天水地电阻率典型前兆异常研究

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• 作者：王燕
• 会议时间：2015-09-01
• 关键词：地震观测 ; 地电阻率 ; 介质应变 ; 波动异常
• 作者单位：兰州地球物理国家野外科学观测研究站,兰州730000;甘肃省地震局天水中心地震台,甘肃天水741020
• 母体文献：中国地震学会第十五次学术大会论文集
• 会议名称：中国地震学会第十五次学术大会
• 会议地点：兰州
• 主办单位：中国地震学会
• 语种：chi
• 分类号：TM9;P5

摘要

天水地电阻率观测在汶川Ms8.0、芦山Ms7.0和岷县漳县Ms6.6地震前出现了明显的前兆异常.结合这几次强震对天水地电阻率异常进行了研究,探讨地震与地电阻率异常的对应关系.地电阻率变化对介质应变状态有灵敏响应,因此,地电阻率观测数据不需用复杂的数学方法处理,仅通过直观的形态变化就可发现异常变化.下面分别讨论3次强震前天水地电阻率异常变化. (1)汶川Ms8.0地震:天水地电阻率布极方式呈三角形,EW道供电极距900m,测量极距300m;N15。w道供电极距1000m,测量极距333m;N45。w道供电极距200m,测量极距40m。电极埋深2m,外线路为架空电缆。2008年3月前各道测值变化幅度为±O.OlΩ·m左右,2008年3月31日测值开始迅速升高,上升幅度为1.5%,高值持续至6月2日结束,在此期间发生了汶川8.0级地震,这种测值大幅上升并长时间持续,经多次调查落实,认为观测仪器工作正常,观测环境无变化,在地震前被认为可能是地震前兆异常。 (2)芦山Ms7.O地震:2009年天水物流园项目在地电测区施工,致使资料干扰大无法使用,于是在地电台原测区钻井进行井下地电阻率观测。布极近似等边直角三角形,共9口井,井深100m,大致呈NS、Ew和NW向分布。NS、EW道供电极距300m,测量极距lOOm;NW道供电极距390m,测量极距130m。主要进行深层水平观测,电极埋深100m,线缆采用地埋方式,埋深为1.2m。2011年3月开始正式观测。天水井下地电阻率NS道、Ew道和Nw道测值于2013年4月9日出现准同步异常变化,异常形态表现为测值上下波动,这种上下波动异常持续至5月4日完全结束。在异常持续过程中发生了2013年4月20日四川芦山7级地震,震中距为540km。NS道背景观测值为4.98土O.OIΩ·m,异常时段变幅为土0.03Ω·m,震前l天最大变幅达一0.06Ω·m;EW道背景观测值为7.05±O.O1Ω·m,异常时段变幅为+0.03Q-m,震前l天最大变幅为-0.04Ω·m;Nw道背观测值为7.5±O.lΩ·m,异常时段变幅为±0.03Ω·m,震前3小时最大变幅达+0.29Ω·m。传统地电阻率异常形态一般表现为正异常或负异常,由于天水井下地电阻率观测时间短,没有积累震例,出现的波动异常变化未认为是地震前兆异常,可以说是认识上的不足。 (3)岷县漳县Ms6.6地震:天水地电台距2013年7月22日甘肃岷县漳县Ms6.6地震震中155km,地电阻率Ew、Ns道于6月12日开始再次出现这种波动异常,异常形态与芦山地震前的形态相似,但幅度没有芦山地震前大,EW道异常时段波动变化幅度为±0.03Ω·m,NS道异常形态也表现出波动变化,异常时段波动变化幅度为±0.02Ω·m,NW道资料异常不是十分明显。通过芦山地震的检验,认为天水井下地电阻率较大幅度波动变化为地震前兆异常。 因此,天水地电阻率再次出现波动异常变化引起了台站人员的重视,并在岷县地震前进行了书面预报,取得了良好的效果。3次强震与观测异常对比说明,天水地电阻率能敏感地反映地震信息。仅从这几次震例来看是较为理想的前兆观测手段。