全方位自然电场观测方法和观测技术研究

自然电场是一种物理意义比较明确,变化(孕震)机理相对明晰的地球物理场,在矿产资源勘探、水文地质勘测等领域有着比较广泛的应用,在地震监测领域也有了多年的探索和实践.本文在初步研究全方位自然电场观测方法的基础上,重点分析和讨论了基于全方位自然电场观测技术,包括一种Pb-PbCl2不极化电极、多测道高精度数据测量、网络控制与数据通信等组件和模块的基本原理和技术实现方法,便携式设计和环境温度适应能力的技术实现途径等,并对天津市静海地震台的自然电场试验观测系统及观测数据进行了简要介绍和分析讨论.结果表明:①全方位自然电场观测方法能够捕捉到各个方向自然电场及其随时间的变化;②自然电场观测技术系统能够配合全方位自然电场观测方法,在360°范围内开展自然电场及其随时间变化的动态变化测量,具有较高的观测精度、较强的抗干扰能力和观测环境适应能力;③天津市静海地震台的试验观测系统记录到了可能与周边水系的季节性变化有关的自然电场全方位变化.

唐山4.8级地震前后视应力变化研究

2012年5月28日唐山发生MS4.8地震,之后宝坻发生MS4.0和MS3.5地震,这三次地震是近十年来首都圈地区较显著的事件。本文利用首都圈数字化地震台网2011年1月至2013年6月唐山地区ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料计算地震视应力。首先采用傅里叶变换获得地震观测谱,扣除仪器响应后进行非弹性衰减和几何扩散校正,几何扩散采用Gail提出的震中距分段模型,用随频率变化的Q值来表示非弹性衰减;然后在Brune圆盘模型下利用遗传算法求出一组fC(拐角频率)和Ω0(零频极限),使得理论震源谱和校正的观测谱残差最小;通过零频极限求得地震矩M0,通过有限仪器带宽补偿并加上积分已校正的观测谱求得辐射能量ES;最后即可求出视应力。计算结果表明:MS4.8地震视应力表现出震前趋势上升,震时达到峰值,震后趋势下降的变化特点,可以较清晰地反映出区域应力场的演化过程,故可作为地震趋势判断的依据之一;MS4.8地震前后地震视应力与震级表现出一定的正相关,随着震级增大视应力也增大,但MS4.8地震前视应力值总体上大于震后视应力。

2010年滦县地震序列视应力变化研究

2010年3月6日河北滦县发生ML4.5地震,其前震较为活跃且余震丰富。利用首都圈数字化地震台网监测到的2009年12月至2010年3月滦县ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料,计算得到地震视应力。结果表明:1 ML4.5地震视应力表现出震前存在高值异常,震时达到峰值,震后波动下降的变化特点,而且主震视应力远大于多数余震,由此推断该序列类型为主余型。2视应力的数值变化可以反映震源区应力状态,利用视应力的变化过程来探讨地震序列性质,结合传统序列判别方法,可以更准确地判别序列类型。3在震级ML≤3.3范围内震级与视应力大体为正相关。

天津GM4磁通门磁力仪受轨道交通干扰的谱分析

对天津地区的静海、徐庄子和宝坻新台的3台GM4磁通门磁力仪数据进行了噪声的频谱分析。发现噪声的优势频段在0.001~0.02 Hz之内,其中主要的干扰频段在0.005~0.01 Hz,在主要干扰频段内的振幅谱幅值越高,跳点越多,跳值也越大。从功率谱上看,静海受干扰最明显,徐庄子次之,宝坻新台受影响很小;噪声越大,功率谱振幅在主要干扰频段内跃升越大,频段越宽,且功率谱降幅与干扰距有关,干扰距越小,降幅越小。

静海地磁台天文方位角测量及其质量评估

为适应高精度新型地磁仪器对观测磁偏角和磁倾角条件的需要,应用经典的天文测量方法,精密测定了天津静海地磁台改造后的7个观测墩至4个方位标志的方位角,共取得了38个方位角参数,平均标准偏差达到±1.2".使该台在磁偏角测量或仪器验收中可供7套仪器同时观测,并可以做到全天候观测.

地磁方位标志的稳定性与磁偏角观测精度的研究

地磁台是产出连续完整、准确可靠的地球磁场变化数据的场所。而对某测点地球磁场的描述是以磁偏角D、磁倾角I、总强度F、水平强度H、北向强度X、西向强度Y、垂直强度Z等七要素为依据。其中只需直接测定3个独立量，如D、H、Z或D、I、F等组合，则其它量可通过数学关系求得。特别是，磁偏角D在观测中非常重要。本文对静海地磁台改造后连续7年（2002-2008年）的观测记录资料，进行了认真整理和细致研究，研究了标志的漂移对观测值D的影响，说明了观测标志稳定的重要性。

MATLAB在数字地震观测报告编制中的应用

数字地震观测报告是计算视应力等重要参数的基础性资料。JOPENS数据服务可提供地震目录,为使用ESSA软件计算视应力等参数提供了前提,但ESSA与JOPENS数据服务没有程序接口,需要从JOPENS数据服务网站手工下载地震目录并按需求人工筛选数据编制成数字地震观测报告。针对手工编制数字地震观测报告效率低且容易出错的问题,利用MATLAB开发出一套程序,对数字地震观测报告的编制实现了自动化处理,大大提高了工作效率,降低了出错率,能够更好地为地震分析预报工作提供数据服务。

电极极化电位对地电场观测影响研究

在分析地电场测量电极的极化电位产生机理的基础上,通过同类电极组合试验和不同类电极对比试验,对极化电位在地电场观测中的影响形成几点认识:①由于电极和土壤介质之间的接触电位和扩散电位的影响,极化电位的存在具有普遍性;②当工作状态稳定后,电极极化电位可能使得观测结果产生固定偏差,但在误差允许的范围内;③正常情况下,电极极化电位的存在不影响对地电场变化特性的观测。

数字地磁资料在地震预测中应用研究

本文应用天津市静海数字地磁资料进行了震例研究,初步结果表明:震前地磁脉动转换函数,有明显的短临异常,且有典型的异常形态,数字地磁资料预报地震确是很有前途的地震短临预报新方法。地磁脉动预报地震是很有前途的地震预报新方法,它将会使以磁报震的研究工作取得新的进展。

一种Pb-PbCl_2不极化电极试验研究

在分析不极化电极基本实现原理的基础上,研究和讨论影响地电场测量电极工作稳定性的主要技术因素,采用Pb-PbCl_2技术方案和可螺旋拆解的分体式结构,完成一种不极化电极的研究和试验。结果表明:①该电极的主要技术性能不低于目前国内外在该领域的指标要求;②在性能试验期间,极化电位的一致性和稳定性均较高;③应用研究过程中,较好记录了地电场日变化和地电暴等背景变化。

天津地震台站信息管理系统软件研制

地震台站的基础信息是台站管理和分析预报工作的第一手资料。《天津地震台站信息管理系统》软件的编写,采用VisualBasic6.0编程,利用Jet数据引擎调用Access数据库,根据台站管理所需资料的特点,采用不同的编程方式,实现了天津市地震台站信息的综合管理。

全方位自然电场观测方法和观测技术研究

自然电场（又称自然电位）是由地下矿体、电解质与周围介质之间、以及地下岩石结构体之间的物理化学反应产生，包括氧化．还原电场、过滤电场、接触．扩散电场等。一般情况下，自然电场具有局部性和相对稳定性等特点，也会由于局部性的地下水系、裂隙的变化，产生在时间和空间上的剧烈变化等。自然电场的物理意义比较明确，变化（孕震）机理相对明晰，在唐山7．8级地震、海城7．3级地震、松潘7．2级等中强以上地震前后，记录到了可能与地震孕育有关的变化形态。

介绍一种多功能时号灯电源

利用家用石英钟步进电机的驱动信号、整点报时触点或数字钟时分秒号脉冲控制时号灯的开启,具有可靠性高和有效工作年限长的特点。本文介绍了电路的工作原理。

GM3磁通门磁力仪稳定性分析

通过2002～2003年的GM3磁通门磁力仪的资料,对该仪器的各项指标进行稳定性分析,考核运行状态是否正常,以证明是否替代模拟观测仪器。

张道口地震台水物理测项干扰分析

地震前兆台网观测数据跟踪分析是地震预报的重要基础,对观测数据干扰进行分析排除是提取地震前兆信息的核心。通过对张道口地震台2015~2018年水物理观测数据受干扰情况分析,及时发现和总结观测数据存在的各种问题,将干扰分为人为干扰、系统干扰、自然干扰、场地环境4种类型,并将6种具体干扰分别归纳到了相应的干扰类型,找出了干扰的特征,描述了干扰的过程,分析了引起干扰的具体原因,阐释了干扰对水温水位前兆数据观测造成的影响,并对干扰的过程进行了相关的验证,提出了避免干扰的技术措施。通过对水位水温干扰全方位的分析研究,能够促进对地震前兆信息的处理,以期快速准确地识别并排除前兆干扰,为全国其它地震台水位水温干扰分析提供一定的科学依据和技术支持,夯实通过水物理测项预报地震的基础。

天津张道口地震台规划思考

简要介绍了张道口地震台的历史,分析了现状,并认为随着时代的发展,台站需要重新规划。文中给出了具体的发展目标和基本思路及实施方案,通过恢复水化观测、建立水化学实验室等手段,使台站成为一个具有全国竞争力的综合性台站,为我国水化学实验室的建设提供思路,具有重要的借鉴意义。

利用混合概率预测模型分析华北地区地震活动特征

在可操作的地震预测研究过程中,构建效能可评价、符合区域地震活动特点的预测模型是至关重要的。以地震活动频发、地质结构复杂的华北地区为研究对象,选择相对强度模型、力矩比模型和简单平滑模型等3种地震概率预测模型,利用1970—2019年华北地区3.0级以上地震数据,以10 a为异常学习时段,以1 a为步长,分别开展1 a、3 a和5 a尺度下5.0级以上地震的回溯性滑动预测研究。通过Molchan图表法和T-test检验方法,对预测模型进行效能评估,优化了模型参数,确定了3种预测模型的最佳计算参数,构建了适合华北地区地震活动特点的不同时间尺度混合概率预测模型,并使用近10 a的地震分析了华北地区当前的地震活动特征。

张道口-1井水位在苏门答腊海域连续8级地震中的同震效应分析

地震地下流体观测方法是在长期实践中发展起来的地震检测预报方法之一。井水位观测是地下流体观测较显著的应震效应表现。发震时刻和震后地下水位变化主要有两种形态，一种是急速的阶跃变化，另一种是水位的震荡变化。2012年4月11日16时38分36秒和18时43分12秒苏门答腊北部附近海域纬度2．3、经度93．1和纬度0．8、经度92．4发生8．6级和8．2级地震后，张道口-1井水位观测到了较为明显的应震变化，“九五”和“十五”即LN-3水位仪和DRSW-1型地下流体综合观测仪都记录到了此两次连续地震的水震波。

张道口地震台数据跟踪分析工作情祝概述

本文主要介绍了张道口地震台数据跟踪分析工作近两年来的开展情况，列举各类事件类型的典型事例，并从中总结经验，为进一步做好跟踪分析工作打下坚实基础。

西部地区建设地磁台网的必要性

本文介绍了目前地磁数据在地震预报中的一些应用方法，由于西部地磁台密度低，已经比较成熟的地磁预报方法不能实现，因此，提出国家在西部建设地磁台网的建议。