五里营井水位与水温对汶川及日本地震的同震响应

基于北京五里营井观测资料,分析了汶川Ms8.0和日本Ms9.0地震前后的水位、水温变化,发现两次地震前后北京五里营井水位、水温的变化为震前上升、震后恢复,两次地震前后变化基本一致,不受地震方位和震中距离的影响。这种变化可能是井孔区域受地震波的作用,岩石中裂缝系统出现弹-塑性的张开和闭合,而张开程度小于闭合程度,岩石的孔隙度减少,含水层被压缩,致使井水位出现明显的抬升;而地下较热的水上涌是导致水温突升的主要原因。

北京五里营井流体前兆观测到的两次异常及讨论

分析了延庆五里营井汶川M8.0地震和玉树M7.1地震数字化流体前兆观测资料,对比研究了五里营井流体在2次强震中的响应差异。结果显示,流体异常响应灵敏度与地震震级和观测点震中距有一定关系,地震震级越大,观测点距离震中越近,流体异常响应越灵敏。2次大震前流体前兆都观测到氦气释放活动最先出现异常反应,其释放强度与震级有关,震级越大,异常变化越强烈,其中汶川地震He浓度释放短期内出现较大变化可能与不断的强余震活动和大震后的构造调整有关。2次大震发生后,氦气异常释放反而增加明显,这一过程有异常He的贡献。这一方面可能与6—9月是年变过程有关,另一方面也可能与五里营井热储型气体释放特征有关,地震孕育发生过程中,有大量的深部来源He释放出来进入地热系统并改变整个组成,在时间上较断裂型气体释放晚,并且异常消失的时间也会晚得多。2次强震流体映震响应差异可能与2次地震深部构造背景和动力机制差异有关。处于南北地震带的汶川地震与观测点所在东部地区的关联强于青藏高原内部的玉树地震。氦气可能是观测点所在地区监测地下深部气体异常活动的灵敏指标。

延庆五里营井稀有气体地球化学特征

延庆五里营井逸出气体中主要组分是N2,微量组分含有He,CH4,Rn,CO2,Ar等。N2/Ar值为46.3,3 He/4 He为2.4Ra,说明井热水中有深部幔源组分的加入;CH4含量为2.2%,CO2(TCD)为4.9mg/L,显示了强还原环境下的热水释放活动,这与延怀盆地微量气体以还原性气体释放为主的气体背景场相符。五里营井气体释放更倾向于是热储库型气体释放而非断裂型释放,这可通过氦气动态观测及2次大震前后流体前兆氦气浓度异常释放得到体现。热储库型气体释放中深部气体上升进入热储并改变整个热储组成的时间较断裂型晚,消失的时间也会晚得多,这与处于八宝山断裂带的大灰场井氦气释放特征存在明显差异。五里营井气体释放特征与该区域地质、地球物理特征相符。

延庆台五里营井动水位异常与泄流系统的关系

延庆地震台五里营井泄流系统2007年被改造成封闭泄流的方式,经过几年的观测发现存在很多问题,多次出现动水位异常的情况,通过分析,初步认定异常与地震前兆无关,并提出泄流系统的改造方案。2011年通过对泄流系统的改造验证了之前的分析结果,同时提出自流井泄流量应该只由限流阀控制,而限流阀后端尽量采取自然泄流的方式,避免封闭式泄流产生压力对水位等测项造成影响。

延庆台五里营井泄流管憋气的影响及解决

延庆台五里营井动水位自2010年7月3日起,出现每日上下近50 cm的波动,气汞、气氡同时出现异常。经分析,此异常变化是由于该井泄流管最高端憋气造成。在泄流管最高点处开口排气,成功地解决了因泄流管憋气造成的干扰问题。

北京地区大灰厂井与五里营井氦气观测资料的对比分析

对比分析了北京市地震局丰台大灰厂井和延庆五里营井的氦气观测资料,发现由于井水深度、井水类型和水温的不同,丰台大灰厂井氦气含量明显低于延庆五里营井的氦气含量;两口井氦气年变都是冬高夏低;日变形态基本一致,都表现为一峰一谷的形态;两口井氦气含量与观测环境温度负相关。

北京五里营井流体异常原因及解决办法

2010年7月3日延庆地震台五里营井流体测项均出现大幅波动现象。本文台站人员通过科学系统分析,确定此异常变化是由于该井泄流管最高端憋气造成,并采用类似暖气跑风的原理,对泄流管进行了改造,使所有流体测项恢复正常观测。

北京五里营水温干扰分析及解决

北京五里营井水温每天都有24次锯齿状畸变,有很好的规律性,经分析认为是气氡观测对水温造成影响。将气氡和水温供电分离,并在水温地线和地网之间增加一个电感,以阻挡其他干扰信号由地线反馈到观测仪器,改造后水温脉冲干扰彻底消除,观测质量明显提高。

延庆五里营动水位异常变化分析

延庆地震台五里营井动水位2010年1月13日15时48分突然大幅下降,7 min下降0.47 m,针对此异常变化,台站人员通过检查仪器运行、观测环境等多方面查找原因,逐项排除干扰因素,最后通过科学、系统的分析,判定此异常是由于地下泄流管破裂,造成水位迅速下降,非地震前兆异常,避免了误报地震,为水位异常判断积累了一定经验。