發布時間：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表了白銀地震臺及洞體應變觀測，論文首先介紹了白銀地震臺及洞體應變觀測，通過該地區應變觀測資料趨勢變化的分析，發現2013年岷縣—漳縣6.6級地震和2016年門源6.4級地震前均出現了趨勢變化異常。
這篇地震工程論文發表了白銀地震臺及洞體應變觀測，論文首先介紹了白銀地震臺及洞體應變觀測，通過該地區應變觀測資料趨勢變化的分析，發現2013年岷縣—漳縣6.6級地震和2016年門源6.4級地震前均出現了趨勢變化異常。
關鍵詞:地震工程論文,洞體應變,趨勢變化
前言
洞體應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系極為密切，因此洞體應變觀測為研究地震孕育過程的水平變化規律提供了相關研究資料，歷來受到地震預測探索者的關注[1-3]。白銀地震臺洞體應變觀測使用的是武漢地震科學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，至今已連續觀測8年多，產出了豐富的觀測資料。本文將對該臺2008～2016年的洞體應變觀測資料的趨勢變化進行分析，特別是對趨勢出現轉折的情況進行具體分析，以確認異常變化是否與地震相關。
1白銀地震臺及洞體應變觀測介紹
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地區[4]。形變山洞位于甘肅省白銀市西北銅加工廠院內，山洞總長180m，進深86m，總面積500m2，洞室頂部覆蓋大于40m，側向覆蓋大于30m。洞內巖石為灰巖，巖石比較堅硬完整，主體山脈基本無植被，2km內沒有大的活動斷裂通過[5]。該地震臺洞體應變觀測使用的是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
白銀地震臺洞體應變觀測自2008年1月1日至2015年12月31日連續率達到98.3128%，完整率達到98.1683%。影響資料連續率的主要原因是停電和儀器故障(主要為數采故障)。影響到觀測資料完整率的主要原因則是停電、儀器故障(主要為數采故障)、儀器調零、儀器校準等[6]。表1為2008～2015年白銀地震臺洞體應變逐年潮汐因子和中誤差的統計。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現，白銀地震臺在2014年4～9月出現儀器故障，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變逐年相對噪聲水平的統計，從日均值結果來看，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，白銀地震臺洞體應變觀測的觀測背景極好。通過以上分析，可以認為白銀地震臺洞體應變觀測資料連續、真實、可靠。
3趨勢變化分析
圖1是白銀地震臺洞體應變觀測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2次趨勢轉折，南北分量則是在2010年和2013年出現2次趨勢轉折。通過檢查觀測日志、工作日志、月報和年報，并未在轉折期間發現重大的儀器故障或觀測環境變化，因此排除了因儀器故障或觀測環境變化造成的趨勢轉折的可能性[7]。那么，這些轉折變化是否與地震相關?查找了白銀地震臺周圍200km以內的5級以上地震，300km以內的6級以上地震，500km以內的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)。而這幾次的趨勢轉折變化可能與這2個地震有著極為密切的關系，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，自2010年9月起出現趨勢性轉折變化，改受壓狀態為拉張狀態，在恢復到受壓狀態后的2013年7月22日發生岷縣—漳縣6.6級地震，其后一直處于受壓狀態;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，2014～2015年出現趨勢性變化，改拉張趨勢為松弛狀態，在恢復到拉張狀態后，2016年1月21日門源發生6.4級地震。白銀地震臺洞體應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級地震后出現趨勢性變化，改水平趨勢為東傾，在2015年又開始出現水平趨勢;南北分量卻是由南傾逐步變化到水平趨勢，詳見圖3。
4結論
通過對白銀地震臺洞體應變觀測趨勢變化的分析，可以認為其在2008～2016年期間發生的趨勢轉折變化與岷縣—漳縣6.6級地震及門源6.4級地震之間存在著一定的聯系。從總體變化趨勢來看，南北分量為受壓狀態，東西分量為拉張狀態。岷縣—漳縣6.6級地震發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趨勢轉折變化，由受壓改為拉張，在近3年的拉張后又恢復到受壓狀態，隨后發生了岷縣—漳縣6.6級地震;門源6.4級地震發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趨勢轉折變化，由拉張狀態改為松弛狀態，在近2年的松弛狀態后又恢復到拉張狀態，隨后發生了門源6.4級地震。由此可以看出，白銀地震臺洞體應變觀測對臺站附近的地殼變化反應比較敏感，能夠為地震預報提供較為豐富且真實可靠的洞體應變觀測資料。
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研究所與中國力學學會共同主辦的地震工程與工程振動科學領域的學術性期刊，1981年正式創刊，雙月刊，科學出版社出版，國內外公開發行。
SCISSCIAHCI
