利用远震面波估计凉山州地震综合观测钻孔应变仪的耦合系数

分量钻孔应变观测中的耦合系数(A、B)对于定标应变观测量具有重要意义,本文通过中国地震科学实验场深井地震综合观测项目积累的地震仪与应变仪共点观测地震波资料,验证了钻孔应变观测面波标定方法的可行性.利用三个观测台站的多个远震记录,开展了多频点面波标定实验,所获取的耦合系数对比理论固体潮标定结果具有更好的稳定行和合理性.本文的研究结果表明,提高现有钻孔应变观测台站的采样率至不少于1 Hz,深入开展远震应变地震波和共点(或近场)地震仪的面波记录对比研究,有利于获取全频段的耦合系数结果,对于提高应变观测数据的准确度及其深入应用具有重要意义.

长周期地电场变化特征及机理——以都兰地震台为例

地电场是重要的地球物理场,长周期地电场是地球电磁场的重要组成部分。文中针对2015—2022年青海省都兰地震台较长时间尺度的地电场观测数据资料,采用小波分析、中值滤波、卷积滤波及线性拟合等多种方法和途径,对长周期地电场及其变化特征进行提取和分析。研究结果显示:1)都兰地震台地电场观测数据具有比较强的长期平稳性和变化可靠性,同测向日相关系数的算术平均值≥0.98,日变化差值的算术平均值≤0.2mV/km;2)FFT频谱分析结果表明,数据除包含24h、12h、8h和6h等中短周期变化外,同时也包含年周期、半年周期及3月周期等长周期变化成分;3)地电场观测值的日变化幅度呈现夏高冬低的季节性变化,显著性变化包括年周期、半年周期、4月周期、27日周期及半月周期等;4)观测值的趋势性变化呈现比较典型的周期性年变化特征,变化形态近似正弦波,且每年的极值点和变化幅度基本相当;5)玛多M_(S)7.4地震前后地电场观测值出现了较为明显的破年变化异常畸变现象。机理分析显示,在地球围绕太阳公转及自转过程中,太阳直射点的往复改变是长周期地电场变化的重要激发机制。综合分析认为,都兰地震台较长时间尺度的地电场观测数据变化具有比较优良的客观性、可靠性及长期变化平稳性,能够充分反映长周期地电场的基本变化特性,具有较高的研究和应用价值。

地电场观测技术研究

在概要分析地电场及地电场观测系统的基础上 ,从地电场测量原理出发 ,着重研究地电场观测系统的各个关键技术环节 (包括 Pb- Pb Cl2 固体不极化电极、 ZD9A地电场仪等 )的工作原理、技术指标、工作方式以及系统连接等 ,并对地电场试验观测台网产出的数据进行了相应的分析。地电场是一个重要的地球物理场 ,已获得的各种观测资料表明 ,基于“ZD9A地电场仪”的地电场观测网 ,真正记录到了地球表面的地电场及其时空变化。地电场观测系统将为进一步开展地球电磁学的综合观测和研究提供技术上的支持。

2015年尼泊尔8.1级地震前后拉萨地电场观测数据变化分析

2015年4月25日尼泊尔8.1级强烈地震前后,拉萨地磁台(以下简称"拉萨台")地电场观测数据出现了长时间、大幅度异常变化。在对拉萨台地电场观测条件、观测系统以及观测结果进行初步讨论的基础上,利用"能量合成累加"和"MSA功率谱分析"等数据处理方法,从"时间域"和"频率域"两个方面,对该异常变化的主要特征和演化过程进行了分析。结果显示,尼泊尔8.1级地震前后,拉萨台的地电场观测数据异常变化,经历了"趋势变化-扰动变化-发震期-恢复期"等发展阶段,以及"低频变化-高频变化-平稳变化-高频变化"等演化过程。综合分析认为,拉萨台地电场观测异常变化特征和演化过程,与相关现象和机理研究结果基本吻合,能够完整反映强烈地震孕育、发生和发展全过程,是具有一定客观性、典型性和代表性的珍贵资料。

地电场观测中的工频干扰抑制方法研究

在地电场观测中,由电力系统产生的工频干扰是一种普遍存在的电磁环境干扰。文章在简要概述地电场观测方法的基础上,对影响地电场观测的工频干扰的产生原因、干扰方式和影响机理进行了比较详细的分析,对干扰抑制方法及其特殊性进行了系统的研究,并结合实际观测,对工频干扰的抑制效果进行了初步讨论。研究认为,随着国民经济建设的飞速发展,电力环境日益复杂,工频干扰对地电场观测的影响日趋严重,进一步开展抗干扰方法和技术研究,对促进地电场观测、应用和发展,具有比较大的现实意义和作用。

几次大地震前后地电场中长期变化分析与研究

地电场是地球表面天然存在的电场,包括大地电场和自然电场。利用"合成能量累加"方法,分析处理了甘肃省、青海省、四川省、重庆市所辖部分台站2007年7月至2017年12月的地电场观测数据,研究和讨论了汶川8.0级地震等几次大地震前后地电场中长期异常变化特征。研究结果显示,几次MS7.0以上大地震前后,均出现了地电场区域性准同步异常变化;地电场异常变化经历了"震前—发震—震后"三个阶段,震前和震后变化比较明显,发震期变化相对平稳,时间跨度达12个月以上;地电场异常变化主要沿构造带分布,变化强度随震中距的增加而减小。

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.

自然电场全方位观测试验与地表影响因素分析研究

自然电场是由地球介质物理、化学作用产生的天然电场,是地电场的重要组成部分。2016年至2017年期间,在四川省成都市地震局所属崇州地震台,开展了自然电场全方位观测试验。试验结果显示:(1)零输入电压同步观测结果满足最大允许误差的指标要求,同点位电极极化电位差观测结果基本满足长期稳定性指标要求,观测系统总体工作可靠;(2)同测向多个测道对比观测结果具有比较好的一致性和相关性,能够基本反映该试验测区自然电场的变化特性;(3)自然电场全方位观测结果在各个测向具有比较大的差异性,受地表复杂因素影响可能为主要原因。进一步研究显示,当存在地表水的水平或横向渗流时,由此形成的过滤电场作用对自然电场观测产生的附加影响比较大,特别是当地形地貌比较复杂时,其影响更为明显。

长宁MS6.0地震前后地电场秒数据变化特征研究

地电场是地球电磁场的重要组成部分。本文利用传统的时间序列统计分析方法,对重庆市所属仙女山地震台的地电场秒采样观测数据变化特性进行了研究和讨论。结果显示:(1)长宁MS6.0地震前后,在距离震中390 km的仙女山地震台,记录到了地电场异常变化;(2)仙女山台地电场异常变化的平均方位角为N77.55°E,大约由长宁MS6.0地震震中位置指向仙女山地震台方向;(3)仙女山地震台的典型地电场异常变化为间歇性不定周期变化,在长宁MS6.0地震发震前8天开始密集出现,震后第4天以后,逐步转化为较高频率扰动变化;(4)仙女山台地电场异常变化成簇出现,每一簇变化由多组按照非线性规律衰减的阶跃变化信号组合叠加而成。综合分析认为:长宁MS6.0地震前后地电场异常变化,主要与发震构造裂隙突变和岩体微破裂过程中,地下流体高压运移产生的过滤电动势有关。

大地电场测量系统中的特殊抗干扰技术

简要介绍国内最新研制的大地电场观测仪器“ＺＤ９Ａ地电场仪”的工作原理，通过分析其工作过程中可能存在的干扰因素及其对系统工作的影响，提出了基于最新技术成果的集散式供电、光电耦合、信号回路虚地、多级浮地等一系列特殊抗干扰技术，并对这些抗干扰技术的应用实效进行了简要说明。

青海玛多M_(S)7.4地震前后秒采样地电场动态变化

地电场是重要的地球物理场,本文利用传统的时间序列统计分析方法和快速傅里叶变换信号处理方法,从时间域和频率域两个方面,对距离玛多M_(S)7.4地震震中约170 km的青海省大武地震台的秒采样地电场动态变化基本特征,进行了分析和讨论.研究结果显示,大武地震台在玛多M_(S)7.4地震前后:(1)记录到了比较典型的地电场震前异常变化和同震变化,该变化过程在不同的观测装置下,具有较强的同步性和相关性;(2)地电场异常变化主要表现为不定期交叠出现的单向阶跃变化和双向扰动变化,其中双向扰动变化延续更长时间段,并在不同阶段表现出突发性或持续性变化特征;(3)地电场同震变化的主要变化过程与Sg波基本同步,并且与地磁场的动态变化过程具有较强的时序相关性;(4)地电场秒采样观测数据的动态变化过程,在"时间域"和"频率域"具有较强一致性.综合分析认为,在排除电磁暴、雷电等空间电磁信号变化的情况下,在玛多M_(S)7.4地震前后,大武地震台的秒采样地电场动态变化过程,主要与较强地应力和地应变作用下,地下流体在断层、孔隙及裂隙中的运移过程以及渗流作用的突发性、振荡性或震颤性变化有关.

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。

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。

地电场观测方法与观测技术研究

地电场是重要的地球物理场,以地球表层天然电场及其随时间变化为主要研究对象,是地球电磁场的重要组成部分。文章在概要分析国内外地电场观测与研究现状的基础上,结合中国20多年来地电场观测实践,对地电场观测对象、观测方法、观测技术和观测数据等要研究进展,进行系统性分析和阐述;同时,对中国地电场观测研究中存在的主要难点、制约未来发展的主要因素以及目前需要重点关注的若干问题,进行初步分析和讨论。

地震监测站网评估指标体系研究

地震监测站网评估是一项复杂的系统工程,评估指标体系的研究和确立是非常重要的技术环节,也是实施定量化评估必不可少的核心要素.本文在研究过程中,首先对评估理论模型及评估指标体系构建原则和方法,开展了比较广泛的调研和分析;同时,基于中国地震监测的历史、现状及其未来发展,依据现行地震监测业务体系,对地震监测站网的基础架构和系统特性进行了比较全面的研究、分析和讨论;在此基础上,通过分析和明确地震监测站网的评估目标,示例性研究和构建了覆盖布局合理性、测量精准性、观测可靠性、数据科学性等分解目标的三级评估指标体系.本文的研究结果,比较全面和客观地反映了中国地震监测信息系统的基本特性,预期为地震监测站网的综合性评价工作提供必要的参考和支撑.

中强地震前后地电场观测数据变化研究

地电场观测对象为天然地电场，包括源自外空的大地电场和源自地下的自然电场两个部分。我国最早开展模拟地电场观测在1966年邢台地震之后。数字化地电场观测始于“九五”以后，目前已经建成了由110个台站组成的覆盖各主要地震危险区和重点监视区的地电场观测台网。地电场台网记录到了大地电场日变化和地电暴等周期性或同步背景变化。其中大地电场日变化具有区域性和广域性特点，其变化形态在同台站具有重现性、

中国地震科学实验场标准化研究

2018年5月12日,在汶川地震十周年国际研讨会暨第四届大陆地震会议上,中国政府向世界宣布建设中国地震科学实验场。为了规范地震科学实验场的建设、运维和管理,促进实验场区域科学研究项目的规划、设计和实施,本着继承、融合、补充及扩展等原则,开展了地震科学实验场标准化研究暨通用技术要求的编写工作。本文通过综合调研和分析国内外地震科学实验场的基本概况、最新发展动态及研究进展,分析和总结相关新方法和新技术研究成果,并结合中国地震科学实验场的最新科学设计方案,研究内容基本涵盖地震科学实验场的一般要求、基础监测、科学数据以及科技成果等几个重要方面。本研究所涉及的技术内容及要求具有一定的原则性和纲要性,可在此基础上,进一步结合地震行业标准化研究现状,以及地震科学实验场建设的具体要求,开展系列标准的研究和编写工作。

新型网络化地电场观测技术研究与应用

我国从20世纪90年代，开始了基于ZD9/ZD9A地电场仪的数字化地电场观测技术研究和应用工作，并在“九五”、“十五”期间，在全国范围内，初步建设完成了覆盖各主要构造带、活动断裂带、地震危险区和重点监视区的地电场观测台网。在汶川8.0、玉树7.1、芦山7.0、当雄6.6、文安5.1等中强以上地震之前，记录到了地电场典型数据变化。为了解决高纬度、高海拔等恶劣气候条件下的地电场无人值守观测问题，从2010年开始，开展了新型网络化地电场观测技术研究、试验及应用工作。

地电场秒采样观测技术研究与应用

地电场是重要地球物理场之一,以地球表层的天然电场及其随时间的变化为主要观测对象,以地下介质场源产生的地电场及其动态变化过程为重要研究目标。多年来开展的理论分析、数值模拟和试验研究等结果表明,在强地震活动过程中,地电场的动态变化,主要与在地应力和地应变作用下,地下介质的构造断层活动、裂隙发育和电解质运移和渗流等物理过程,以及地下介质的电磁学属性及其动态变化等相关联。

潮汐地电场特征及机理研究

以中国大陆一百个地电场台站的数据为分析基础,将潮汐地电场分类为近正弦形的TGF-A型和近梯形的TGF-B型.TGF-A型地电场与固体潮汐密切关联,基本分布在大面积水域附近,并与附近水域面积和距离、岩性结构、构造活动等因素有关.TGF-B型地电场与气潮作用产生的空间S_q电流关系密切,并与岩石饱和度、渗透率等有关.TGF-A型波形畸变揭示了岩石所受应力可能出现变异,导致岩石裂隙水周期性渗流突变;TGF B型背景值跃变可能是岩石微破裂加剧导致地下水向破裂区渗流.两类潮汐地电场变异的机理可能是地电场数据应用于强震短临分析的理论基础.