观测初析

通过对漳州地震台TJ-Ⅱ型体应变资料的映震效应分析,并利用多种方法对形变前兆异常分析,探讨区域地下形变资料对地震短临预报的实际意义。     

琉球7.2级、智利8.8级地震与山西临汾中心地震台体应变、倾斜观测对比分析

运用山西临汾中心地震台2010年2月TJ-型体应变仪、SSQ-2I石英摆、VS垂直摆倾斜仪的观测资料,分析总结2月27日琉球7.2级、智利8.8级地震的形变异常。为今后的分析预报工作,提供一定的参考依据。     

基于四层钻孔模型的体应变潮汐因子差异性原因分析

在钻孔应变观测的实际标定分析中,一般是通过对钻孔应变观测资料采用固体潮调和分析的方法直接获得钻孔面应变耦合系数,该方法未能充分反映观测的钻孔应变与地层应变之间的内在联系。本文基于“地层-等效弹性层-水泥环-钢筒”四层耦合介质钻孔模型,利用TJ-2C型体应变仪器的测量钢筒内外径和弹性参数、钻孔半径以及水泥环弹性参数,给出不同地层中钻孔耦合系数与钻孔等效弹性层弹性模量之间的变化关系。对我国现有运行的40多套TJ-2C型钻孔体应变观测资料的分析表明,潮汐因子分布范围在0.01至1.86之间,基岩为花岗岩类的潮汐因子均值为0.83,基岩为灰岩或砂岩类的潮汐因子均值为0.57,即硬地层中的潮汐因子高于软地层。基于对该四层模型探讨发现,等效弹性层的等效弹性模量大小反映了钻孔的耦合状态,对于同类型基岩地层,探头与地层耦合不佳将导致其等效弹性层弹性模量下降,进而导致钻孔潮汐因子下降。本文以砂岩弹性模量0.5 GPa作为判定钻孔耦合状态的下限,即认为等效弹性模量低于0.5 GPa时钻孔处于脱耦状态,统计结果表明我国现有钻孔体应变观测中有约30%的钻孔处于脱耦状态,这一研究结果对预报人员应用这些钻孔资料开展地震分析预报工作有重要指导意义。     

宁陕地震台体应变仪观测质量及映震能力分析

选取2016—2020年宁陕地震台TJ-Ⅱ型体积式钻孔应变仪观测资料,基于观测质量和映震能力,系统分析应变仪运行状况及地震监测效能。结果表明：该台体应变观测资料质量整体较好,但数据连续率及完整率尚有待提升;体应变仪映震能力较强,可记录国内M_S≥7.0和国外M_S≥7.4地震;同震形变响应分析结果表明,同震响应最大变幅与震中距满足A = ae^{blg D}的负相关关系,与震级满足A = ae^bM的正相关关系。     

TJ-2体积式应变仪器网络化实现

为适应中国地震局"十五"前兆仪器总体设计的要求,对TJ-2体积式应变仪实现网络化功能进行了开发.本文介绍了网络化仪器的硬件设计、采用的操作系统和功能软件,并介绍了在TJ-2体积式应变仪仪器上的具体应用.     

Large amount of fluid migration around shallow seismogenic depth preserved in tectonic mélange: Yokonami mélange,the Cretaceous Shimanto Belt,Kochi, Southwest Japan

Studying subduction zone fluid at shallow seismogenic depths is important to understand the nature of fault rocks at the updip limit of the seismogenic zone because fluid–rock interactions affect heat and mass transfer, and fault strength. In this study, we conducted detailed analyses of distribution of shear veins, and estimation of pressure–temperature conditions for shear vein formation for the Yokonami mélange, Shikoku, Southwest Japan, which is tectonic mélange zone in an on‐land accretionary complex. We found a seismogenic fault at the upper boundary of the Yokonami mélange, indicating that the Yokonami mélange was active at seismogenic depth. The field‐transect distribution of shear veins was examined. The frequency, the total and mean thicknesses of the shear veins were about 3.7 per meter, about 10 mm per meter, and about 3 mm per shear vein, respectively. Quartz within the shear veins shows elongate‐blocky textures, suggesting precipitation from advective flow. The pressure and temperature conditions for shear vein formation were examined by fluid inclusion analysis, ranging 175–225°C and 143–215 MPa, respectively. The temperature is almost consistent with the paleotemperature determined from vitrinite reflectance, suggesting that the shear veins were formed at up to the maximum depth. The depth might be consistent with that where the seismogenic fault was formed. On the basis of the pressure and temperature conditions and the distribution of shear veins, we estimated the minimum volumetric ratio of fluid to host rocks, assuming that the shear veins had precipitated from advective flow. The estimated amount of fluid is about 106 m³ per cubic meter of host rocks. The results suggest that a large amount of fluid migrates through mélange zones at shallow seismogenic depths. This fluid possibly originates from the dehydration of clay minerals from underthrusted sediments and an altered subducting slab.     

TJ-2体应变传感器传递函数测试

为对TJ-2体积式应变传感器传递函数做测试,设计传递函数测试装置,介绍传递函数估计方法,给出传感器输出接10 Hz低通滤波器和无滤波时传递函数拟合结果,并对测试结果和测试装置问题进行分析。测试结果表明,该传感器输出频带大于10 Hz,可应用于动态信号观测。     

泰安台钻孔应变观测干扰的识别

对山东泰安台钻孔应变干扰因素进行了分析总结,结果表明钻孔应变主要受地下水位、气压、系统故障以及电源干扰等影响。持续降雨是影响水位变化的主要因素,分量应变受水位影响较明显。降雪、降雨、大风、气温波动等均会造成气压的剧烈变化。体应变观测曲线与辅助气压曲线呈正相关,与温度变化呈负相关。     

高灵敏度电子地震预警器故障检测方法研究

传统基于时间序列数据挖掘的故障检测方法,缺少高灵敏度电子地震预警器灵敏度分析,故障检测率低。提出新的高灵敏度电子地震预警器故障检测方法,根据高灵敏度电子地震预警器的结构,采用质量块、铰链和延长梁构建其力学模型,得到电子预警器的灵敏度表达式,根据该表达式建立多信号模型相关矩阵,得到故障优先概率的故障源耗费,采用基于故障模式故障概率的改进多信号模型检测方法（包括故障模式概率均分法和故障模式概率优先法）,计算得到电子地震预警器故障概率表达式,实现电子地震预警器故障检测。实验结果表明,所提方法对电子地震预警器TE过程中G和I两个指标的故障检测率分别为0.989、0.905,对PL过程的故障检测时刻为180 s、故障检测率为0.412 8,都高于传统基于时间序列数据挖掘的故障检测方法,说明所提方法具有较高的故障检测性能。     

The time variations in the parameters of the volumetric strain response to the tidal and baric impacts

The parameters describing the state of the geological medium include its response to the continuous external impacts, which characterizes the structure of the medium and the stresses accumulated in it. In the present paper, through analyzing the long time series of the volumetric strain monitoring data in the nearsurface crustal layer, which were obtained by the American geophysicists under the Plate Boundary Observatory (PBO) project within the Parkfield segment of the San Andreas fault, the time behavior of the volumetric strain response to the separate components of the tides and the air pressure impacts is considered.