井水温观测分析中的水-热动力学研究综述

从井水温动态影响因素、井水温对动力加载的响应机理、水-热动力学理论模型三方面阐述了井水温研究进展。高精度数字化观测技术,为井水温的科学研究提供可靠、有效的数据支持。补给源和水动力作用是影响井水温动态变化的两大因素,补给源决定了井-含水层系统温度的垂直分布曲线的形态,水动力作用决定了含水层地下水补给量的多少和地下水流速的快慢,从而影响井-含水层系统温度变化的大小,而动力加载作用影响井-含水层系统内部的水流流动速度,改变水温变化情况。通过对井水温动态影响因素与水-热动力学形成机理研究的总结,有助于厘清井水温动态和含水层的关系,为井水温动态的定量分析和机理解释提供重要的研究思路。     

井水温度微动态形成的水动力学机制研究

井水温度微动态观测越来越受到有关学者的关注，已成为我国地震地下流体动态观测的主测项之一。观测结果表明，无论是水温的正常动态还是震前的异常动态的形成，用传统的热传导或热对流机制难以给出合理解释。因此笔者根据观测到的事实、异常特征与同震效应等提出了水动力学机制，即含水层变形→含水层内孔隙压力变化→井－含水层系统内水流变化→井水温度的变化。     

吉水温度微动态形成的水动力学机制研究

井水温度微动态观测越来越受到有关学者的关注，已成为我国地震地下流体动态观测的主没项之一，观测结果表明，无论是水温的正常动态还是震前的异常动态的形成，用传统的热传导或对流机制难以给出合理解释。因此笔者根据观测到的事实、异常特征与同震效应等提出了水动力学机制，即含水层变形→含水层的内孔隙压力变化→井－含水层系统内水流变化→井水温度的变化。     

基于几种应力加载方式的井水温度响应机理探讨

本文在前人研究的基础上,针对几种不同周期的应力加载方式以及井-含水层的水位、水温响应特征,对井水温度的应力加载响应机理进行了系统分类研究,总结了对于3种不同周期应力加载的水温响应机理。分别是对地震波应力加载的气体脱逸模式、裂隙渗流模式、热弥散效应模式及冷水下渗模式,对固体潮应力加载的水动力学模式以及对地震孕育阶段长周期缓慢应力加载的应力-耗散热模式等,文章中针对每一种不同方式应力加载给出了典型的观测实例并对其可能的响应机理进行了初步的探讨。     

水温微动态形成的水热动力学与地热动力学机制

以井-含水层热系统分析为基础,结合井水温度(水温)动态观测到的实际结果,提出了水温微动态形成的两类基本机制,即水热动力学机制与地热动力学机制.水热动力学机制指井水温度的动态是由于水流动产生的热对流引起的变化;地热动力学机制指井区岩土中大地热流作用或热传导引起的井水温度变化.结果表明,多数同震响应是水热动力学机制下生成的水温微动态;水温的震后效应或变化则多是热传导或深部热流变化引起的,属于地热动力学机制下生成的水温微动态.少数水温微动态特征较为复杂,多是源于井-含水层系统中包含有多个水文地质特征差异明显的含水层,尚不能简单地用水热或地热动力学机制予以解释.     

井水位对气压和潮汐的响应特征与机理研究

井水位作为一种灵敏的体应变仪,是一种重要的前兆观测资料,有望用于提取地下应力和介质变化信息。目前我国已建成较为密集的地震地下水观测井网,积累了大量的波形记录,为建立地下水位变化模型、提取应力及介质变化信息和开展地震预测研究等提供了基础性平台。然而,由于井水位受多种因素影响,水位变化的信噪比很低,从水位中提取含水层物性和应力变化的模型、方法和规律都有待深入研究。本论文围绕井水位对气压和潮汐这两种天然载荷的响应特征与机理开展研究。从中国大陆地震地下水观测井网选取了一些气压和水位较为连续、稳定的台站资料,用于发展井水位微弱信号分析方法;利用汶川地震和芦山地震水位资料,分析同震水位阶变类型,区分动态和静态应力变化的作用;利用全频带气压响应分析井水含水层的承压特性,尝试反演含水层物性;选取潮汐响应敏感的台站,利用水位对潮汐的相位响应进行含水层渗透率变化的分析。研究得出:(1)通过井水位传递函数的多次叠加可以大幅度提高信噪比,首次在一些台站获得了井水位对气压的全频带响应。(2)发展了全频带气压响应拟合反演含水层物性的方法,相对于低频带和几个潮汐频点拟合,全频带拟合可以提高反演的可靠性,降低强能量潮汐频点的影响。分析了含水层的承压状况以及井筒的储集效应,计算获得了承压含水层的压缩系数、孔隙度等参数。(3)汶川地震近场水位阶变主要与静态应力变化有关,而芦山地震400km范围内的井水位同震响应与静态应力变化无关,这种差别可能与地震能量和地质构造等因素有关。(4)无论汶川地震还是芦山地震,不管水位同震变化是上升还是下降,多数台站同震引起的含水层渗透率都增大,表明渗透率的增强可能主要与动态应力有关,而与静态应力变化关系不大。(5)芦山地震引起的水井渗透率增大在震后一年内基本恢复到震前水平,而汶川地震引起泸沽湖井的渗透率增大明显,并在约6年后仍然没有恢复到震前水平,推测该区域在汶川地震中有新的裂隙产生。     

昌黎井水温潮汐形成机理分析

昌黎井水温具有潮汐变化特征, 并且与该井水位的潮汐动态同步。 该文对比分析了井水温潮汐特征产生的可能原因。 认为井水温潮汐现象在井管内任何深度不一定都有反映, 能够显示温度潮汐周期性变化大体有两种模式: 一是井管水体具有足够大的温度梯度, 水体上下周期性运动时, 温度探头可以捕捉到水体的温度变化; 二是井-含水层系统地下水交换量的多寡引起水温同步的周期性变化。 研究结果表明, 昌黎井水温潮汐现象是次生效应, 水温潮汐动态与井孔管路特殊结构有一定关系。     

单孔同位素稀释示踪法测定地下水渗流速度、流向的技术发展

地下水渗流速度、流向不仅是地下水渗流场研究中两个重要的动态参数,而且是测定含水层渗透系数、渗流量等水文地质参数的主要参量.本文结合前人研究成果,系统梳理了应用放射性同位素测定地下水渗流速度、流向的技术方法与工作流程等,其中比较详细的分析了井孔中有垂向流和无垂向流情况下,应用放射性同位素单孔稀释法测定渗流速度的方法与适用条件,旨在为广泛开展地下水渗流场参数的野外观测与研究提供可行的技术途径.作为一种地下水渗流场参数定量研究的技术方法,单孔稀释示踪法在与渗流场研究有关的水库诱发地震机理、地下流体对构造活动的影响过程、地下流体强震异常解释、地震地下流体异常落实等方面具有广泛的应用前景.     

地震地下流体井水位、水温观测数据集

地震地下流体井水位、水温观测是地震地球物理台网主要观测手段,其数据集包含水位、水温测项的原始数据、预处理数据、产品数据和均值类数据,可为地震监测预报研究提供重要的数据支撑,用于前兆异常、同震响应、区域应力变化特征、含水层参数反演、观测机理等研究。地下流体井水位、水温数据集不仅可为地震预测预报和科学研究提供服务,而且在国民经济建设领域具有重要的应用价值。     

内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温上升变化的调查分析

井水温度观测是一项重要的地震前兆观测手段,旨在捕捉地震孕育过程中的应力-应变信息。井水温度的同震响应就是很好的例子,因此水温作为地壳应力-应变信息的真实反应和地震前兆判断依据,具有重要的研究意义。通过内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温升高事件调查与研究,简单分析该事件与地壳应力变化的关系。     

云南中北部地区水平形变应变场研究

根据云南地区1999－2001年的GPS观测求得的水平变场和应变场，研究了云南北部地区的形变和应变特征。研究表明，研究区的中部地壳位移量较小，比较稳定，西部和东部位移量较大，活动性较强，应变场揭示出，本区地壳及其各次一级断块的主压应变轴方向都为NW－SE方向，主张应变轴方向为NE－SW向研究区北部以张应变为主导，中部和南部压变变占主导地位，剪应变等值线的展布方向与活动断裂走向基本一致。断层活动的应变应力场与各个断裂带所处的构造位置有关，活动性质不尽相同。     

Study on the Horizontal Deformation Strain Field in the Central and Northern Parts of Yunnan Province

Based on the horizontal deformation field and the strain field derived from the GPS data over the period of 1999～2001 in the Yunnan area, the characteristics of deformation and strain in the northern part of Yunnan Province have been studied. The results indicate that the central part of the studied area is rather stable with little crustal displacement, while the western and eastern parts are active with larger displacement. The strain field reveals that the orientations of the principal compressive strain axis of the crust and the sub-blocks in the area are NW-SE, while the orientations of the principal tensile strain axis is NE-SW. In the studied area, the tensile strain is predominatly in the northern part and the compressive strain is predominatly in the central and southern parts. The stretching direction of the shear-strain contour is basically consistent with the strike of the active fault. The strain and stress fields of the fault activity are related to the structure where the fault is located, while the activity properties of the faults are different.     

The anomalous reactions of the geomagnetic horizontal field transfer functions before Tangshan earthquake

ＴｈｅａｎｏｍａｌｏｕｓｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｆｉｅｌｄｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｂｅｆｏｒｅＴａｎｇｓｈａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅＳＨＡＯＪＩＮＧＧＯＮＧ（龚绍京）ＨＵＡＲＡＮＣＨＥＮ（...     

电磁干扰实验研究

本文分析了地电、地磁同台观测中出现的干扰问题，并针对地电观测对地磁场测量的影响进行了研究。通过实地测量和对长直导线产生的磁场模拟计算，得出不同距离（20～120m）的感应磁场强度值，由此判断通电导线对周围地磁场的影响。结果表明：电流为2A时，单根导线距地磁场观测点距离应大于150m；导线两侧在相等距离处对地磁总场的干扰并不遵循“数值相等，方向相反”的规律，而是一侧增加量大于另一侧减少量。这项实验研究为地磁、地电同台观测及排除干扰提供了有价值的依据。     

地球非偶极磁场对虚地磁极计算的影响

古地磁学使用的虚地磁极（VGP）是在地心偶极磁场假设下计算的,由于地球非偶极磁场的存在,VGP一般不同于真地磁极（RGP）.为了定量检验非偶极磁场对VGP的影响,本文利用国际参考地磁场模型IGRF 1900～2000,在全球5°×5°的“虚拟测点”网格上计算了VGP和RGP的位置,并求出两种磁极的经纬度偏差和二者的角距离.结果表明,南极地区VGP与GP的角距离最大,可达26°,南大西洋和欧亚大陆北部最大达到24°和18°,其余地区一般小于15°.VGP对RGP的偏差与地磁场分布有关：在非偶极磁场较弱的地区（如太平洋半球）,纬度偏差一般不大（≤10°）,但是在主要地磁异常区（如南大西洋和南极地区）,VGP对RGP的纬度偏差可达25°.VGP对RGP的经度偏差要比纬度偏差大得多,例如在欧亚大陆北部地区,经度偏差分布在-180°到180°的大范围内.     

崇明地震台ELF观测数据受地铁干扰情况分析

简要介绍崇明地震台ELF电磁观测系统,对观测数据在干扰时段与无干扰时段功率谱值进行对比分析,发现城市轨道交通对崇明台ELF观测的磁场数据存在干扰,且对磁场低频段干扰较大;对电场数据未见明显干扰;磁场与干扰源方向存在相关性。     

水库蓄水引起的附加应力场,孔压场和形变场

针对５种模拟库区：库心存在正断层；库心存在逆断层；库边存在正断层，水库蓄水在上盘；库边存在正断层，水库蓄水在下盘；库心存在带内由胶结程度更好的介质所填充的正断层，分别计算了水库蓄水引起的附加应力场、孔压场和形变场，并对它们的分布特征作了综合分析。     

高压直流输电对磁电场观测的影响

以山西地磁场观测台站和山西、宁夏、山东部分地电场台站观测为例,分析其受宁夏一山东±660千伏直流输电工程运行的干扰情况。结果表明,高压直流输电工程的运行对山西地磁场观测及送受端换流站附近的宁夏、山东地电场观测影响明显,而对于直流输电工程中段的山西地电场观测无明显影响。     

Numerical simulation of Dabie orogenic belt's tectonic evolution

IntroductionDabieorogenicbeltisthecollisionorogenbetweentheSino-KoreancratonandYangtzecraton.Sincethediscoveriesofcoesiteatthelater1980s,Dabieorogenicbelthasbecomethemostfamousultra-highpressure(UHP)metamorphicbeltinafewyears.Coesite-bearingeclogitef...     

地磁场长期变化速率的30年周期

地球主磁场B和它的长期变化都起源于地球外核的磁流体发电机过程,但是,它们的空间结构和时间演化特征却有很大差异. 本文采用全球平均的“无符号年变率”X〖DD(-*3〗〖KG*2/3〗·〖DD)〗〖DD(-*2〗〖KG*2/3〗—〖DD)〗、Y〖DD(-*3〗〖KG*2/3〗·〖DD)〗〖DD(-*2〗〖KG*2/3〗—〖DD)〗、Z〖DD(-*3〗〖KG*2/3〗·〖DD)〗〖DD(-*2〗〖KG*2/3〗—〖DD)〗、H〖DD(-*3〗〖KG*2/3〗·〖DD)〗〖DD(-*2〗〖KG*2/3〗—〖DD)〗和F〖DD(-*3〗〖KG*2/3〗·〖DD)〗〖DD(-*2〗〖KG*2/3〗—〖DD)〗来表征长期变化场〖WTHX〗〖AKB·〗〖WTBZ〗的总体强度,利用第9代国际参考地磁场模型IGRF 9,研究〖WTHX〗〖AKB·〗场的变化特征. 结果表明,在1900～2000年的100年当中,〖AKB·〗场经历了3幕变化,最大年变率分别发生在1910～1920、1940～1950、1970～1980年,显示出清晰的30年周期变化,而且,每一周期的上升段比其下降段短得多. 研究结果还表明,非偶极场对〖AKB·〗的贡献约为偶极场的2倍,因此,决定〖AKB·〗场周期特征的主要因素是非偶极场（特别是四极子场）,而不是偶极子场. 这一特点与主磁场B〖WTBZ〗中偶极场占绝对优势的特点完全不同.