化可能来自与地下水位变化及断层活动等产生的自然电场变化有关。在地震危险区和多发区域开展多台站、一定密度的地电场观测研究,对于捕捉震前同步趋势性变化,获得地震活动近场变化前兆信息,具有一定的现实意义。
用台站原始观测资料进行分析后发现:一部分地电场观测资料中存在与固体潮相关的周期性变化和不规则的扰动变化,为了排除地电场各种周期性变化和远场的干扰,突出近场的地震前兆信息,通过计算同台站、同测向地电场观测资料长、短极距测值的比值进行资料处理。结果表明,地震前地电场观测具有可被分析的地震短临前兆变化信息。
总结以上研究可以看出,地电场观测数据在地震发生前可出现长时间及大幅度的异常变化。对于震级和最大异常幅度与震中距乘积的对数存在着线性关系,在震前异常电信号出现的时间段内,异常地电场极化矢量方向基本上呈现出偏离正常线性极化方向。异常出现的时间与地震发生的同步性较好。在震前的15±5天之内有3个台站同步出现变化异常,异常幅度范围为10—200 mV/km 。异常在时间和空间上于震前出现,反映出地电场异常来自震源,可根据异常区方向和强弱进行未来地震预测。
Ⅳ-59
青海玉树井水温与强震条带的关系特征
袁伏全※ 张晓清 屠泓为 余 娜
(青海省地震局,西宁 810001)
中图分类号:P315.5 文献标识码: A doi :10.3969/j.issn.0253-4975.2018.08.109
目前针对地震条带研究大部分是从地震活动性方面,较少有结合前兆数据进行归纳分析。本文尝试研究强震的条带分布与水温之间的特征关系,采用统计分析方法,初步分析了北东向条带内外区域的强震,与玉树井水温的井震距、震级、地震前异常持续时间和最大异常幅度等4方面的相互关系。
玉树井位于青海省玉树县结古镇团结村,井点坐标为(33.01°N ,97.02°E )。地热观测井深105 m ,井内套管下设深度100 m ,水温观测仪器为SZW-1A 型数字式温度计,传感器放置深度为100 m ,此处为中生代侏罗纪花岗岩,井内有水,观测的是水温。数据自2007年8月5日开始正常入库,其中2009年2月6日—4月9日和2012年6月12日—11月2日期间因仪器故障,数据缺失。玉树井水温数据采样率为1次/min ,采集的高频数据很难剔除外界环境因素等造成的干扰信息,本次研究采用日均值数据。另外,考虑到井内水温数据在不同区域的地震孕育前后背景值不同,很难到绝对的统一水温进行对比,因此,本文在对单一的中强地震分析与水温数据特征时,对最大异常幅度的统计采用地震前异常时间段内的最大值与最小值的差值。
研究结果表明:①玉树井水温在强震形成的北东向条带内外有明显的区分性,从井震距、震级、地震前异常持续时间和水温最大异常幅度等4方面看,条带内和条带外区域的强震有较好的区分度;②特别地,
井震距与最大异常幅度、震级M 与最大异常幅度之间的关系较为明※ 作者信息:袁伏全,男,中级工程师,青海省地震局,Tel :152****1507,E-mail :***************。
第 8 期地震前兆现象、机理与观测新方法探索125All Rights Reserved.
126国 际 地 震 动 态2018 年
显。随着井震距、震级M的增加,形成北东向条带内区域的强震前水温最大异常幅度在
玉树地震时间0.014 53℃—0.025 08℃波动,而条带外区域的强震前水温最大异常幅度仅在0.000 56℃—0.002 50℃
波动;③井震距与地震前异常时间、震级M与地震前异常时间两者关系表明,随着井震距、震级M的增大,条带内区域强震的斜率明显大于条带外区域强震的斜率;④从地震前后水温曲线形态看,条带内区域的强震除2015年尼泊尔M S8.1地震为跳跃性外,其余均为“V”字形,但条带外区域的强震表现为“单一”的上升或下降形;⑤2008年汶川M S8.0地震,该地震位于北东向条带的外围区域,距玉树水温井东南方向743 km,水温异常统计结果更趋向于条带内强震的表现形式,这可能与震级M值的增大有直接关系。
Ⅳ-65
地震波作用引起的井-含水层
系统渗透率变化
孙小龙1)※ 向 阳1, 2)
1) 中国地震局地壳应力研究所,北京 100085
2) 新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木齐 830011
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中图分类号:P315.72+1 文献标识码: A doi:10.3969/j.issn.0253-4975.2018.08.110
当井-含水层系统处于封闭性良好的承压体系中时,可视为一个天然体应变仪,外力作用引起含水层介质体应变的微小变化,井水位都能灵敏的做出响应。远场地震引起的井水位产生的水震波是地震波作用于井-含水层系统最直接的体现形式之一。国内外学者在水震波响应机理研究方面取得了很多进展,Cooper等(1965)研究了水位对地震波的影响因素,认为影响水位对地震波响应的因素有井孔的尺寸、含水层的导水系数、贮水系数、孔隙度以及波的类型等,并得到了井水位对地震波作用的理论解析解。国内学者车用太等(1989)研究认为,井孔水震波记震能力的强弱与渗透性的强弱密切相关。张昭栋等(1999)应用井水位的震荡曲线计算了含水层的导水系数,发现井-含水层的导水系数越大,井水位对地震波的响应幅度越大,并通过进一步的试验证明了,当固有振动周期接近瑞利波的振动周期(20
s)时,振动阻尼系数越小,渗透系数越大时,井水位对地震波的响应越强烈。近期的研究显示,地震波作用可导致井-含水层系统透水性发生变化,并通过岩石物理实验得到了验证。机理分析认为,地震波引起的地壳变形、地面振动一方面可使含水层固体骨架发生变形、岩体出现裂隙,另一方面地震波驱使下周期性的水流作用可使填充于孔隙、裂隙中的固结物被冲刷走或重新排列,这些作用均可使含水层中的渗透率发生变化。
本文基于新10井水位对2016年12月8日呼图壁M5.9、所罗门M7.8和2017年8月8日九寨沟M6.5、精河M6.3两组地震(GMT时间、M W震级)的同震响应分析,反演了新10井含水层系统在地震波作用期间和地震波作用前、后的水力参数,并在此基础上,分析和讨论了新10井
※ 作者信息:孙小龙,男,副研究员,中国地震局地壳应力研究所,Tel:138****7099,E-mail:***************。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41502239)和中国地震局监测预测科研三结合课题(CEA-JC/3JH-163102)联合资助。
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