王敏+++李雨澤+++黃仁桂+++肖健+++趙影
摘 要:數(shù)字化氣氡在九江地震臺(tái)投入觀測(cè)已近4年,與模擬水氡觀測(cè)相比,具有采樣率高,數(shù)字傳輸、保存和資料處理快捷方便,人為觀測(cè)誤差少的優(yōu)點(diǎn),從而使氣氡的信息量大大增加,為捕捉地震短臨異常信息提供了有利條件。由于九江地震臺(tái)氣氡值年度變化幅度較大,對(duì)監(jiān)測(cè)儀器要求高,所以進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。我臺(tái)使用二套數(shù)字觀測(cè)儀,對(duì)比分析SD-3A和BL2015兩套數(shù)字化測(cè)氡儀觀測(cè)資料的年、月、日動(dòng)態(tài)特征和地震、觀測(cè)環(huán)境變化等干擾下的數(shù)據(jù)反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)二套儀器數(shù)據(jù)年度變化大致趨勢(shì)一致,但是仍受監(jiān)測(cè)環(huán)境和脫氣裝置的影響,影響到震前數(shù)據(jù)異常的判斷。
關(guān)鍵詞:氡值;脫氣裝置;觀測(cè)環(huán)境;SD-3A測(cè)氡儀和BL2015測(cè)氡儀
1 概述
氡是一種放射性氣體,是鐳衰變的中間產(chǎn)物,氡在巖石的孔隙和裂隙中以自由氡、吸附氡和封閉氡的形式存在。實(shí)驗(yàn)證明,氡反應(yīng)靈敏,當(dāng)受到外界的壓力、振動(dòng)等作用時(shí),氡容易從其賦存的介質(zhì)中逃逸出來,因此,當(dāng)?shù)叵聭?yīng)力發(fā)生變化時(shí),地下水中的氡濃度會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化,這就是水氡觀測(cè)的依據(jù)[1-3]。
圖1 氡衰變表
地下水的氡濃度同地殼斷層作用(地震引起)存在依賴關(guān)系,因此利用水中氡濃度的變化進(jìn)行地震預(yù)測(cè)是有效方法之一。地震前會(huì)出現(xiàn)氡濃度的異常變化:一類是震前長(zhǎng)時(shí)間的氡異常(可延續(xù)數(shù)月至數(shù)年);另一類是地震前短時(shí)間尖峰狀異常。
氡測(cè)量的基本條件是測(cè)量的子體要與母體氡222Rn放射性達(dá)到平衡。一個(gè)衰變鏈中,子體要與母體達(dá)到平衡(即活度A相同)的必要條件是經(jīng)過子體的5~10個(gè)半衰期。氡子體中218Po(RaA)半衰期是3.05分鐘,與母體達(dá)平衡的時(shí)間是15分鐘~30分鐘以上;氡子體中214Po(RaC')的半衰期是19.7分鐘,與母體達(dá)到平衡的時(shí)間約100分鐘~200分鐘如圖1所示。
因此水氡采樣鼓泡后需要放置約2小時(shí)。較長(zhǎng)的平衡時(shí)間也使許多人對(duì)SD-3A測(cè)氡儀兩次采數(shù)間隔只有1小時(shí)表示懷疑,而BL2015采數(shù)間隔更是只有10分鐘。經(jīng)過分析脫氣裝置(圖2),內(nèi)部容積約為7L。SD-3A每小時(shí)抽氣一次,抽氣1L;BL2015每10分鐘抽氣一次,抽氣0.1L。脫氣裝置同時(shí)就是集氣裝置,氡在進(jìn)入測(cè)氡儀之前,在脫氣裝置內(nèi)部會(huì)經(jīng)過一段平衡時(shí)間。長(zhǎng)期的工作中,氡在脫氣裝置內(nèi)部已經(jīng)達(dá)到一定的平衡。因此作者認(rèn)為兩套測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)可靠、可用。
2 動(dòng)態(tài)分析
SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀采用相同的脫氣裝置,由同一井管供水,氣管長(zhǎng)均為2米。
2.1 年動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
對(duì)觀測(cè)資料相對(duì)穩(wěn)定的氣氡測(cè)點(diǎn)以日均值為基礎(chǔ)繪制氣氡年動(dòng)態(tài)曲線(圖3),其形態(tài)變化無規(guī)律性。年變形態(tài)特征可識(shí)別中強(qiáng)地震前可能出現(xiàn)的中期前兆異常[4]。除掉干擾部分后,SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀年變化趨勢(shì)基本一致。
2.2 月動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的月動(dòng)態(tài)曲線是以日均值為基礎(chǔ)繪制而成的。觀測(cè)以來的月動(dòng)態(tài)特征分析結(jié)果表明,月動(dòng)態(tài)類型多樣,月變幅不等,表現(xiàn)出較大的不穩(wěn)定性。月動(dòng)態(tài)具有起伏的特征,其規(guī)律性不明顯,變化幅度也偏大。這樣的特征,不利于識(shí)別地震前的階變、脈沖等短期或短臨前兆異常的[5]。
2.3 日動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的日動(dòng)態(tài)曲線是以整點(diǎn)值為基礎(chǔ)繪制而成的,其日動(dòng)態(tài)特征是不穩(wěn)定起伏的,且變幅較大。SD-3A測(cè)氡儀日變幅往往比月變幅大,說明觀測(cè)系統(tǒng)本身存在不穩(wěn)定性;BL2015數(shù)值比較穩(wěn)定,較少有階變、脈沖異常,但數(shù)值變化仍無規(guī)律。氣氡日動(dòng)態(tài)的不穩(wěn)定,會(huì)影響氣氡觀測(cè)在地震前兆監(jiān)測(cè)中的效能[6,7]。
SD-3A出現(xiàn)超出日常觀測(cè)值兩倍以上的高值異常時(shí),BL2015會(huì)同步出現(xiàn)高值異常(圖4),兩套儀器的觀測(cè)數(shù)據(jù)上升和下降過程基本同步。
圖3 年動(dòng)態(tài)對(duì)比觀測(cè)圖 圖4 測(cè)氡儀高值異常同步
3 儀器干擾及映震情況分析
2013年5月中旬,九江地震臺(tái)2井出水量增大,井房泄流速度小于井口出水速度,積水最深時(shí)約13cm。SD-3A脫氣裝置底部墊有約10cm高托盤,出水口未受影響。BL2015的脫氣裝置出水口一度低于水面,在此期間,BL2015觀測(cè)數(shù)據(jù)平滑,無明顯起伏,無階變和脈沖現(xiàn)象,數(shù)據(jù)波形近似于固體潮變化。5月下旬,對(duì)井房出水口進(jìn)行處理,積水排出,觀測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常如圖5所示。6月上旬,九江2井出水量進(jìn)一步變大,井房泄流口已無法擴(kuò)大,積水最深時(shí)約17cm,BL2015脫氣裝置出水口低于水面,觀測(cè)數(shù)據(jù)波形又呈現(xiàn)近似固體潮變化如圖6所示。
圖5 脫氣裝置異常干擾 圖6 脫氣裝置異常干擾
SD-3A測(cè)氡儀在2011年6月10日出現(xiàn)階變異常,為6月10日安徽桐城ML4.1地震映震反應(yīng)。2011年8月中旬氣氡觀測(cè)開始出現(xiàn)高值,(日常觀測(cè)值約為1.0,高值期間平均15.0,最高達(dá)28.4)保持近20天,9月8日基本恢復(fù)正常值,是9月10日瑞昌與陽新4.6級(jí)地震的前兆異常。9月13日出現(xiàn)階變異常,應(yīng)是9月10日地震的映震反應(yīng)。(圖7)
圖7 SD-3A映震與前兆異常
2011年度,九江臺(tái)500KM范圍內(nèi)ML4.0以上地震共4個(gè),其中3個(gè)有明顯震后映震反應(yīng)。2012年度,ML4.0級(jí)以上地震僅有江蘇金門ML4.1一例,直線距離484公里,無映震反應(yīng)。2013年度,目前無ML4.0以上地震[8]。
4 結(jié)束語
(1)九江臺(tái)SD-3A測(cè)氡儀與BL2015兩套測(cè)氡儀年度變化趨勢(shì)相同,對(duì)前兆異常有同步變化。九江臺(tái)氣氡變化能夠真實(shí)的反映地下水來源所受到的應(yīng)力變化。九江臺(tái)氣氡對(duì)地方震有一定的預(yù)測(cè)能力。500KM以內(nèi)中強(qiáng)地震,且有較好的映震能力。
(2)目前兩套測(cè)氡儀月、日動(dòng)態(tài)規(guī)律性差,起伏大,在這樣的動(dòng)態(tài)背景下只能識(shí)別出異常變化值很大的短期與短臨前兆異常。
(3)脫氣裝置的工作環(huán)境變化對(duì)測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)值有很大影響,需要對(duì)脫氣裝置進(jìn)行改進(jìn)完善,保持穩(wěn)定工作環(huán)境,減少干擾。
參考文獻(xiàn)
[1]陰朝明,高榮勝,付子忠,等.地震前兆臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)技術(shù)[M].北京:地震出版社,2001.
[2]盂曉春.地震信息分析技術(shù)[M].北京:地震出版社,2005.
[3]顧申宜,李志雄,張慧.海南地區(qū)5口井水位對(duì)汶川I地震的同震響應(yīng)及其頻譜分析[J].地震研究,2010,33(1):35-42.
[4]劉成龍,魚金子,趙文忠,等.京津冀地區(qū)氡的數(shù)字化觀測(cè)及其地震前兆監(jiān)測(cè)效能評(píng)估[J].地震,2006,26(4):113-120.
[5]李志鵬,靳程,李麗.姑咱臺(tái)氣氡映震效能分析[J].防災(zāi)科技學(xué)院報(bào),2011,9(3):15-18.
[6]張子廣,張素欣,等.水氡與氣氡動(dòng)態(tài)的對(duì)比分析[J].華北地震科學(xué),2004,22(3):1-6.
[7]張昱,李英,等.甘肅及鄰區(qū)數(shù)字化氣氡觀測(cè)及其地震前兆監(jiān)測(cè)效能評(píng)估[J].地震研究,2008,7(3):228-232.
[8]地震目錄由江西省地震局預(yù)報(bào)中心董非非提供[Z].endprint
摘 要:數(shù)字化氣氡在九江地震臺(tái)投入觀測(cè)已近4年,與模擬水氡觀測(cè)相比,具有采樣率高,數(shù)字傳輸、保存和資料處理快捷方便,人為觀測(cè)誤差少的優(yōu)點(diǎn),從而使氣氡的信息量大大增加,為捕捉地震短臨異常信息提供了有利條件。由于九江地震臺(tái)氣氡值年度變化幅度較大,對(duì)監(jiān)測(cè)儀器要求高,所以進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。我臺(tái)使用二套數(shù)字觀測(cè)儀,對(duì)比分析SD-3A和BL2015兩套數(shù)字化測(cè)氡儀觀測(cè)資料的年、月、日動(dòng)態(tài)特征和地震、觀測(cè)環(huán)境變化等干擾下的數(shù)據(jù)反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)二套儀器數(shù)據(jù)年度變化大致趨勢(shì)一致,但是仍受監(jiān)測(cè)環(huán)境和脫氣裝置的影響,影響到震前數(shù)據(jù)異常的判斷。
關(guān)鍵詞:氡值;脫氣裝置;觀測(cè)環(huán)境;SD-3A測(cè)氡儀和BL2015測(cè)氡儀
1 概述
氡是一種放射性氣體,是鐳衰變的中間產(chǎn)物,氡在巖石的孔隙和裂隙中以自由氡、吸附氡和封閉氡的形式存在。實(shí)驗(yàn)證明,氡反應(yīng)靈敏,當(dāng)受到外界的壓力、振動(dòng)等作用時(shí),氡容易從其賦存的介質(zhì)中逃逸出來,因此,當(dāng)?shù)叵聭?yīng)力發(fā)生變化時(shí),地下水中的氡濃度會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化,這就是水氡觀測(cè)的依據(jù)[1-3]。
圖1 氡衰變表
地下水的氡濃度同地殼斷層作用(地震引起)存在依賴關(guān)系,因此利用水中氡濃度的變化進(jìn)行地震預(yù)測(cè)是有效方法之一。地震前會(huì)出現(xiàn)氡濃度的異常變化:一類是震前長(zhǎng)時(shí)間的氡異常(可延續(xù)數(shù)月至數(shù)年);另一類是地震前短時(shí)間尖峰狀異常。
氡測(cè)量的基本條件是測(cè)量的子體要與母體氡222Rn放射性達(dá)到平衡。一個(gè)衰變鏈中,子體要與母體達(dá)到平衡(即活度A相同)的必要條件是經(jīng)過子體的5~10個(gè)半衰期。氡子體中218Po(RaA)半衰期是3.05分鐘,與母體達(dá)平衡的時(shí)間是15分鐘~30分鐘以上;氡子體中214Po(RaC')的半衰期是19.7分鐘,與母體達(dá)到平衡的時(shí)間約100分鐘~200分鐘如圖1所示。
因此水氡采樣鼓泡后需要放置約2小時(shí)。較長(zhǎng)的平衡時(shí)間也使許多人對(duì)SD-3A測(cè)氡儀兩次采數(shù)間隔只有1小時(shí)表示懷疑,而BL2015采數(shù)間隔更是只有10分鐘。經(jīng)過分析脫氣裝置(圖2),內(nèi)部容積約為7L。SD-3A每小時(shí)抽氣一次,抽氣1L;BL2015每10分鐘抽氣一次,抽氣0.1L。脫氣裝置同時(shí)就是集氣裝置,氡在進(jìn)入測(cè)氡儀之前,在脫氣裝置內(nèi)部會(huì)經(jīng)過一段平衡時(shí)間。長(zhǎng)期的工作中,氡在脫氣裝置內(nèi)部已經(jīng)達(dá)到一定的平衡。因此作者認(rèn)為兩套測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)可靠、可用。
2 動(dòng)態(tài)分析
SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀采用相同的脫氣裝置,由同一井管供水,氣管長(zhǎng)均為2米。
2.1 年動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
對(duì)觀測(cè)資料相對(duì)穩(wěn)定的氣氡測(cè)點(diǎn)以日均值為基礎(chǔ)繪制氣氡年動(dòng)態(tài)曲線(圖3),其形態(tài)變化無規(guī)律性。年變形態(tài)特征可識(shí)別中強(qiáng)地震前可能出現(xiàn)的中期前兆異常[4]。除掉干擾部分后,SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀年變化趨勢(shì)基本一致。
2.2 月動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的月動(dòng)態(tài)曲線是以日均值為基礎(chǔ)繪制而成的。觀測(cè)以來的月動(dòng)態(tài)特征分析結(jié)果表明,月動(dòng)態(tài)類型多樣,月變幅不等,表現(xiàn)出較大的不穩(wěn)定性。月動(dòng)態(tài)具有起伏的特征,其規(guī)律性不明顯,變化幅度也偏大。這樣的特征,不利于識(shí)別地震前的階變、脈沖等短期或短臨前兆異常的[5]。
2.3 日動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的日動(dòng)態(tài)曲線是以整點(diǎn)值為基礎(chǔ)繪制而成的,其日動(dòng)態(tài)特征是不穩(wěn)定起伏的,且變幅較大。SD-3A測(cè)氡儀日變幅往往比月變幅大,說明觀測(cè)系統(tǒng)本身存在不穩(wěn)定性;BL2015數(shù)值比較穩(wěn)定,較少有階變、脈沖異常,但數(shù)值變化仍無規(guī)律。氣氡日動(dòng)態(tài)的不穩(wěn)定,會(huì)影響氣氡觀測(cè)在地震前兆監(jiān)測(cè)中的效能[6,7]。
SD-3A出現(xiàn)超出日常觀測(cè)值兩倍以上的高值異常時(shí),BL2015會(huì)同步出現(xiàn)高值異常(圖4),兩套儀器的觀測(cè)數(shù)據(jù)上升和下降過程基本同步。
圖3 年動(dòng)態(tài)對(duì)比觀測(cè)圖 圖4 測(cè)氡儀高值異常同步
3 儀器干擾及映震情況分析
2013年5月中旬,九江地震臺(tái)2井出水量增大,井房泄流速度小于井口出水速度,積水最深時(shí)約13cm。SD-3A脫氣裝置底部墊有約10cm高托盤,出水口未受影響。BL2015的脫氣裝置出水口一度低于水面,在此期間,BL2015觀測(cè)數(shù)據(jù)平滑,無明顯起伏,無階變和脈沖現(xiàn)象,數(shù)據(jù)波形近似于固體潮變化。5月下旬,對(duì)井房出水口進(jìn)行處理,積水排出,觀測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常如圖5所示。6月上旬,九江2井出水量進(jìn)一步變大,井房泄流口已無法擴(kuò)大,積水最深時(shí)約17cm,BL2015脫氣裝置出水口低于水面,觀測(cè)數(shù)據(jù)波形又呈現(xiàn)近似固體潮變化如圖6所示。
圖5 脫氣裝置異常干擾 圖6 脫氣裝置異常干擾
SD-3A測(cè)氡儀在2011年6月10日出現(xiàn)階變異常,為6月10日安徽桐城ML4.1地震映震反應(yīng)。2011年8月中旬氣氡觀測(cè)開始出現(xiàn)高值,(日常觀測(cè)值約為1.0,高值期間平均15.0,最高達(dá)28.4)保持近20天,9月8日基本恢復(fù)正常值,是9月10日瑞昌與陽新4.6級(jí)地震的前兆異常。9月13日出現(xiàn)階變異常,應(yīng)是9月10日地震的映震反應(yīng)。(圖7)
圖7 SD-3A映震與前兆異常
2011年度,九江臺(tái)500KM范圍內(nèi)ML4.0以上地震共4個(gè),其中3個(gè)有明顯震后映震反應(yīng)。2012年度,ML4.0級(jí)以上地震僅有江蘇金門ML4.1一例,直線距離484公里,無映震反應(yīng)。2013年度,目前無ML4.0以上地震[8]。
4 結(jié)束語
(1)九江臺(tái)SD-3A測(cè)氡儀與BL2015兩套測(cè)氡儀年度變化趨勢(shì)相同,對(duì)前兆異常有同步變化。九江臺(tái)氣氡變化能夠真實(shí)的反映地下水來源所受到的應(yīng)力變化。九江臺(tái)氣氡對(duì)地方震有一定的預(yù)測(cè)能力。500KM以內(nèi)中強(qiáng)地震,且有較好的映震能力。
(2)目前兩套測(cè)氡儀月、日動(dòng)態(tài)規(guī)律性差,起伏大,在這樣的動(dòng)態(tài)背景下只能識(shí)別出異常變化值很大的短期與短臨前兆異常。
(3)脫氣裝置的工作環(huán)境變化對(duì)測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)值有很大影響,需要對(duì)脫氣裝置進(jìn)行改進(jìn)完善,保持穩(wěn)定工作環(huán)境,減少干擾。
參考文獻(xiàn)
[1]陰朝明,高榮勝,付子忠,等.地震前兆臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)技術(shù)[M].北京:地震出版社,2001.
[2]盂曉春.地震信息分析技術(shù)[M].北京:地震出版社,2005.
[3]顧申宜,李志雄,張慧.海南地區(qū)5口井水位對(duì)汶川I地震的同震響應(yīng)及其頻譜分析[J].地震研究,2010,33(1):35-42.
[4]劉成龍,魚金子,趙文忠,等.京津冀地區(qū)氡的數(shù)字化觀測(cè)及其地震前兆監(jiān)測(cè)效能評(píng)估[J].地震,2006,26(4):113-120.
[5]李志鵬,靳程,李麗.姑咱臺(tái)氣氡映震效能分析[J].防災(zāi)科技學(xué)院報(bào),2011,9(3):15-18.
[6]張子廣,張素欣,等.水氡與氣氡動(dòng)態(tài)的對(duì)比分析[J].華北地震科學(xué),2004,22(3):1-6.
[7]張昱,李英,等.甘肅及鄰區(qū)數(shù)字化氣氡觀測(cè)及其地震前兆監(jiān)測(cè)效能評(píng)估[J].地震研究,2008,7(3):228-232.
[8]地震目錄由江西省地震局預(yù)報(bào)中心董非非提供[Z].endprint
摘 要:數(shù)字化氣氡在九江地震臺(tái)投入觀測(cè)已近4年,與模擬水氡觀測(cè)相比,具有采樣率高,數(shù)字傳輸、保存和資料處理快捷方便,人為觀測(cè)誤差少的優(yōu)點(diǎn),從而使氣氡的信息量大大增加,為捕捉地震短臨異常信息提供了有利條件。由于九江地震臺(tái)氣氡值年度變化幅度較大,對(duì)監(jiān)測(cè)儀器要求高,所以進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。我臺(tái)使用二套數(shù)字觀測(cè)儀,對(duì)比分析SD-3A和BL2015兩套數(shù)字化測(cè)氡儀觀測(cè)資料的年、月、日動(dòng)態(tài)特征和地震、觀測(cè)環(huán)境變化等干擾下的數(shù)據(jù)反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)二套儀器數(shù)據(jù)年度變化大致趨勢(shì)一致,但是仍受監(jiān)測(cè)環(huán)境和脫氣裝置的影響,影響到震前數(shù)據(jù)異常的判斷。
關(guān)鍵詞:氡值;脫氣裝置;觀測(cè)環(huán)境;SD-3A測(cè)氡儀和BL2015測(cè)氡儀
1 概述
氡是一種放射性氣體,是鐳衰變的中間產(chǎn)物,氡在巖石的孔隙和裂隙中以自由氡、吸附氡和封閉氡的形式存在。實(shí)驗(yàn)證明,氡反應(yīng)靈敏,當(dāng)受到外界的壓力、振動(dòng)等作用時(shí),氡容易從其賦存的介質(zhì)中逃逸出來,因此,當(dāng)?shù)叵聭?yīng)力發(fā)生變化時(shí),地下水中的氡濃度會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化,這就是水氡觀測(cè)的依據(jù)[1-3]。
圖1 氡衰變表
地下水的氡濃度同地殼斷層作用(地震引起)存在依賴關(guān)系,因此利用水中氡濃度的變化進(jìn)行地震預(yù)測(cè)是有效方法之一。地震前會(huì)出現(xiàn)氡濃度的異常變化:一類是震前長(zhǎng)時(shí)間的氡異常(可延續(xù)數(shù)月至數(shù)年);另一類是地震前短時(shí)間尖峰狀異常。
氡測(cè)量的基本條件是測(cè)量的子體要與母體氡222Rn放射性達(dá)到平衡。一個(gè)衰變鏈中,子體要與母體達(dá)到平衡(即活度A相同)的必要條件是經(jīng)過子體的5~10個(gè)半衰期。氡子體中218Po(RaA)半衰期是3.05分鐘,與母體達(dá)平衡的時(shí)間是15分鐘~30分鐘以上;氡子體中214Po(RaC')的半衰期是19.7分鐘,與母體達(dá)到平衡的時(shí)間約100分鐘~200分鐘如圖1所示。
因此水氡采樣鼓泡后需要放置約2小時(shí)。較長(zhǎng)的平衡時(shí)間也使許多人對(duì)SD-3A測(cè)氡儀兩次采數(shù)間隔只有1小時(shí)表示懷疑,而BL2015采數(shù)間隔更是只有10分鐘。經(jīng)過分析脫氣裝置(圖2),內(nèi)部容積約為7L。SD-3A每小時(shí)抽氣一次,抽氣1L;BL2015每10分鐘抽氣一次,抽氣0.1L。脫氣裝置同時(shí)就是集氣裝置,氡在進(jìn)入測(cè)氡儀之前,在脫氣裝置內(nèi)部會(huì)經(jīng)過一段平衡時(shí)間。長(zhǎng)期的工作中,氡在脫氣裝置內(nèi)部已經(jīng)達(dá)到一定的平衡。因此作者認(rèn)為兩套測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)可靠、可用。
2 動(dòng)態(tài)分析
SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀采用相同的脫氣裝置,由同一井管供水,氣管長(zhǎng)均為2米。
2.1 年動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
對(duì)觀測(cè)資料相對(duì)穩(wěn)定的氣氡測(cè)點(diǎn)以日均值為基礎(chǔ)繪制氣氡年動(dòng)態(tài)曲線(圖3),其形態(tài)變化無規(guī)律性。年變形態(tài)特征可識(shí)別中強(qiáng)地震前可能出現(xiàn)的中期前兆異常[4]。除掉干擾部分后,SD-3A測(cè)氡儀與BL2015測(cè)氡儀年變化趨勢(shì)基本一致。
2.2 月動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的月動(dòng)態(tài)曲線是以日均值為基礎(chǔ)繪制而成的。觀測(cè)以來的月動(dòng)態(tài)特征分析結(jié)果表明,月動(dòng)態(tài)類型多樣,月變幅不等,表現(xiàn)出較大的不穩(wěn)定性。月動(dòng)態(tài)具有起伏的特征,其規(guī)律性不明顯,變化幅度也偏大。這樣的特征,不利于識(shí)別地震前的階變、脈沖等短期或短臨前兆異常的[5]。
2.3 日動(dòng)態(tài)對(duì)比分析
氣氡的日動(dòng)態(tài)曲線是以整點(diǎn)值為基礎(chǔ)繪制而成的,其日動(dòng)態(tài)特征是不穩(wěn)定起伏的,且變幅較大。SD-3A測(cè)氡儀日變幅往往比月變幅大,說明觀測(cè)系統(tǒng)本身存在不穩(wěn)定性;BL2015數(shù)值比較穩(wěn)定,較少有階變、脈沖異常,但數(shù)值變化仍無規(guī)律。氣氡日動(dòng)態(tài)的不穩(wěn)定,會(huì)影響氣氡觀測(cè)在地震前兆監(jiān)測(cè)中的效能[6,7]。
SD-3A出現(xiàn)超出日常觀測(cè)值兩倍以上的高值異常時(shí),BL2015會(huì)同步出現(xiàn)高值異常(圖4),兩套儀器的觀測(cè)數(shù)據(jù)上升和下降過程基本同步。
圖3 年動(dòng)態(tài)對(duì)比觀測(cè)圖 圖4 測(cè)氡儀高值異常同步
3 儀器干擾及映震情況分析
2013年5月中旬,九江地震臺(tái)2井出水量增大,井房泄流速度小于井口出水速度,積水最深時(shí)約13cm。SD-3A脫氣裝置底部墊有約10cm高托盤,出水口未受影響。BL2015的脫氣裝置出水口一度低于水面,在此期間,BL2015觀測(cè)數(shù)據(jù)平滑,無明顯起伏,無階變和脈沖現(xiàn)象,數(shù)據(jù)波形近似于固體潮變化。5月下旬,對(duì)井房出水口進(jìn)行處理,積水排出,觀測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常如圖5所示。6月上旬,九江2井出水量進(jìn)一步變大,井房泄流口已無法擴(kuò)大,積水最深時(shí)約17cm,BL2015脫氣裝置出水口低于水面,觀測(cè)數(shù)據(jù)波形又呈現(xiàn)近似固體潮變化如圖6所示。
圖5 脫氣裝置異常干擾 圖6 脫氣裝置異常干擾
SD-3A測(cè)氡儀在2011年6月10日出現(xiàn)階變異常,為6月10日安徽桐城ML4.1地震映震反應(yīng)。2011年8月中旬氣氡觀測(cè)開始出現(xiàn)高值,(日常觀測(cè)值約為1.0,高值期間平均15.0,最高達(dá)28.4)保持近20天,9月8日基本恢復(fù)正常值,是9月10日瑞昌與陽新4.6級(jí)地震的前兆異常。9月13日出現(xiàn)階變異常,應(yīng)是9月10日地震的映震反應(yīng)。(圖7)
圖7 SD-3A映震與前兆異常
2011年度,九江臺(tái)500KM范圍內(nèi)ML4.0以上地震共4個(gè),其中3個(gè)有明顯震后映震反應(yīng)。2012年度,ML4.0級(jí)以上地震僅有江蘇金門ML4.1一例,直線距離484公里,無映震反應(yīng)。2013年度,目前無ML4.0以上地震[8]。
4 結(jié)束語
(1)九江臺(tái)SD-3A測(cè)氡儀與BL2015兩套測(cè)氡儀年度變化趨勢(shì)相同,對(duì)前兆異常有同步變化。九江臺(tái)氣氡變化能夠真實(shí)的反映地下水來源所受到的應(yīng)力變化。九江臺(tái)氣氡對(duì)地方震有一定的預(yù)測(cè)能力。500KM以內(nèi)中強(qiáng)地震,且有較好的映震能力。
(2)目前兩套測(cè)氡儀月、日動(dòng)態(tài)規(guī)律性差,起伏大,在這樣的動(dòng)態(tài)背景下只能識(shí)別出異常變化值很大的短期與短臨前兆異常。
(3)脫氣裝置的工作環(huán)境變化對(duì)測(cè)氡儀的觀測(cè)數(shù)值有很大影響,需要對(duì)脫氣裝置進(jìn)行改進(jìn)完善,保持穩(wěn)定工作環(huán)境,減少干擾。
參考文獻(xiàn)
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[8]地震目錄由江西省地震局預(yù)報(bào)中心董非非提供[Z].endprint