夏忠

【摘 要】經(jīng)過多年的業(yè)務(wù)工作，利用密山地震臺(tái)數(shù)字大地電場(chǎng)分鐘值資料，分析了各方向、各測(cè)道的日變形態(tài)及特征，對(duì)干擾大地電場(chǎng)數(shù)據(jù)變化的一些因素進(jìn)行分析。通過數(shù)據(jù)圖形能夠清晰地記錄到各類干擾因素的相關(guān)特征。

【關(guān)鍵詞】觀測(cè)資料;大地電場(chǎng);干擾因素

黑龍江省密山地震臺(tái)始建于1975年10月，1977年2月正式投入使用，臺(tái)站位于密山市西北，青年水庫附近。從地質(zhì)構(gòu)造上看，它處于張廣才嶺復(fù)背斜東緣，郯一廬斷裂帶東北支--郭化--密山斷裂帶附近，這里基巖大面積出露，巖性是略有變質(zhì)的海西期花崗巖，節(jié)理發(fā)育中等，海拔高度165m。

1 儀器情況介紹

密山地震臺(tái)地地電場(chǎng)采用ZD9A-II型數(shù)字化地電場(chǎng)觀測(cè)儀，該電場(chǎng)儀具有高靈敏度、大動(dòng)態(tài)范圍、良好抗干擾能力和較高的可靠性等特點(diǎn)，用于觀測(cè)地表地電場(chǎng)強(qiáng)度變化。該儀器的主要技術(shù)性能為：測(cè)量分辨力優(yōu)于0.01mv;采樣率為1次/分鐘;動(dòng)態(tài)范圍不小于100dB;布設(shè)按L形，按照北南、東西、北西3個(gè)方向布設(shè)測(cè)線，長極距為400m，短極距為200m。外線路采用地埋方式，埋深為2.5-3m。電極為蘭州地震研究所生產(chǎn)的固體不極化電極。

2 各種干擾因素

2.1 地電暴對(duì)大地電場(chǎng)的影響

磁暴發(fā)生時(shí)候，地電場(chǎng)同樣會(huì)發(fā)生劇烈的變化，這種在磁暴期間記錄到的地電場(chǎng)劇烈變化稱為地電暴。臺(tái)站地電場(chǎng)儀能夠清楚地記錄到地電暴發(fā)生的全過程，其形態(tài)與靜日變化截然不同。密山臺(tái)的地電場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)與地磁場(chǎng)變化有較好的同步性，在磁暴開始后，數(shù)據(jù)日變化形態(tài)發(fā)生變化，其異常特征是以高頻信號(hào)或脈沖形式出現(xiàn)，具體變化幅度與磁暴的強(qiáng)度有關(guān)，并隨著磁暴強(qiáng)度的增強(qiáng)而幅度增大。由于磁暴的發(fā)生是全球同時(shí)性的強(qiáng)烈磁擾，電場(chǎng)的日變形態(tài)產(chǎn)生較大的畸變，在一定的區(qū)域內(nèi)對(duì)地電場(chǎng)同方向長短極距的影響是同步的。

可以通過與地磁觀測(cè)的DST指數(shù)、k指數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以區(qū)分其屬外空磁異常信號(hào)還是地下電場(chǎng)信號(hào)，從臺(tái)站的記錄情況看磁暴的特征是在6測(cè)道同時(shí)出現(xiàn)，而且在以高頻信號(hào)或脈沖信號(hào)出現(xiàn)嚴(yán)重影響日變形態(tài)。這類干擾可以通過長短極距的等幅特征加以識(shí)別或與地磁資料做對(duì)比分析就可以比較簡單的識(shí)別。

2.2雷電對(duì)大地電場(chǎng)的影響

雷電的發(fā)生改變了區(qū)域的電場(chǎng)分布環(huán)境。雷電干擾的發(fā)生通常距離觀測(cè)場(chǎng)地較近，放電的瞬間引起數(shù)據(jù)變化幅度也較大。雷電時(shí)段儀器的觀測(cè)值明顯偏離正常的變化。觀測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)值變化較大。特別是在放電期間數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出典型的高頻脈沖畸形。受強(qiáng)雷電干擾影響，電場(chǎng)數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)尖銳的突跳，各測(cè)道同時(shí)發(fā)生變化。

2.3游散電流變化干擾

密山臺(tái)地電數(shù)據(jù)長期受到大地游散電流變化干擾。多為尖銳脈沖形式。疑似周圍存在干擾源，其干擾源某一部件漏電造成其電流流向大地，在其周圍形成比較強(qiáng)的干擾電場(chǎng)。由于6個(gè)測(cè)道同時(shí)受到干擾，干擾源可能在觀測(cè)區(qū)外不遠(yuǎn)，其根據(jù)是電場(chǎng)同一方向兩個(gè)不同極距測(cè)量得到的干擾場(chǎng)強(qiáng)不一樣，但在不同時(shí)間具有基本恒定的比值。

2.4電極極化

電極是影響地電場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的重要因素，電極由于直接與土壤介質(zhì)接觸。電極極化電位的個(gè)體差別較大，且隨著周圍環(huán)境的變化而變化，從而對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)造成影響。在電極不穩(wěn)定的情況下，地電場(chǎng)觀測(cè)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移現(xiàn)象，此時(shí)各側(cè)向長短極距相關(guān)系數(shù)較小，反映其不穩(wěn)定變化。解決辦法就是及時(shí)更換電極。

2.5降雨干擾或冰雪融化的影響

降雨或冰雪融化是地電場(chǎng)觀測(cè)中最常見的干擾因素。降雨或冰雪融化造成水位變化，使電極附近的土壤中含水量發(fā)生變化，破壞原有的觀測(cè)環(huán)境，導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)突變。另外電極引線或是測(cè)線引線的接頭受潮，與大地接觸產(chǎn)生不極化電位觀測(cè)數(shù)據(jù)通常會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階或畸變。有降雨干擾時(shí)長短極距差值明顯增大，同時(shí)相關(guān)系數(shù)也較差。

3 結(jié)論

通過對(duì)密山地震臺(tái)數(shù)字大地電場(chǎng)分鐘值資料的分析，總結(jié)了大地電場(chǎng)數(shù)據(jù)變化的一些干擾因素。通過干擾因素的識(shí)別有助于提高我們今后對(duì)大地電場(chǎng)資料的分析，為進(jìn)一步提高大地電場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量和開展大地電場(chǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究提供依據(jù)。

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