發(fā)布時間：2017-04-19所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 這篇地震工程論文發(fā)表了白銀地震臺及洞體應(yīng)變觀測，論文首先介紹了白銀地震臺及洞體應(yīng)變觀測，通過該地區(qū)應(yīng)變觀測資料趨勢變化的分析，發(fā)現(xiàn)2013年岷縣—漳縣6.6級地震和2016年門源6.4級地震前均出現(xiàn)了趨勢變化異常。
這篇地震工程論文發(fā)表了白銀地震臺及洞體應(yīng)變觀測，論文首先介紹了白銀地震臺及洞體應(yīng)變觀測，通過該地區(qū)應(yīng)變觀測資料趨勢變化的分析，發(fā)現(xiàn)2013年岷縣—漳縣6.6級地震和2016年門源6.4級地震前均出現(xiàn)了趨勢變化異常。
關(guān)鍵詞:地震工程論文,洞體應(yīng)變,趨勢變化
前言
洞體應(yīng)變觀測是精密測量地殼兩點之間相對水平變化的一種觀測方法，由于地殼變化與地震的關(guān)系極為密切，因此洞體應(yīng)變觀測為研究地震孕育過程的水平變化規(guī)律提供了相關(guān)研究資料，歷來受到地震預(yù)測探索者的關(guān)注[1-3]。白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測使用的是武漢地震科學(xué)儀器研究院有限公司研制的SSY型銦鋼棒伸縮儀，安裝于2006年10月，2008年1月1日開始正式觀測，至今已連續(xù)觀測8年多，產(chǎn)出了豐富的觀測資料。本文將對該臺2008～2016年的洞體應(yīng)變觀測資料的趨勢變化進(jìn)行分析，特別是對趨勢出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的情況進(jìn)行具體分析，以確認(rèn)異常變化是否與地震相關(guān)。
1白銀地震臺及洞體應(yīng)變觀測介紹
該地震臺地處祁連山東端及南北地震帶北端，騰格里沙漠和祁連山余脈向黃土高原過渡地帶，地理位置十分重要，是甘肅祁連山中東段地震多發(fā)地區(qū)[4]。形變山洞位于甘肅省白銀市西北銅加工廠院內(nèi)，山洞總長180m，進(jìn)深86m，總面積500m2，洞室頂部覆蓋大于40m，側(cè)向覆蓋大于30m。洞內(nèi)巖石為灰?guī)r，巖石比較堅硬完整，主體山脈基本無植被，2km內(nèi)沒有大的活動斷裂通過[5]。該地震臺洞體應(yīng)變觀測使用的是SSY型銦鋼棒伸縮儀，安裝于2006年10月，儀器基線長度:南北分量28.60m，東西分量19.76m，位移常數(shù)Δl:南北分量38.66μm，東西分量42.0μm。
2觀測資料可靠性分析
白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測自2008年1月1日至2015年12月31日連續(xù)率達(dá)到98.3128%，完整率達(dá)到98.1683%。影響資料連續(xù)率的主要原因是停電和儀器故障(主要為數(shù)采故障)。影響到觀測資料完整率的主要原因則是停電、儀器故障(主要為數(shù)采故障)、儀器調(diào)零、儀器校準(zhǔn)等[6]。表1為2008～2015年白銀地震臺洞體應(yīng)變逐年潮汐因子和中誤差的統(tǒng)計。南北分量半日主波M2的潮汐因子在0.6025～0.6187之間變化，中誤差均小于0.0022;東西分量半日主波M2的潮汐因子主要在0.6484～0.6628之間變化(除2014年)。2014年，東西分量半日主波M2的潮汐因子只有0.5798，中誤差均小于0.0061。查閱臺站觀測日志、工作日志、月報和年報之后可以發(fā)現(xiàn)，白銀地震臺在2014年4～9月出現(xiàn)儀器故障，在4月之前使用的格值為8.4456×10-10/mV，4～9月使用的格值為5.9524×10-10/mV，9月之后使用的格值為8.4448×10-10/mV，由此導(dǎo)致2014年4～9月的潮汐因子明顯偏小在0.4516～0.5530之間變化。表2為2008～2015年白銀地震臺洞體應(yīng)變逐年相對噪聲水平的統(tǒng)計，從日均值結(jié)果來看，南北分量最大為0.0008，東西分量最大為0.0002;從5日均值來看，南北分量最大為0.0064，東西分量最大為0.0033。由此可以看出，白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測的觀測背景極好。通過以上分析，可以認(rèn)為白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測資料連續(xù)、真實、可靠。
3趨勢變化分析
圖1是白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測2008～2016年的日均值趨勢變化。從圖中不難看出，東西分量在2013年和2015年出現(xiàn)2次趨勢轉(zhuǎn)折，南北分量則是在2010年和2013年出現(xiàn)2次趨勢轉(zhuǎn)折。通過檢查觀測日志、工作日志、月報和年報，并未在轉(zhuǎn)折期間發(fā)現(xiàn)重大的儀器故障或觀測環(huán)境變化，因此排除了因儀器故障或觀測環(huán)境變化造成的趨勢轉(zhuǎn)折的可能性[7]。那么，這些轉(zhuǎn)折變化是否與地震相關(guān)?查找了白銀地震臺周圍200km以內(nèi)的5級以上地震，300km以內(nèi)的6級以上地震，500km以內(nèi)的7級以上地震，符合條件的只有岷縣—漳縣6.6級地震震中距228km，門源6.4級地震震中距253km[8]，分別位于白銀地震臺的正南面和西北面(見圖2)。而這幾次的趨勢轉(zhuǎn)折變化可能與這2個地震有著極為密切的關(guān)系，岷縣—漳縣6.6級地震位于白銀地震臺的正南面，對白銀地震臺的洞體應(yīng)變觀測南北分量的影響較大，該分量在2008～2010年期間處于受壓狀態(tài)，自2010年9月起出現(xiàn)趨勢性轉(zhuǎn)折變化，改受壓狀態(tài)為拉張狀態(tài)，在恢復(fù)到受壓狀態(tài)后的2013年7月22日發(fā)生岷縣—漳縣6.6級地震，其后一直處于受壓狀態(tài);門源6.4級地震位于白銀地震臺的西偏北[9]，對東西分量的影響較大，東西分量在2008～2013年期間均處于拉張狀態(tài)，2014～2015年出現(xiàn)趨勢性變化，改拉張趨勢為松弛狀態(tài)，在恢復(fù)到拉張狀態(tài)后，2016年1月21日門源發(fā)生6.4級地震。白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測旁邊還并行安裝有DSQ型水管傾斜儀，其東西分量的趨勢變化與洞體應(yīng)變觀測基本相同。2008～2013年為水平趨勢，2013年岷縣—漳縣6.6級地震后出現(xiàn)趨勢性變化，改水平趨勢為東傾，在2015年又開始出現(xiàn)水平趨勢;南北分量卻是由南傾逐步變化到水平趨勢，詳見圖3。
4結(jié)論
通過對白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測趨勢變化的分析，可以認(rèn)為其在2008～2016年期間發(fā)生的趨勢轉(zhuǎn)折變化與岷縣—漳縣6.6級地震及門源6.4級地震之間存在著一定的聯(lián)系。從總體變化趨勢來看，南北分量為受壓狀態(tài)，東西分量為拉張狀態(tài)。岷縣—漳縣6.6級地震發(fā)生在白銀地震臺正南面，對南北分量影響較大，在地震前南北分量受地殼變化的影響出現(xiàn)趨勢轉(zhuǎn)折變化，由受壓改為拉張，在近3年的拉張后又恢復(fù)到受壓狀態(tài)，隨后發(fā)生了岷縣—漳縣6.6級地震;門源6.4級地震發(fā)生在白銀地震臺西偏北，對東西分量影響較大，在地震前東西分量受地殼變化的影響出現(xiàn)趨勢轉(zhuǎn)折變化，由拉張狀態(tài)改為松弛狀態(tài)，在近2年的松弛狀態(tài)后又恢復(fù)到拉張狀態(tài)，隨后發(fā)生了門源6.4級地震。由此可以看出，白銀地震臺洞體應(yīng)變觀測對臺站附近的地殼變化反應(yīng)比較敏感，能夠為地震預(yù)報提供較為豐富且真實可靠的洞體應(yīng)變觀測資料。
作者：史小平 劉鴻斌 單位：甘肅省地震局蘭州觀象臺
推薦閱讀：《地震工程與工程振動》是由中國地震局主管、中國地震局工程力學(xué)研究所與中國力學(xué)學(xué)會共同主辦的地震工程與工程振動科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)性期刊，1981年正式創(chuàng)刊，雙月刊，科學(xué)出版社出版，國內(nèi)外公開發(fā)行。
