与大电流信号有关的华北东部地区地电场空间变化特征的研究

在地震电磁学研究中,电流在地下的流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.大范围观测站的分布和强电流源存在的格局为我们研究这个问题提供了机会.本文通过对青岛换流站接地极向地下注入2100～3004A大电流时华北东部地区21个地电场台站观测的研究,深入认识了地电场信号变化实质.研究表明:①沿着郯庐断裂带方向、跨过郯庐断裂带西南方向、跨过郯庐断裂带北西方向能够记录到地电流信号的特征变化非常大,存在着明显方向性特征和"穴位"现象.②注入大地的电流强度越大,则在观测点记录到的地电流信号强度也越强.③本文研究区域里地电场信号的均匀度并不遵循均匀介质条件下的一般规律,说明地下介质电性非均匀性和各向异性特征明显.④大电流注入地下时能够较正确地反映信号源方位的台站较少,只有安丘台、大山台和新沂台所观测到的方位线可用于确定信号源的位置.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,通过数值模拟,对上述特征进行了较深入的分析和解释.

源自多个大电流源的华东地区地电场空间变化特征

在地震电磁学研究中,电流在地下流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.多个强电流源的存在和大范围地电场观测站的分布格局为我们研究这个问题提供了更好的机会.本文通过利用上海及其周边地区4个地点不同的高压换流站接地极向地下注入的大电流（1200~4780A）信号,研究了华东地区8个台站组成的地电场观测台网接收到的附加地电场信号,推进了对地电流在地下传播特征的认识.研究显示：1从幅度特征而言,对于源自不同的大电流信号,各台站观测到的附加地电场信号幅度特征有很大不同,而近处的浦东台只能观测到南桥大电流源的信号而观测不到其他3个大电流源发出的信号,存在着所谓的＂敏感点＂效应;2对于上海地区4个接地极大电流而言,能够观测到源自它们的附加地电场的台站最远为350km,在更远的台站则观测不到.3从均匀度方面而言,在每个台站对于不同的信号源,记录到的附加地电场信号在各方向上的长极距和短极距信号幅度之比可以有很大变化;4在方位特征上,只有崇明台站接收到的同里接地极和华新接地极大电流信号的计算方位度数与实际方位度数误差最小,分别为0.2°和0.8°.而在距离各个信号源最近的青浦台,这种误差要比崇明台站的大;5极化方向特征显示,在青浦台和崇明台所观测到的附加地电场信号中,存在着同一方向上长、短极距信号极化方向是反向的现象,这与常理相悖,怎样解释该现象有待于今后进一步研究.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,对上述特征进行了较深入的分析和解释.

人工源地电场空间变化区域性特征

认识地震电信号特征对地震短临预报具有重要意义.通过陕甘宁晋地区、川滇地区、山东及其周边地区和上海地区的换流站接地极向地下注入2 100—4 600A大电流,研究各地区地电场的变化特征,以深入地认识地电场信号的区域性变化实质.研究显示:(1)在陕甘宁晋地区,高沙窝大电流源的附加地电场可被分布于鄂尔多斯地块边缘弧形地带的490km范围内的10个台站观测到,而距该信号源以西150km的台站均未观测到该信号;(2)在川滇地区,丽江信号源的南部地区观测到的信号强度和距离远大于北部地区.对于西昌大电流源,只有距其10km处的小庙台和540km处的仙女山台可观测到信号,而其它十几个台站均未观测到;(3)在山东和上海地区,可被观测到的人工源信号的最远距离及其特征各不相同,亦与陕甘宁晋和川滇地区大为不同;(4)对于本文所研究的地区,信号的波形变化存在着随台站与信号源距离的增加畸变程度增大的现象,一些台站只能记录到大电流开始和结束时的尖峰脉冲信息.针对上述变化特征,本文从机理和地质条件等方面进行了一些有益的探讨,以期加深对地震电信号变化特征的认识.