永年地震台水管加速N倾异常分析.pdf

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1、地震地磁观测与研究第35卷第3／4期SEISMOLOGICALANDGEOMAGNETICVo1．35NO．3／42014年8月0BSERVATIONANDRESEARCHAug．2014doi：10．3969／J．issn．1003—3246．2014．03／04．032永年地震台水管加速N倾异常分析马栋D陈建国张双凤袁国旭。张冀东1)中国石家庄050021河北省地震局2)中国河北056001邯郸中心地震台3)中国河北067000承德中心地震台4)中国河北056400涉县地震台摘要永年水管倾斜NS分量2012年9月出现加速N倾异常，从洞室环境、仪器系统、供电系统

2、、环境干扰等方面进行调查和分析，采用三维集中荷载模型，计算采石场、挖土场等荷载变化对水管倾斜观测影响的理论值，采用定性与定量相结合的方法，判定此项异常应为周围环境干扰造成的荷载变化所致。关键词倾斜；水管倾斜仪；荷载；环境干扰0引言2012年9月底，永年台水管倾斜仪NS分量出现加速N倾异常变化，虽然2012年11月N倾速率有所减小，但是异常幅度已超出正常年变化的背景值。已有研究结果表明，永年水管倾斜观测资料在邻区中等以上地震前有较为明显的异常反映；1983年11月7日山东菏泽5．9级地震(震中距永年地震台约200kin)前，永年台水管倾斜仪两分量均发生较为明显的异常

3、变化(封弼君等，1987)；1985年11月30日邢台任县5．3级地震(震中距永年地震台约60km)前，水管倾斜仪的日均值曲线出现快速S倾异常变化(张挚诚等，1990)。因此有必要对洞室环境、仪器运行状况、仪器基础条件有无变化、周围环境因素变化情况进行多方面调查，分析异常产生原因，并得出该项异常的定性结论。1测项及台站地质构造永年地震台位于永和会镇西南，地处太行山东麓山前丘陵地带，东邻太行山山前断裂(图1)，台基为燕山期正长岩。形变山洞进深约15om，洞体岩性为燕山期火成岩，山洞北端周围为第四系黄土层，洞顶覆盖厚度约6m；南(西)端位于黄土夹沙砾石层和正长岩交界处

4、，洞顶覆盖为风化岩体和沙砾石层，厚约12rn；东端洞顶覆盖为风化的正长岩岩体和沙砾石层，厚约10m，由东端点向西30m内，有大小不等的十余条小断裂，破裂方向主要有3组：①走向NE2O。一30。，倾向Nw，倾角70。一75。；②走向NE40。，倾向NW，倾角70。一75。；③走向NW60。70。，倾向Nw，倾角60。一7O。。其中1—2组与山洞轴线近正交，第3组与山洞轴线近于平行(图2)。现有形变观测为数字化DSQ水管倾斜仪和SSY一Ⅱ伸缩仪，水管倾斜仪1981作者简介：马栋(1979一)，男，工程师，主要从事地壳形变与地震预测方面的研究工作基金项目：中国地震局地震

5、科技星火计划项目(XH14007Y)和中国地震局2013年度震情跟踪青年课题(2013020204)共同资助本文收到日期：2013-12—03第3／4期马栋等：永年地震台水管加速N倾异常分析1932005年为模拟观测，2007年开始改为数字化观测0I／泰謦至今。O加O0加图例113．5。E37．5"N厂一目黄土国黄土夹砾石圆正长岩图小断裂图2永年形变山洞地质构造图1永年地震台附近地质构造Fig．2ThegeologicalstructureofdeformaFig．1ThegeologicalstructurearoundYongniantionmountainc

6、aveatYongnianSeisSeismicStationmicStation2水管倾斜仪NS分量异常情况永年台水管倾斜仪NS分量2012年9月开始出现加速N倾变化，11月N倾速率有所减小，但相对于往年同时段N倾幅度仍然偏大，至2012年12月底NS分量N倾幅度达312×10；Ew分量变化正常[图3(a)，图3(b)]；同时段永年伸缩仪NS分量、Ew分量资料变化正常。目200100盘033002宝2001銮：*02008200920102011201220082009201020112012t／年。t／年图3永年水管仪观测曲线Fig．3Observationc

7、urvesofwatertubetiltmeteratYongnianSeismicStation根据应变资料质量评价方法(马栋等，2013)，对永年水管倾斜观测NS分量数据(小时值)用Venedikov调和分析方法(60天窗长，5天步长滑动)计算M波潮汐因子和相位滞后，并给出计算误差，根据计算结果对资料的稳定性进行定量评价(图4)，潮汐因子变化范围为0．6666—0．7940，潮汐因子计算误差范围为0．O084—0．0261；潮汐因子在2011年10—11月偏小，其他时段较为正常；相位滞后变化范围为10．3O79—18．o198，相位滞后计算误差范围为0．638

8、9—2．2