發(fā)布時(shí)間：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(tái)及洞體應(yīng)變觀測(cè)，論文首先介紹了白銀地震臺(tái)及洞體應(yīng)變觀測(cè)，通過(guò)該地區(qū)應(yīng)變觀測(cè)資料趨勢(shì)變化的分析，發(fā)現(xiàn)2013年岷縣—漳縣6.6級(jí)地震和2016年門源6.4級(jí)地震前均出現(xiàn)了趨勢(shì)變化異常。
這篇地震工程論文發(fā)表了白銀地震臺(tái)及洞體應(yīng)變觀測(cè)，論文首先介紹了白銀地震臺(tái)及洞體應(yīng)變觀測(cè)，通過(guò)該地區(qū)應(yīng)變觀測(cè)資料趨勢(shì)變化的分析，發(fā)現(xiàn)2013年岷縣—漳縣6.6級(jí)地震和2016年門源6.4級(jí)地震前均出現(xiàn)了趨勢(shì)變化異常。
關(guān)鍵詞:地震工程論文,洞體應(yīng)變,趨勢(shì)變化
前言
洞體應(yīng)變觀測(cè)是精密測(cè)量地殼兩點(diǎn)之間相對(duì)水平變化的一種觀測(cè)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(cè)為研究地震孕育過(guò)程的水平變化規(guī)律提供了相關(guān)研究資料，歷來(lái)受到地震預(yù)測(cè)探索者的關(guān)注[1-3]。白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)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(kāi)始正式觀測(cè)，至今已連續(xù)觀測(cè)8年多，產(chǎn)出了豐富的觀測(cè)資料。本文將對(duì)該臺(tái)2008～2016年的洞體應(yīng)變觀測(cè)資料的趨勢(shì)變化進(jìn)行分析，特別是對(duì)趨勢(shì)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(tái)及洞體應(yīng)變觀測(cè)介紹
該地震臺(tái)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(guò)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(zhǎng)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(jiān)硬完整，主體山脈基本無(wú)植被，2km內(nèi)沒(méi)有大的活動(dòng)斷裂通過(guò)[5]。該地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)使用的是SSY型銦鋼棒伸縮儀，安裝于2006年10月，儀器基線長(zhǎng)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(cè)資料可靠性分析
白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)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(cè)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(tái)洞體應(yīng)變逐年潮汐因子和中誤差的統(tǒng)計(jì)。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(tái)站觀測(cè)日志、工作日志、月報(bào)和年報(bào)之后可以發(fā)現(xiàn)，白銀地震臺(tái)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(tái)洞體應(yīng)變逐年相對(duì)噪聲水平的統(tǒng)計(jì)，從日均值結(jié)果來(lái)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(lái)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(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)的觀測(cè)背景極好。通過(guò)以上分析，可以認(rèn)為白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)資料連續(xù)、真實(shí)、可靠。
3趨勢(shì)變化分析
圖1是白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)2008～2016年的日均值趨勢(shì)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(shì)轉(zhuǎn)折，南北分量則是在2010年和2013年出現(xiàn)2次趨勢(shì)轉(zhuǎn)折。通過(guò)檢查觀測(cè)日志、工作日志、月報(bào)和年報(bào)，并未在轉(zhuǎn)折期間發(fā)現(xiàn)重大的儀器故障或觀測(cè)環(huán)境變化，因此排除了因儀器故障或觀測(cè)環(huán)境變化造成的趨勢(shì)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(tái)周圍200km以內(nèi)的5級(jí)以上地震，300km以內(nèi)的6級(jí)以上地震，500km以內(nèi)的7級(jí)以上地震，符合條件的只有岷縣—漳縣6.6級(jí)地震震中距228km，門源6.4級(jí)地震震中距253km[8]，分別位于白銀地震臺(tái)的正南面和西北面(見(jiàn)圖2)。而這幾次的趨勢(shì)轉(zhuǎn)折變化可能與這2個(gè)地震有著極為密切的關(guān)系，岷縣—漳縣6.6級(jí)地震位于白銀地震臺(tái)的正南面，對(duì)白銀地震臺(tái)的洞體應(yīng)變觀測(cè)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(shì)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(jí)地震，其后一直處于受壓狀態(tài);門源6.4級(jí)地震位于白銀地震臺(tái)的西偏北[9]，對(duì)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(shì)性變化，改拉張趨勢(shì)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(jí)地震。白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)旁邊還并行安裝有DSQ型水管傾斜儀，其東西分量的趨勢(shì)變化與洞體應(yīng)變觀測(cè)基本相同。2008～2013年為水平趨勢(shì)，2013年岷縣—漳縣6.6級(jí)地震后出現(xiàn)趨勢(shì)性變化，改水平趨勢(shì)為東傾，在2015年又開(kāi)始出現(xiàn)水平趨勢(shì);南北分量卻是由南傾逐步變化到水平趨勢(shì)，詳見(jiàn)圖3。
4結(jié)論
通過(guò)對(duì)白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)趨勢(shì)變化的分析，可以認(rèn)為其在2008～2016年期間發(fā)生的趨勢(shì)轉(zhuǎn)折變化與岷縣—漳縣6.6級(jí)地震及門源6.4級(jí)地震之間存在著一定的聯(lián)系。從總體變化趨勢(shì)來(lái)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(jí)地震發(fā)生在白銀地震臺(tái)正南面，對(duì)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(shì)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(jí)地震;門源6.4級(jí)地震發(fā)生在白銀地震臺(tái)西偏北，對(duì)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(shì)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(jí)地震。由此可以看出，白銀地震臺(tái)洞體應(yīng)變觀測(cè)對(duì)臺(tái)站附近的地殼變化反應(yīng)比較敏感，能夠?yàn)榈卣痤A(yù)報(bào)提供較為豐富且真實(shí)可靠的洞體應(yīng)變觀測(cè)資料。
作者：史小平 劉鴻斌 單位：甘肅省地震局蘭州觀象臺(tái)
推薦閱讀：《地震工程與工程振動(dòng)》是由中國(guó)地震局主管、中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所與中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的地震工程與工程振動(dòng)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(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行。
