柳建

摘 要：自唐山大地震以來，我國由于地質(zhì)災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害不計(jì)取數(shù)，為進(jìn)一步有效地減少地震所帶來的傷害，需要在現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測體系基礎(chǔ)上，加強(qiáng)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測與地震預(yù)測相關(guān)技術(shù)研究，因此，文章主要就國內(nèi)地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)狀以及地震預(yù)測技術(shù)未來發(fā)展方向進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，并以哈薩克斯地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測為例，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)課題研究提供一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：地震地下流體;實(shí)時(shí)監(jiān)測;地震預(yù)測

中圖分類號：P315.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）21-0176-02

0 引言

地下流體從意思層面上來看便是流動(dòng)于地殼底層孔隙的水、汽、石油相關(guān)物質(zhì)，當(dāng)上述所提到的物質(zhì)跟隨地殼發(fā)生運(yùn)動(dòng)后，便會造成地表的撕裂和震動(dòng)，也就是我們?nèi)粘Ｋf的地震。由此可見，對地下流體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測研究是具有一定積極意義的，能夠進(jìn)一步有效地實(shí)現(xiàn)地下流體的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測，從而對即將發(fā)生地震信息進(jìn)行整理。目前來說，國內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測地下流體逐漸成為預(yù)警地震最為有效的途徑之一，相關(guān)技術(shù)能夠?qū)α黧w的物理、化學(xué)、動(dòng)態(tài)性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將流體物質(zhì)發(fā)生遷移的動(dòng)向進(jìn)行全面的掌握[1]。

1 國內(nèi)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測與地震預(yù)測技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.1 觀測臺網(wǎng)

1979年，我國建立了第一臺地震觀測臺網(wǎng)，該水位臺網(wǎng)是在國家現(xiàn)有的地方群測性井網(wǎng)以及專業(yè)性井網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建的。該觀測井網(wǎng)總的覆蓋面積高達(dá)百分之三十，我國各個(gè)省市都分布有該觀測井[2]。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，我國的井網(wǎng)集中分布在地質(zhì)災(zāi)害較多且地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為特殊的地區(qū)，例如：云貴高原、川西盆地等地震活躍帶及斷裂帶上，約有一半的井孔位于斷裂帶或斷裂帶終點(diǎn)位置。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，我國加大了井網(wǎng)觀測體系的實(shí)際建設(shè)力度，最大程度上提高了井網(wǎng)井孔的封閉性，將外界所產(chǎn)生的干擾率控制在有效范圍之內(nèi)，因此，該系統(tǒng)所檢測出的相關(guān)信息數(shù)據(jù)是具有一定真實(shí)性和客觀性的。

1.2 觀測項(xiàng)目

對于地震的地下流體觀測體系來說，其主要建設(shè)內(nèi)容是對流體的相關(guān)基礎(chǔ)性質(zhì)進(jìn)行有效觀測，例如：物理動(dòng)態(tài)、化學(xué)動(dòng)態(tài)、地?zé)釀?dòng)態(tài)、斷層土壤氣動(dòng)態(tài)以及油氣井動(dòng)態(tài)等等。目前來說，國內(nèi)在對地下流體物理動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測時(shí)，集中從水位、水壓、井流量、氣壓等;化學(xué)動(dòng)態(tài)集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：氣體、水質(zhì)、氡以及其他物質(zhì);地?zé)嵊^測主要是進(jìn)行溫度、大氣表面溫度的觀測。

1.3 觀測儀器

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，進(jìn)一步有效地促進(jìn)了我國地震地下流體觀測設(shè)備設(shè)施的優(yōu)化與創(chuàng)新，越來越多先進(jìn)的檢測儀器被研發(fā)出來，并運(yùn)用到實(shí)際地震預(yù)測建設(shè)體系中。例如：水位觀測儀器，這是一種對地震地下流體物理動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行有效全面檢測的機(jī)械化儀器。此外，我國正自主進(jìn)行地震地下流體水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)，無論是水位分辨率還是速度都能夠最大程度上滿足動(dòng)態(tài)檢測的需求，但是在其精準(zhǔn)度方面仍舊存在一定的誤差，需要在原有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)研發(fā)力度。

2 哈薩克斯地震地下流體監(jiān)測與地震預(yù)測現(xiàn)狀分析

2.1 地震地下流體觀測現(xiàn)狀

2.1.1 觀測項(xiàng)目、方法及儀器

截至目前，在哈薩克斯領(lǐng)域所監(jiān)測出的地震地下流體觀測項(xiàng)目約有35種，其中，地下流體水化學(xué)測項(xiàng)有28種，水物理及氣象三要素測項(xiàng)有4種。水化學(xué)有：鈉、鉀、鎂、鈣、甲烷、硅酸等等，水物理具體是指水溫、壓強(qiáng)、流量等等。哈薩克斯各個(gè)臺站都采用定時(shí)定點(diǎn)測量地震地下流體化學(xué)及物理數(shù)據(jù)參數(shù)的方式來保證地震監(jiān)測質(zhì)量和效率。此外，各個(gè)站臺與總考察隊(duì)也建立起了密切聯(lián)系，每月定時(shí)將所得到的檢測數(shù)據(jù)以文本的方式進(jìn)行全面復(fù)測，對比臺站所檢測出的原始數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，若存在較大的差距，則需要檢查相關(guān)檢測儀器是否存在障礙。

2.1.2 監(jiān)測臺網(wǎng)組成與分布

目前，我國在哈薩克斯州進(jìn)行了水文地球化學(xué)以及水文地球動(dòng)力兩大地下流體監(jiān)測臺網(wǎng)的建立，其監(jiān)測點(diǎn)大多集中分布在某一個(gè)區(qū)域，其數(shù)量正處于持續(xù)增長的狀態(tài)。

2.2 地震預(yù)測現(xiàn)狀分析

2.2.1 地下流體資料分析

相比于我國地震地下流體資料研究方向和流程，哈薩克斯在進(jìn)行地震地下流體數(shù)據(jù)信息研究時(shí)與我國存在較大的差異性。一般來說，由于地理位置有所不同，哈薩克斯在地震地下流體日均值曲線圖進(jìn)行繪制和分析前，要將氣候、大氣壓以及引力等多項(xiàng)影響因素進(jìn)行有效地排除。但是，在進(jìn)行地震地下流體數(shù)據(jù)監(jiān)測時(shí)，對水化學(xué)進(jìn)行參數(shù)特征分析后，還需要對各測項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)性分析，然后再對與地震相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行綜合分析[3]。

2.2.2 地震的有效預(yù)測

哈薩克斯將地震預(yù)測分為長期、中期和短期三大類，并根據(jù)不同區(qū)域?qū)嶋H情況開展了短期預(yù)測和臨震預(yù)測兩個(gè)地震預(yù)測模式。

3 國內(nèi)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測與地震預(yù)測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，相信在不久的將來我國地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展，可以在較短的時(shí)間周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)地下水物理、化學(xué)動(dòng)態(tài)化檢測，并在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)檢測技術(shù)層面上，進(jìn)行有效地創(chuàng)新和優(yōu)化，為我國地震地下流體綜合檢測提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，最大程度上提高我國地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。此外，還需要加強(qiáng)地震重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)域建設(shè)，更好地提高地震預(yù)測工作效率，從而達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。

3.1 進(jìn)行多層次監(jiān)測體系的有效構(gòu)建

對于地震地下流體監(jiān)測技術(shù)來說，其研發(fā)力度和質(zhì)量很大程度上決定了地震地下流體監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，為進(jìn)一步有效地優(yōu)化觀測體系，需要在現(xiàn)有的建設(shè)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的綜合性觀測，從而有效地實(shí)現(xiàn)多方法、多項(xiàng)目的優(yōu)化調(diào)節(jié)目標(biāo)。事實(shí)上，強(qiáng)調(diào)綜合性的觀測，不僅能夠提升地震觀測網(wǎng)的使用率，還能夠起到快速、準(zhǔn)確預(yù)警地震地下流體的作用。目前來說，我國進(jìn)行地下流體觀測臺的有效建設(shè)，其目的在于能夠?qū)⒌卣鸬叵铝黧w觀測以及地震預(yù)警等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行全面的結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對基本臺以下的臺站技術(shù)輔導(dǎo)性作用。此外，在對地震地下流體信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，所得到的預(yù)測信息對于地震預(yù)警并沒有產(chǎn)生多大的作用，這是因?yàn)樵谶M(jìn)行相關(guān)信息傳遞過程中，所消耗的時(shí)間較長，無法保證訊息的及時(shí)性，因此，在此新的形勢之下，需要不斷地加強(qiáng)并完善區(qū)域性傳輸臺網(wǎng)的相關(guān)建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測系信息使用價(jià)值。