再谈“同井不同埋深地温探头的地震前兆观测效应”

一、引言同井不同埋深地温探头观测效应的差异,是地温台站数字化改造后发现的。笔者曾于2001年讨论过北京延庆五里营井孔、天津张道口井孔同井不同埋深地温探头的观测效应。2002年10月20日内蒙古西乌珠穆沁旗发生M_L5.2地震,2002年12月25日河北省宁晋发生了M_L4.3级地震。我所三马坊地温台站、昌平地温台站对两次地震有明显的前兆反应。昌平站在2001年首都圈台站数字化改造后,钻孔内加放一地温探头,两个     

三马坊地温测点映震能力及特征分析

自80年代末,在首都圈陆续布设了一些地温测点,以开展动态地温前兆观测。经多年实践验证,精密地温动态观测方法监测地震的能力得到充分肯定和广泛关注。河北省阳原县三马坊地温测点,自1988年10月开始观测以来,记录到多次明显的短临前兆信息,为首都圈众多地温观测点所不多见。笔者曾做过一些研究。随着观测资料的不断积累和预报研究的深入,对三马坊测点的映震能力及特征有必要作进一步探讨和研究。二、井孔概况三马坊地温测点位于河北省阳原县三马坊温泉疗养院内,在桑干河的北侧,处在北东向桑干河断裂和北北西向化稍营断裂的交汇部位(图1)。井深200m,测温探头位于水面下10多米深处。该井井孔封闭良好,井水自流,系承压自流水。水压压差大,流量约为     

首都圈的精密地温观测和地震前兆异常特征

自80年代末,在首都圈陆续建立了一批精密地温观测点(温度计的分辩率为0.0001℃),开展了地温前兆观测,积累了丰富的实测资料和一些典型震例.本文分析了首都圈地温观测的正常动态及影响因素.通过对典型震例的分析,研究了地温的地震前兆异常特征.地温前兆异常形态为阶变型、上升型和脉冲型;它的异常开始至发震时刻最短为28h,最长达1个月左右,皆属短临异常.它的异常幅度为正常日变幅度的几倍至十几倍,但温度的变化量不大,地震前异常累计值最大仅为0.12℃,可谓震前地温的微动态异常.综上所述,精密地温观测记录到了明显的地震短临前兆异常,它是一种比较有效的短临预报手段.     

北京某垂直地埋管区地温场变化规律研究

为研究地埋管换热区地温垂向深度及平面展布特征,在室外分别布设了U型垂直地埋管和深度不等的观测孔,在典型深度安装了地温传感器,利用2期采暖及间歇期地温数据分析了地层背景温度、换热区及观测区地温变化。垂向上,在地埋管换热区内,恒温带以上地温受气温与埋管换热的综合影响;变温带地层各深度地温降幅与埋深呈正相关,最大换热深度120 m处降幅达5℃,原始地温是不同岩性地层温度降幅中较之岩土导热性及赋水性更为重要的影响因素。平面上,距地埋管5 m内的地温经取热后呈不同程度的降低,埋管换热监测区温降幅度约0.6℃,最大降幅并不固定于某一深度;距埋管距离越小,地温开始降低的时间越早,降低程度越大,且越难以恢复。     

基于小波变换与神经网络的石羊河流域夏季地温预测模型研究

地温变化在气候反馈效应中起着重要作用, 理解地温及其与影响因素之间的时空关系对预测全球温度变化至关重要。利用1998 - 2017年石羊河流域的逐日常规气象观测资料, 采用小波分析结合BP（Back Propagation）神经网络构建了石羊河流域夏季地温预报模型, 结果表明： 日平均地温预测效果在不同站点均为最佳, 其中预测值和观测值的相关系数均大于0.87, 3 ℃以内的预测概率均大于84%。其中, 民勤地区地温预测效果最好, 预测值和观测值的相关系数达到0.91, 3 ℃以内的预测概率达到86%。日最高地温的预测值与观测值的相关系数高于0.8, 但误差平方和、 标准差较大。永昌地区日最高地温的模拟效果最好, 3 ℃以内的预测概率达到83%。日最低地温的预测与观测值的平均相关系数高于0.66, 3 ℃以内的预报概率高于83%, 但预测值略低。其中, 武威地区日最低地温的预测效果最好, 预测值与观测值的相关系数为0.72, 3 ℃以内的预测概率达到94%。研究成果可为有效弥补干旱、 半干旱区地温观测资料缺失和探讨其与局地气候的关系提供一些参考。     

地温工作在煤田地质工作中的应用

地温测量是一种新兴的勘探方法,我队先后在平顶山、登封、荥巩、新密煤田进行煤田地质勘探的同时也随之作了地温工作,现仅就地温在煤田地质勘探中的应用作一简单总结。1 测温方法及测温资料校正 1981年前我们使用的井温仪误差大,所测地温资料仅供参考。1981年以后采用中科院研制的野外测温仪(精度±0.1℃)及我们自制的YM-1直读式测温仪(精度±0.2℃),所测温度读数精、分度细,资料准确可靠。根据钻孔内温场稳定的时间,我们做了稳态测温、近似稳态测温及简易测温;为了查明不同层段的地温梯度等,我们还在少数孔中做了分层近似稳态测温、分层简易测温。测温方法是从上往下点测。在恒温带观测段及特殊层段点测的间距为2m,其余测温段为10m。     

物理模拟法定量表征碎屑岩储层物性影响因素

碎屑岩储层物性与成岩作用密切相关,压实作用是成岩作用的重要组成部分,是储层物性降低的主要因素之一。为对地质历史时期压实作用条件下储层物性变化进行定量化表征,通过物理模拟实验,分别研究了在压实作用下不同地温条件和不同埋藏方式下砂岩储层孔隙度和渗透率的变化规律。研究结果表明:在砂岩物源相同,分选、磨圆类似的前提下,砂岩孔渗参数与地温均呈对数负相关关系,且地温梯度越高,孔渗参数随埋深的下降速率越大。即使是在相同的埋藏终止条件下,随着埋藏时间增加,岩石抗压能力会发生下降,骨架颗粒会趋于定向排列,从而导致岩石孔渗参数呈随埋藏时间增加呈对数减少。在不同的沉降过程条件下,即使处于同一地温场,并且埋藏终止状态相同,经历过构造抬升的砂岩物性明显要差于持续埋藏的砂岩物性。     

赤城地温测点的映震能力及特征分析

一、引言近年来,首都圈一直被列为地震重点监视区,而地温动态观测作为短临预报的主要手段之一,越来越受到人们的广泛关注。首都圈的地温动态观测,自80年代末至今,已有10余年的观测历史。这期间,在首都圈陆续布设了一些测点,使地温观测网逐渐趋于完善。1989年大同—阳高M_S6.1地震、1996年包头M_S6.4地震及1998年张北—尚义M_S6.2地震前都记录到了明显的地震地温短临前兆异常。根据异常曾对张北地震作了一定程度的预报。随着地温观测资料和     

昆仑山口西M_S8.1地震的地温前兆特征和同震效应

一、引言 2001年11月14日17时26分,在新疆、青海交界的昆仑山口西(北纬36.2°,东经90.9°)发生了8.1级地震。这是继1950年8月15日西藏察隅8.6级地震后,中国大陆发生的最大地震。昆仑山口西8.1级地震前,首都圈及华北北部部分地温测点观测到了明显的前兆异常和同震效应。本文对这些前兆异常和同震效应进行了初步分析和研究,这对进一步分析研究地温观测资料的前兆特征,提高地温观测资料预报地震水平是十分有益的。     

融化夹层厚度影响因素分析与片块石路基降温效果研究

青藏公路沿线存在大量融化夹层,常年不冻的融化夹层会使路基出现沉陷、波浪等病害,严重威胁道路的安全运营. 通过对昆仑山垭口南至五道梁的地质勘探资料和地温观测数据进行分析,研究了融化夹层厚度与年平均地温、路基高度的关系,发现融化夹层厚度随年平均地温的升高而增大,随路基高度的升高呈先减小后增大的趋势. 根据以上研究,提出片块石路基对融化夹层进行处治,保护路基下伏多年冻土,并通过五道梁段片块石路基试验工程进行验证. 通过对地温观测数据分析,发现片块石路基能很好的消除融化夹层,在同一深度处片块石路基地温明显低于普通路基,很好的保护了下伏多年冻土.     

热流的折射和再分配的数学模拟

目前,陆地大地热流的测量大多在1-2公里深的钻孔中进行,测量结果除受地形变化、气候变迁等因素的影响外,还受构造形态变化的影响。一般隆起区的浅部热流和地温梯度高于拗陷区的热流和地温梯度。有时在隆起的最高部位的地表热流值可高于平均热流值的30%-40%,从而形成局部的异常区。隆起区的地表热流值和地温梯度值高于拗陷区的原因是由于在热流扰动区内,热流产生折射和再分配的结果。为此,我们采用数学模拟方法,研究了在不同构造形态和岩层热导率条件下,热流折射和再分配对区域热流的影响。     

青藏高原多年冻土区地温监测结果分析

根据４个波土长期定位观测场地温资料分析,西大滩观测场深１２￣２０ｍ段地温升高０．２￣０．３℃,多年冻土层由下向上减薄４￣５ｍ;昆仑山垭口观测场深６￣１５ｍ段地温升高０．２￣０．４℃;６６道班观测场内天然场地地温高于人工沙场０．１￣０．５℃;可可里里观测场内天然植被场地地温普遍高于裸露场地约０．２℃。监测结果表明,影响高原多年冻土发育的因素多具有两重性,地表沙层和植被同样具有升高地温和降低地温的作用     

东台坳陷现今地温场特征与油藏分布关系

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度。地温场分布以凹陷或次凹成独立单元,地温随深度加深而线性增高,地温异常不明显。地温梯度总体呈现"浅层低、深层高"的特点,E2s-E2d地温梯度总体在22～30℃/km之间,E1f-K2t在28～38℃/km之间,平均约为30℃/km。不同深度的地温和地温梯度分布模式相似,正向构造单元高,负向构造单元低;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水、地层放射性生热等因素决定了该坳陷总体为温盆特征。大部分地区目前还处在油气液态窗内,绝大多数油藏分布高于60℃的油气勘探开发黄金区域。     

青藏铁路隧道浅埋多年冻土区冻融特征分析

本文根据一个寒季末的地温观测资料，分析了昆仑山隧道的一个多年冻土沟谷地形的地温特征。采用数值模拟技术，模拟该沟谷地形地温变化情况，认为该区沟谷的冻融特征不同于非沟谷地形，其融化深度远大于该区的冻土上限，从而得出该冲沟存在一个未被冻结的通道；隧道工程对周边地温产生较大影响；最大冻结深度约10,受气温影响的最大融化深度不超过4m,本研究为再认识多年冻土区沟谷地形的冻融特征提供了一条途径。     

首都圈地温观测曲线的变化与地震

一、观测点分布概况自1988年以来,首都圈陆续布设了一些地温观测点.这些观测点所使用的SZW数字式石英温度计是由国家地震局地壳应力研究所付子忠研究员研制的.表1列出了观测点的概况. 表1所示的观测点,都是利用原有钻孔安放的测温探头.有些测点有水位、气压、体应变观测手段.测井最深的为五里营(533.72m),最浅的为赤城(70m).这些井孔中,     

宁波轻轨沿线不同深度土体温度变化规律观测研究

宁波轻轨1号线为该市第一轮规划首条线路,之前宁波缺少对本区城市不同深度的土体温度变化规律进行观测研究的相关资料。本文通过对宁波平原轻轨沿线不同地段的7处土体地温观测点研究,得到宁波平原不同深度土体温度的变化规律及地层的恒温层位置,并初略确定气温对土体温度影响的下限深度。观测结果表明:宁波平原地表以下5m范围内土体温度受气温影响很敏感,5m~10m影响不敏感,10m~25m影响很小,一般10m以下趋于稳定,土体温度范围为18.3℃~19.7℃之间,观测研究结果可为宁波轻轨车站和区间隧道设计时提供所需参数。     

青藏铁路沿线天然场地多年冻土变化

基于青藏铁路沿线30个天然场地2006—2015年地温观测资料,对多年冻土天然上限(以下称冻土上限)及其变化、不同深度冻土地温及其变化进行分析,研究了近期多年冻土时空变化特征。观测结果表明,冻土上限为0.88~9.14 m,平均为3.54 m。在冻土上限下降的场地中,冻土上限下降幅度为0.05~2.22 m,平均为0.51 m;冻土上限下降速率为0.01~0.25 m/a,平均为0.07 m/a。高温冻土区冻土上限下降幅度与下降速率分别大于低温冻土区的0.47 m与0.06 m/a。总体而言,冻土上限附近和15 m深度地温呈上升趋势。其中,冻土上限附近地温升温幅度为0.01~0.60℃,平均为0.16℃;冻土上限附近地温升温速率为0.001~0.067℃/a,平均为0.018℃/a。低温冻土区上限附近地温升温幅度与升温速率分别大于高温冻土区0.12℃和0.014℃/a。15 m深度地温升温幅度为0.01~0.48℃,平均为0.10℃,15 m深度地温升温速率为0.002~0.054℃/a,平均为0.011℃/a。低温冻土区15 m深度地温升温幅度和升温速率分别大于高温冻土区0.11℃和0.012℃/a。个别观测场地受局地因素影响,出现了冻土上限抬升和冻土地温下降的情形。     

青藏高原多年冻土区植被盖度变化对活动层水热过程的影响

不同植被盖度变化下活动层水热过程是多年冻土区水能循环中一个重要的不确定因素.为了研究植被盖度变化对活动层水热过程的影响,在青藏高原多年冻土区,选择坡向、坡型和坡度趋于一致植被覆盖度分别为92%、65%、30%的坡面建立天然径流观测场,觎测多年冻土活动层中的地温和水分状况.结果表明:活动层开始冻结和消融时间随着植被盖度的减少不断提前,且冻结持续时间缩短;随着植被盖度减小,活动层地温水分变化速率增大,植被起到抑制土壤地温水分变化速率的作用;植被盖度对夏季融化过程和秋季冻结过程活动层地温和水分的影响明显大于冬季降温和春季升温过程,对融化过程的影响较冻结过程更明显.     

河西砂类盐渍(硫酸盐)土地基中胶结层形成原因初探

在西部干旱、半干旱粗颗粒盐渍土地区的工程建设中,发现近地表地基中存在盐分胶结层(俗称盐圈),这对工程建设意义重大。但截至目前,对其形成原因的研究甚少,对该问题的认识尚不深入。为研究胶结层形成过程,笔者在工程项目较多的河西走廊敦煌选择了场地做现场试验观测。该场地为砾砂地层,其间夹有若干细沙薄层,在现场开挖探井(至年变化深度7.5m以下),观测了该地层在一个冬季171d中的盐分、水分和地温变化情况。试验观测到盐分表聚的过程,还测到冬季由地温梯度形成的水盐迁移,其影响深度超过年变化深度; 只要有一定的地温梯度和合适的水分含量,胶结层的含盐量一直在增加,工程上关心的近地表(5.0m以内)地层的工程性质仍不稳定。     

青藏公路多年冻土路段冻土过程的变化和控制建议

本文通过青藏公路沥青路面下冻土地温观测,分析冻土过程变化的主要原因。根据青藏公路楚马尔河高平原段的地温温度场的一年观测结果,分析活动层的热状态,并通过热状态方程预测人为多年冻土上限的变化,给出了冻土变化的控制建议