高 玲 徐 平 張中五 季 紅 朱時(shí)軍

1）北京市地震局，北京 100080

2）北京昌平地震臺(tái)，北京昌平 102209

3）北京延慶地震臺(tái)，北京延慶 102199

北京地區(qū)近年來(lái)大規(guī)模的城市化建設(shè)步伐日益加大，使得地震地下流體臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境與原來(lái)相比，發(fā)生了很大的變化。同時(shí)數(shù)字化改造以來(lái)，儀器運(yùn)行遇到了原來(lái)模擬觀測(cè)不同的問(wèn)題，觀測(cè)環(huán)境改變和儀器原因使得各種干擾信息與地震異常信息混雜。本研究對(duì)日常數(shù)據(jù)監(jiān)控中出現(xiàn)的干擾實(shí)例進(jìn)行了分析與識(shí)別。以便為正確識(shí)別數(shù)據(jù)異常信息提供資料。

1 干擾異常特征分析

東三旗井位于昌平地震臺(tái)院內(nèi)。2008年以來(lái)，東三旗井水位分鐘值觀測(cè)中，多次出現(xiàn)水位突然上升的鋸齒形凹型階變特征。有時(shí)無(wú)映震現(xiàn)象，有時(shí)出現(xiàn)在近震或特大地震發(fā)生前，例如，2010年以來(lái)，在出現(xiàn)的5次凹型階變現(xiàn)象中，2次與首都圈地區(qū)近震相對(duì)應(yīng)，并且震級(jí)越大，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。在2012年4月11日蘇門(mén)答臘8.2級(jí)地震中，該井水位凹型階變現(xiàn)象持續(xù)十多時(shí)。而另2次凹型階變現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，周?chē)o(wú)近震發(fā)生。

五里營(yíng)井位于延慶縣東五里營(yíng)村西北向約500 m處?！笆濉鄙?jí)改造以來(lái)，運(yùn)行正常，觀測(cè)值保持在2.5±0.3 m左右。5月4日開(kāi)始出現(xiàn)異常變化，5月10日水位突降至10 m左右?，F(xiàn)場(chǎng)手工測(cè)鐘測(cè)量連續(xù)觀測(cè)顯示背景值始終保持在2.45 m，5月18日開(kāi)始水位又突降了0.5 m，持續(xù)至5月19日。21日進(jìn)行了故障排除，與測(cè)鐘值基本一致。22日又出現(xiàn)水位連續(xù)性波動(dòng)，與測(cè)鐘值差異明顯。

2 討論與結(jié)論

在東三旗井水位觀測(cè)凹型事件中，所有變化大都表現(xiàn)為“上升—持續(xù)—下降—回至背景值”變化特征。研究顯示，同井觀測(cè)的水位與體應(yīng)變之間存在一定的相關(guān)性。與同時(shí)段的體應(yīng)變對(duì)比觀測(cè)顯示，水位凹型階變與該井體應(yīng)變并不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)對(duì)其他影響因素的排除。認(rèn)為，可能與該區(qū)域地鐵等的存在有關(guān)，強(qiáng)大電磁場(chǎng)干擾的存在，使得水位傳感器電信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換過(guò)程中受到區(qū)域強(qiáng)大應(yīng)力場(chǎng)和地震活動(dòng)或應(yīng)力應(yīng)變引起電磁量變化的雙重疊加而產(chǎn)生畸變。沒(méi)有反映真實(shí)的前兆異常特征。

為辨別五里營(yíng)井水位異常真?zhèn)?，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)時(shí)段連續(xù)測(cè)鐘讀數(shù)顯示，觀測(cè)值始終保持在正常背景值，并未出現(xiàn)大的起伏波動(dòng)。說(shuō)明系儀器故障，導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)失真。而該故障可能與汶川地震的誘發(fā)有關(guān)。汶川地震過(guò)程中，五里營(yíng)井逸出氣體氦、氡、汞都出現(xiàn)不同強(qiáng)度的異常釋放。地震孕育過(guò)程中大量深部氣體連續(xù)不斷的釋放出來(lái)進(jìn)入井水，在失壓狀態(tài)下，突然釋放，從而導(dǎo)致水位下降。但像5月10日水位突降10 m，并且持續(xù)多日顯然是不可能的。該異常變化提供了類(lèi)似于報(bào)警作用的前兆異常變化信息。沒(méi)有反應(yīng)真實(shí)動(dòng)態(tài)變化，可能為故障性映震響應(yīng)。