河北省地震局红山基准台建设与发展

概述了河北省地震局红山基准台50余年的建设与发展历程,介绍了台站在地震监测、异常核实、科普宣传等方面的经验,可为基层台站发展提供一些思路。

河北红山基准地震台ELF电磁观测资料映震能力分析

为探究ELF电磁观测中出现的电磁扰动与地震间存在的关系,文章选取河北省地震局红山基准地震台2011年至2012年ELF电磁观测资料进行分析。发现电磁观测中存在有与地震相关的异常电磁扰动,并将异常信号幅度与地震震级和震中距的关系作进一步的分析。

钻井对红山基准地震台测震数据的干扰特征及去噪浅析

文章选取2017年7-9月红山基准地震台钻井作业期间测震波形数据,截取环境噪声相对平静及干扰时段的地震波形记录,采用噪声频谱密度分析方法,对钻井干扰噪声频谱特征加以分析,掌握干扰频段,去除钻井作业对测震数据所产生的噪声干扰。该结果可为提高地震波形质量、地震事件的分析提供参考。

红山地震台数字地磁观测质量控制与分析

利用红山基准地震台地磁相对和绝对观测资料,采用单台绝对差值检测法、多台相对差值检测法、F-P检测法和地磁绝对观测改进措施,研究分析了红山地磁观测资料质量及其控制。结果表明:红山基准地震台相对记录仪GM4-1、FHD-2B和绝对观测仪Mingeo-DIM工作正常,运行稳定;因仪器故障,FHD-2B仪D分量在2015年3月24日出现台阶错误数据;2015年4月23日GM4-1和FHD-2B仪分钟值数据预处理错误;GM4-1仪各分量基线值稳定,同日及相邻2日观测基线值之差D_B≤0.1',H_B≤1.0 nT,Z_B≤1.0 nT,精度较高。

地震前红山台地磁变化及异常指标分析

本文应用加卸载响应比、日变幅逐日比及空间相关分析方法,分析了2002~2015年红山地震台地磁Z分量观测资料异常变化与Ms≥4.0地震之间的关系。结果表明,异常值加卸载响应比P(Z)≥3.0,日变幅逐日比Y(Z)≥2.6,相关系数R(Z)≤0.90,且各异常值出现超过3个月及以上,震中距400 km以内通常有Ms4.0级以上地震发生。研究结果提供了适用于红山台的地磁分析异常指标,同时对后续地震的预报研判有所帮助。

地震前昌黎台地电阻率变化特征分析

应用曲线跟踪分析方法和NVRM方法处理,分析了昌黎台1999年1月-2013年5月的地电阻率观测资料,研究了2000年以来中国大陆及周边的4个远大地震和昌黎台周围约400km范围内中等地震前的地电阻率变化,认为昌黎台记录的2次趋势转折异常和3次破年变异常与远距离大震的发生有关联性,并与华北大范围背景的地壳介质力学状态的变化有一定联系。本文认为应该把破年变异常、趋势转折变化与NVRM方法结合处理分析地电阻率观测数据比较合理,如出现畸变、趋势转折异常,很可能与强地震有关,且变化速率异常持续时间在6-24个月左右,而4、5级地震一般不会引起年变畸变或趋势转折变化。

昌黎台地震前地电场异常特征分析

通过对昌黎台地电场2002—2010年资料整理分析,利用多极距去噪声观测原理在排除了大量噪声后提取到了7组异常信号,其中两组连续两天出现.这些异常信号对应了6次距昌黎台400km范围内发生的ML>4.0地震,异常出现时间一般在发震前约32天以内,说明这些异常是地震电信号的可能性较大.这些异常电信号有以下特征:每组6个测道异常变化极性相同;在各个方向上这些地震电信号均匀度较好,7组信号中每组长、短极距异常幅度ΔV之差76%在1—2mV/km左右.在这7组异常信号中有5组在NE测向上异常幅度最大,2组在NS测向上异常幅度最大,EW测向上异常幅度一般居中或最小.昌黎台所记录到的这7组异常地震电信号表明,异常幅度ΔV与震级M、震中距r之间可能存在着一定的经验关系,即M=lg(ΔV·r)+1.5.

河北大柏舍台深井与浅层地电阻率观测对比分析

介绍了河北大柏舍台深井与浅层地电阻率的观测概况,对其观测精度、抗干扰能力、年变规律等进行了对比分析。发现深井地电阻率在观测精度、抗干扰等方面均优于浅层地电阻率;深井地电阻率年变规律与浅层地电阻率有着较大差别,浅层地电阻率2个测道的年变化明显,而深井地电阻率的年变不明显。

数字地震台断记报警软件的设计与应用

根据实际工作的需要,为确保数字地震记录资料的连续性和完整性,研制了数字地震台断记报警软件,实现对实时记录系统的监视。当记录系统由于某种原因停止记录数据或记录恒值数据时,弹出报警窗口和播放报警音乐,提醒值班人员处理系统故障。几年来,该软件在红山地震台运行稳定,发挥了较大作用。

高压直流输电对红山台地磁观测干扰判定及处理

宁夏至山东高压直流输电工程运行以来,对红山地震台地磁观测造成了很大影响。选取2013年6月9日至14日和2013年12月23日红山地震台受到高压直流输电干扰数据与昌黎地震台无干扰数据作参考,通过多台对比分析法、单台检测法找出干扰数据的判定和处理,提高识别高压直流输电干扰能力和数据预处理水平。

河北大柏舍地电台地电阻率观测数据分析

对大柏舍地电台地电阻率的观测数据进行综合分析表明,台站台址条件、观测系统均符合地电阻率台站建设规范要求;观测数据连续、可靠,年变化主要受地下水位的影响;背景场观测系统外线路采用地埋敷设方式,减小了地表干扰对地电阻率观测数据的影响,观测精度有所提高。该台地电阻率观测对本区及附近中等地震有较好的响应。

昌平地震台体应变观测震前短临异常特征研究

通过对昌平地震台体应变观测资料的分析研究,发现在2006年7月4日河北文安5.1级和2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,体应变资料均有较明显的前兆异常反应,存在一定的变化规律和特征。对异常现象汇总,并进行力学探讨。指出,在对气压、水位等干扰因素分析的基础上,体应变观测出现应变固体潮畸变,并在畸变过程中连续多次出现张性、压性突变和高频成分增多等异常现象,可作为地震短临预测的指标。

1985—1990年地磁基准台站时均值数据集

北京、佘山、长春、拉萨、广州、武汉、兰州、乌鲁木齐地磁台在中国最早开始地磁观测,系统收集、清理8个地磁台在1985—1990年的历史资料,采用数码拍照和人工录入方式,实现纸质资料数字化,同时研制数据入库软件,将梳理后的数据导入“十五”数据库,并进行质量审核,实现珍贵历史资源的电子化、数据化、标准化和规范化,为数据的后续使用奠定基础。本数据集展示了8个地磁台站在1985—1990年的地磁观测数据,数据内容由磁偏角(D)、水平强度(H)和垂直强度(Z)3个要素的绝对时均值组成。利用该数据集,可以开展地磁场、空间天气以及关系国计民生的导航、通讯、电网、高铁、油气管道等的研究工作。

利用沈家地震台水位资料检测地球自由振荡

利用沈家台LN-3A型数字化水位仪观测资料,采用功率谱密度估计的方法,检测到了2011年3月11日日本Mw9.0级大地震激发的0S2~0S76基频球型自由振荡和5个谐频球型自由振荡1S3、1S6、2S12、7S10、1S38,并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡频率进行比较,结果表明,实际观测振荡频率与PREM模型预测的振荡频率基本吻合。

2017年九寨沟地震序列南北分布不一致的成因分析

2017年九寨沟地震序列主震北部的余震分布较为分散,而主震南部的余震分布较为平直且集中。本研究基于地震震源机制的水平应变花、面应变和基于区域应变率的适应系数,分析上述不一致的动力学成因,得到以下结论:(1)主震北部具有震源机制的余震中约有三分之一为逆冲型地震,而且由于区域构造主压应变方向与主震北部断层走向垂直,确实也容易促使低倾角断层上逆冲型地震的发生,同时由于主震北部整体震源机制为逆冲型,以及主震北部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较差等原因,都导致主震北部余震较分散。(2)主震南部具有震源机制的余震中只有1个逆走滑型,但是有30个为走滑型地震,而且区域构造主压应变方向与主震南部断层走向的夹角较大,这使得主震南部断层更容易产生走滑型地震,同时主震南部整体震源机制为走滑型,以及主震南部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较好等原因,都使得主震南部余震较平直且集中。本研究结果对研究巴颜喀拉东北缘虎牙断裂隐伏断层的活动性及发震性质也有一定意义。

基于Welch谱分析的全球M_(S)≥7.0地震活动应变能周期特征

利用Welch平均法周期图谱对1700—2019年全球M_(S)≥7.0地震的活动周期进行提取,结果显示:M_(S)7.0~7.9地震的周期约为8 a、10 a、51 a、11 a、17 a、12 a、19 a、39 a;M_(S)≥8.0地震的周期约为10 a、46 a、22 a、8 a、20 a。为了与太阳活动周期对比,利用傅里叶去多周期方法提取1749—2019年太阳黑子周期,显著性最高的周期约为10~11 a(平均10.9 a),其次约为90 a、67 a、8~9 a、54 a。对太阳黑子活动周期与M_(S)7.0~7.9、M_(S)≥8.0地震周期进行线性回归分析,分2种情况:其一为10个显著周期相关计算,其二为8~22 a 7个显著周期相关计算,均显示具有较高的相关性,相关系数均在0.95以上,但在7级水平地震中,前者相关系数高于后者约0.03,8级水平地震相关性基本一致。将本文提取的活动周期与前人研究结果进行综合分析,认为不同计算方法、研究对象(强震周期、太阳黑子周期、地磁主磁场周期)得到的约8 a、11 a、50 a周期是一致的,更长的周期(约80~100 a)在强震活动方面显著性不强。

河北邢台水位抬升现象的水化学成因分析

2018年9月以来,河北省邢台市出现了地下水位大幅回升、多口干涸泉眼复涌等宏观异常现象。为判定异常现象是否与区域内构造活动和地下应力改变有关,2019年4~6月进行了3期现场调查,并对3口灌溉井和6处地表水进行水样采集,分析了水化学离子浓度和氢氧稳定同位素等水化学数据。结果表明,3口灌溉井具有地表水的特征,补给来源相似且与地下水存在一定的水力联系;受区域煤矿资源丰富及人类活动的影响,水体中富含SO42-离子。结合异常出现前的生态补水资料,分析认为2018年9月以来河北省邢台市水位抬升现象可能是由邢台地区生态补水引起的,与区域内构造活动和地下应力改变没有直接联系,排除其是地震宏观前兆的可能。

2017年9月4日河北临城M_L4.4地震震源深度测定

震源深度是地震定位中的重要参数之一。对于一个地震,sPn与Pn震相到时差是一个常量,与震中距无关,只与震源深度和地壳模型有关。基于该理论,以河北数字台网数据为基础,识别sPn震相和Pn震相,计算2017年9月4日河北临城ML4.4地震震源深度,结果为6.86km。双差定位法是目前确定震源深度比较精确的方法,双差定位得到的震源深度为7.01km。双差定位法所用数据量比较大,计算过程繁杂。利用sPn与Pn到时差计算震源深度的结果与双差定位法结果接近,计算快速、简单,所需数据量小。因此,将该方法应用到实际工作中,可以快速、准确地测定近震震源深度。

邢台地震台地下流体观测数据跟踪分析

本文从观测系统、自然环境、场地环境、人为干扰和地球物理事件5个方面,对2015~2019年邢台地震台3口流体井数据跟踪分析事件记录中常见的典型干扰事件进行分类梳理。总结归纳影响观测资料质量的因素,分析典型干扰因素的成因、动态曲线和变化特征,为进一步提高观测资料质量提供有效的技术参考。

邢台地震台数字化水位监测效能分析

对邢台地震台地下流体数字化水位观测资料的内在质量及年、月、日动态特征等进行分析。结果表明:所辖流体观测井水位资料连续、可靠,内在质量较高,4个测点均是较理想的井水位观测点,其中,衡水井、辛集井水位对远场大震的同震效应明显;宁晋井因受井孔条件所限,同震效应不明显。井水位年变均为趋势性下降变化,但下降幅度均大于5 m,不利于地震中期或中短期地球物理异常信息的识别。在大部分月份月、日动态变化呈规律性,固体潮效应明显,这可在地震中短期地球物理异常监测中发挥一定的效能。