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地震中的父與子教學(xué)設(shè)計(jì)篇一
;[摘要]在沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)進(jìn)行地震勘探，由于表層覆蓋松散沙層導(dǎo)致打井困難，且炸藥震源的能量吸收衰減快，影響采集資料品質(zhì)，同時(shí)也潛在一定的安全隱患?？煽卣鹪淳哂惺┕ば矢撸€具有出力大小、頻率范圍等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地表、深層地震地質(zhì)條件而調(diào)整的特點(diǎn)，在保證安全和環(huán)保的情況下，還可針對(duì)目的層獲取較好的采集資料，在一定程度上彌補(bǔ)了常規(guī)炸藥震源的不足。
[關(guān)鍵詞]可控震源 地震勘探 采集資料 信噪比 分辨率
隨著大噸位可控震源的推廣和應(yīng)用，可控震源已廣泛應(yīng)用于地震資料采集作業(yè)[1]?？煽卣鹪吹卣鹂碧讲粌H具有施工效率高，還具有振動(dòng)臺(tái)數(shù)等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地震、地質(zhì)條件而調(diào)整的特點(diǎn)[2]，在一些地區(qū)可以取得較好的采集資料。
1該工區(qū)采用可控震源施工的優(yōu)點(diǎn)
一般的地震勘探采用的都是炸藥震源，利用爆炸引起的巖石破碎激發(fā)產(chǎn)生彈性波并用檢波器記錄下來(lái)[3]，這種激發(fā)方式的弊端就是在對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞同時(shí)也會(huì)因炸藥、雷管的運(yùn)輸和使用而產(chǎn)生的帶來(lái)的安全隱患，本工區(qū)表層對(duì)激發(fā)能量具有強(qiáng)烈的吸收衰減作用，使炸藥激發(fā)的能量散失嚴(yán)重，與炸藥震源相比，可控震源具有以下優(yōu)點(diǎn)：①可控震源的出力大小、頻率范圍等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地表?xiàng)l件、深層地震地質(zhì)條件而調(diào)整。②可控震源連續(xù)振動(dòng)產(chǎn)生的掃描信號(hào)，運(yùn)用了相關(guān)技術(shù)，增強(qiáng)了反射波的穿透能力，提高了反射波的能量，減少了對(duì)環(huán)境的破壞。
2主要激發(fā)參數(shù)的選擇
2.1振動(dòng)臺(tái)數(shù)、臺(tái)次的選擇
在激發(fā)過(guò)程中，使用多臺(tái)震源是加強(qiáng)向地下發(fā)射掃描信號(hào)能量的重要手段，震動(dòng)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)表明，n次震動(dòng)對(duì)隨機(jī)干擾的壓制能力可提高■倍。然而區(qū)內(nèi)干擾波發(fā)育，隨震動(dòng)次數(shù)的增多，與有效波頻率相近的干擾波亦隨之增強(qiáng)，同時(shí)帶來(lái)相位畸變等問(wèn)題，使資料分辨率降低[4]。另外由于組合臺(tái)數(shù)的增加，點(diǎn)震源逐漸變?yōu)榫€震源，違背了基于點(diǎn)震源的基本勘探理論。
2.2掃描頻率的選擇
起始頻率選擇應(yīng)根據(jù)有效波和干擾波的特點(diǎn)，決定掃描信號(hào)的最低頻率：例如在強(qiáng)面波的情況下，適當(dāng)提高起始頻率可使低頻干擾得到有效衰減；
相反，在勘探深部地層時(shí)，深層反射波充滿低頻分量，所以必須降低信號(hào)頻率，而用其它方法衰減低頻干擾！終止頻率選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)任務(wù)對(duì)地震資料高頻保護(hù)的要求，根據(jù)瑞利準(zhǔn)則：“一個(gè)反射波的分辨率極限是四分之一波長(zhǎng)[3]”。
2.3掃描方式的選擇
在應(yīng)用可控震源時(shí)，可控震源的激發(fā)信號(hào)設(shè)計(jì)的合理與否是決定地震采集質(zhì)量的重要因素之一。
在單臺(tái)可控震源的激發(fā)能級(jí)確定后，可控震源總的激發(fā)能量是激發(fā)時(shí)間（掃描長(zhǎng)度）的積累，因此激發(fā)時(shí)間確定后，線性掃描信號(hào)與非線性掃描信號(hào)在相同頻帶內(nèi)的總激發(fā)能量是完全一致的。在震源激發(fā)總能量一致的情況下，線性掃描信號(hào)的能量對(duì)淺部及深部目的層的能量分配均衡，線性掃描對(duì)主要目的層的響應(yīng)較好。
3可控震源采集資料效果分析
震源臺(tái)數(shù)：3-5臺(tái) 斜坡：1000ms
振動(dòng)次數(shù)：1次 掃描方式：線性
掃描長(zhǎng)度：20s 驅(qū)動(dòng)幅度：70%
掃描頻率：6-84hz 組合基距：15m
從工區(qū)采集的可控震源和井炮資料來(lái)看，從不同臺(tái)次、不同潛水面埋深的同一位置處的可控震源與炸藥震源激發(fā)的單炮記錄上看，可控震源記錄已達(dá)到或超過(guò)了同工區(qū)井炮的激發(fā)效果。采用可控震源激發(fā)，單炮記錄頻帶較寬、不同頻段的反射信息豐富，提高了地震資料的分辨率。
4結(jié)論
由于沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜、成井困難，而炸藥震源潛在的安全隱患，使用可控震源優(yōu)勢(shì)明顯，在對(duì)可控震源的各項(xiàng)激發(fā)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選之后合理安排，精心施工，可以取得較為理想的采集資料。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)組織管理，注重工序質(zhì)量控制，是保證施工效率，獲得高分辨率、高信噪比地震資料的根本保證。
參考文獻(xiàn)
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;摘要：在探索震前地磁每日一值空間相關(guān)異常機(jī)理的基礎(chǔ)上，利用2008—2018年130個(gè)臺(tái)站地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分在空間上變化的不同步現(xiàn)象，并提取震前地磁異常。結(jié)果表明：當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)逐漸增大這一趨勢(shì)變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時(shí)，研究區(qū)內(nèi)一階差分值全正或者全負(fù)的正常狀態(tài)會(huì)被打破，從而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)各臺(tái)站f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，且正、負(fù)值臺(tái)站之間出現(xiàn)明顯的異常分界線（0值線），通過(guò)異常與對(duì)應(yīng)震例統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該異常發(fā)生后8個(gè)月內(nèi)在0值線300 km附近有發(fā)生5級(jí)以上地震的可能性。
關(guān)鍵詞：地磁異常;地磁場(chǎng)總強(qiáng)度;一階差分;前兆異常
0引言
地震的孕育和發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，伴隨這一過(guò)程產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象也極其復(fù)雜。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)許多關(guān)于地震引起地下電導(dǎo)率變化的實(shí)驗(yàn)和野外觀測(cè)結(jié)果（nagata，1972;brace，orange，1968;barsukov，1972），這些結(jié)果引導(dǎo)人們研究地震的感應(yīng)磁效應(yīng)現(xiàn)象（中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所第十研究室二組，1977;祁貴仲等，1981）。在相關(guān)系數(shù)異常提取方面，前人利用華北地區(qū)若干臺(tái)站資料、以局部地區(qū)地磁場(chǎng)空間相關(guān)性的分析為基礎(chǔ)，重點(diǎn)討論了“空間相關(guān)法”，并通過(guò)該方法及相關(guān)震例討論了震磁效應(yīng)的有效性（中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所第十研究室一組，1977）;林美和沈斌（1982）認(rèn)為相關(guān)系數(shù)法是日變形態(tài)的一種發(fā)展，在地磁日變曲線產(chǎn)生畸變時(shí)，相關(guān)系數(shù)法更顯優(yōu)越性，且驗(yàn)證了該方法應(yīng)用于地震預(yù)報(bào)有一定的實(shí)際意義。在異常的定量研究方面，杜安娜和宋若薇（1982）發(fā)現(xiàn)1976年唐山7.8級(jí)地震前出現(xiàn)了相關(guān)系數(shù)低值異常，該相關(guān)系數(shù)異常量超過(guò)2.5倍均方差;1991年大同5.8級(jí)地震發(fā)生后，曾小蘋等（1992）發(fā)現(xiàn)在震中約220 km內(nèi)的地磁垂直分量z在震前3個(gè)月和5天有明顯異常。后續(xù)其他學(xué)者在利用空間相關(guān)系數(shù)提取地震地磁異常時(shí)，也進(jìn)行了許多的研究和驗(yàn)證，針對(duì)不同地區(qū)提出了對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，并累積了許多的震例（馮志生，王建宇，1998;賈立峰等，2017;李鴻宇等，2017，2018）。在異常機(jī)理方面，杜安娜（1998）應(yīng)用空間線性相關(guān)法對(duì)武定、麗江地震進(jìn)行了預(yù)報(bào)分析，認(rèn)為在這2次地震孕育過(guò)程中，在地應(yīng)力的作用下，通海、西昌、成都等地磁臺(tái)附近巖石電導(dǎo)率發(fā)生變化;趙凌強(qiáng)等（2015）對(duì)2013年甘肅岷縣漳縣ms6.6地震孕震環(huán)境探討中認(rèn)為松潘—甘孜地塊和隴西盆地對(duì)西秦嶺造山帶形成擠壓、阻擋作用，其能量可能通過(guò)西秦嶺造山帶中上地殼的高電阻構(gòu)造傳遞，被臨潭—宕昌斷裂帶附近低阻帶所吸收，當(dāng)這種從南向北擠壓和阻擋持續(xù)作用超過(guò)該地區(qū)介質(zhì)的應(yīng)力臨界值時(shí)，該區(qū)臨潭—宕昌低阻破碎帶顯示出了不穩(wěn)定性而發(fā)生形變，導(dǎo)致該區(qū)附近的高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或?qū)娱g滑動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生了岷縣漳縣地震。而高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或?qū)娱g滑動(dòng)必然造成巖石電導(dǎo)率變化，從而導(dǎo)致感應(yīng)磁場(chǎng)發(fā)生變化。因此，地磁場(chǎng)記錄到觀測(cè)值除正常磁場(chǎng)外還包含了這一部分異常變化，這也是震前地磁場(chǎng)異常信號(hào)產(chǎn)生的根本原因。
眾多研究成果證明每日一值空間相關(guān)系數(shù)確實(shí)能提取震前地磁異常，但缺少絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)站作為參考臺(tái)，計(jì)算結(jié)果會(huì)有一定的誤差，導(dǎo)致在異常分析判別中對(duì)異常臺(tái)站的選取有較大的困難和人為主觀性。追溯源頭，每日一值空間相關(guān)系數(shù)的降低其實(shí)是參考臺(tái)站和計(jì)算臺(tái)站的同步趨勢(shì)變化被打破所導(dǎo)致，即參考臺(tái)不變的情況下，計(jì)算臺(tái)站數(shù)據(jù)在正?；A(chǔ)上有所上升或者下降，這種變化可通過(guò)一階差分表現(xiàn)出來(lái)，且不用涉及到參考臺(tái)的選取。張素琴等（2015）利用2010—2014年我國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)100多個(gè)臺(tái)站的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)子夜均值逐日差值，研究其空間變化趨勢(shì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)逐日差值在小區(qū)域內(nèi)異于周圍大趨勢(shì)增減變化的18次變化中，共有16次異常與其后幾天到半年內(nèi)該區(qū)域發(fā)生的地震有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這也說(shuō)明逐日差值法在震前地磁信號(hào)處理中有一定的效果。
1.1資料選取
本文研究區(qū)為中國(guó)大陸區(qū)域（75°～129°e，19°～50°n），以各臺(tái)站儀器記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性較好為條件，從地磁臺(tái)網(wǎng)范圍內(nèi)，選取130個(gè)臺(tái)站（圖1），其中配置fhd質(zhì)子矢量磁力儀的臺(tái)站共80個(gè)，配置gsm19fd的臺(tái)站共3個(gè)，配置gsm90f1的臺(tái)站共22個(gè)，配置m15的臺(tái)站共25個(gè)。
本文采用的數(shù)據(jù)為2008—2018年130個(gè)臺(tái)站記錄的世界時(shí)16～20時(shí)（地方時(shí)0～4時(shí)）地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)整點(diǎn)值的均值數(shù)據(jù)。由于夜間地磁場(chǎng)受空間磁場(chǎng)影響和環(huán)境干擾相對(duì)較小，其變化比其它時(shí)段更為穩(wěn)定，每個(gè)整點(diǎn)值均為該整點(diǎn)值前后5 min的分鐘值均值，再取16～20時(shí)的整點(diǎn)值的均值能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，且可避免干擾和計(jì)算量過(guò)于冗繁。若有缺數(shù)，則將該天標(biāo)為缺數(shù)，該天的實(shí)際參與計(jì)算的臺(tái)站是130減去缺數(shù)臺(tái)站數(shù)，若當(dāng)天缺數(shù)臺(tái)站過(guò)多，其結(jié)果視為無(wú)效。
1.2f每日一值一階差分計(jì)算
地磁場(chǎng)由穩(wěn)定磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)組成。f夜間每日一值的逐日變化基本可以反映出地磁穩(wěn)定磁場(chǎng)數(shù)十年甚至上萬(wàn)年的長(zhǎng)期變化，且在一定的空間范圍內(nèi)有很好的相關(guān)性，即同步變化現(xiàn)象。變化磁場(chǎng)反映的是地磁場(chǎng)的短期變化現(xiàn)象。地震地磁異常可導(dǎo)致2個(gè)臺(tái)站之間的f每日一值空間相關(guān)系數(shù)下降，這種現(xiàn)象即為地磁短期變化所引起。相關(guān)系數(shù)的降低是由各個(gè)臺(tái)站記錄到的地磁數(shù)據(jù)不同步變化引起的，該現(xiàn)象可從f每日一值一階差分上進(jìn)行提取，從而提取地震地磁異常信號(hào)。即正常情況下區(qū)域地磁場(chǎng)是同步變化的，f每日一值一階差分值應(yīng)為同正或同負(fù)，當(dāng)出現(xiàn)磁異常時(shí)，f每日一值一階差分值正、負(fù)可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，且正、負(fù)值區(qū)域間有明顯的現(xiàn)象分界線。
本文利用2008—2018年f的每日一值（世界時(shí)16，17，18，19，20時(shí)的整點(diǎn)值數(shù)據(jù)的均值）進(jìn)行一階差分計(jì)算，獲得前后兩日之間f的差值為：df=f（t2）-f（t1）（1）式中：f（t2）為觀測(cè)日期t2的f（世界時(shí)16，17，18，19，20時(shí)的整點(diǎn)值數(shù)據(jù)的均值）的值;t2=t1+1;異常日期以f（t2）日期為準(zhǔn)。
2計(jì)算結(jié)果及震例分析
2.1研究機(jī)理
地磁主磁場(chǎng)長(zhǎng)期變化的時(shí)間特征可由長(zhǎng)期變時(shí)間譜看出，其時(shí)間尺度為數(shù)十年甚至上萬(wàn)年（徐文耀，2003）。f的長(zhǎng)期變化是相對(duì)較穩(wěn)定且緩慢的，王振東等（2017，2019）利用chaos-6和igrf-12模型對(duì)2010—2016年14個(gè)地磁臺(tái)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)描述的f都呈現(xiàn)逐漸增大趨勢(shì)。而f夜間每日一值的逐日變化基本可以將這個(gè)近似于線性增大的長(zhǎng)期變化反映出來(lái)。因此，正常情況下，研究區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)趨勢(shì)上升/下降時(shí)，各臺(tái)站f每日一值一階差分為正/負(fù)值。只有當(dāng)研究區(qū)內(nèi)局部干擾源對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生影響、導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)部分臺(tái)站磁場(chǎng)變化不同步時(shí)，各臺(tái)站一階差分值才會(huì)出現(xiàn)正、負(fù)值同時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)正、負(fù)臺(tái)站相對(duì)集中，將研究區(qū)在空間上劃分為2～3個(gè)區(qū)域時(shí)，說(shuō)明有較大電流通過(guò)該區(qū)域，導(dǎo)致磁場(chǎng)發(fā)生有規(guī)律的變化，即為f每日一值一階差分異常。本文以2013年5月19日各臺(tái)站f每日一值一階差分df為示意做等值線圖，從圖2可見(jiàn)，df在35°n左右以北為正、以南為負(fù)，正、負(fù)值臺(tái)站間有明顯的分界線（0值線），且將空間區(qū)域劃分為2個(gè)區(qū)域，就是本文所研究的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分異?，F(xiàn)象。該異常出現(xiàn)后的64天和211天，在df的0值線附近分別發(fā)生了2013年7月22日岷縣6.6級(jí)地震和2013年12月16日湖北巴東5.1級(jí)地震。
df的0值線出現(xiàn)是由于0值線兩側(cè)臺(tái)站df變化不同步所致。為看清這種變化細(xì)節(jié)，筆者取0值線兩側(cè)的烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽(yáng)、錫林浩特—泉州等3組臺(tái)站（圖2中黑線所指臺(tái)站）的df數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，其2013年5月7—29日的逐日變化曲線如圖3所示。從圖中可以看到，各臺(tái)站df在0值附近有輕微波動(dòng)，且基本同步。5月19日，烏魯木齊、銀川和錫林浩特臺(tái)df同為正值（紅點(diǎn)），均位于df正值區(qū)，而拉薩、邵陽(yáng)和泉州臺(tái)df同為負(fù)值（藍(lán)點(diǎn)），均位于df負(fù)值區(qū)。但如果不進(jìn)行正負(fù)標(biāo)識(shí)，僅從圖3很難看出這種差異，這也是繪制空間等值線的原因。
研究區(qū)內(nèi)各臺(tái)站df出現(xiàn)變化不同步的現(xiàn)象，那么各臺(tái)站在日變化上必然是有所差別的。因此，取2013年5月17—20日烏魯木齊—拉薩、錫林浩特—泉州2個(gè)臺(tái)站對(duì)的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)日變化分鐘值（去均值）曲線（圖4）進(jìn)行詳細(xì)分析，烏魯木齊、錫林浩特臺(tái)位于0值線北側(cè)，拉薩、泉州要位于0值線南側(cè)。從圖4可以看到，5月17日和20日世界時(shí)16～20時(shí)（圖中黑框）2個(gè)臺(tái)站對(duì)數(shù)據(jù)基本重疊，而18，19日數(shù)據(jù)重疊效果較差，變化不同步，導(dǎo)致19日df在0值線兩側(cè)出現(xiàn)一正一負(fù)的現(xiàn)象。
表1為2013年5月18—20日所選烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽(yáng)、錫林浩特—泉州3個(gè)臺(tái)站對(duì)的df數(shù)據(jù)，18日6個(gè)臺(tái)站df均為負(fù)值，20日均為正值，而19日位于0值線北側(cè)臺(tái)站df為正，其南側(cè)臺(tái)站df為負(fù)，與圖4中展示的結(jié)果一致，但更為清晰。19日的df是利用19日數(shù)據(jù)減去18日數(shù)據(jù)獲取的，且18，19日磁場(chǎng)數(shù)據(jù)小于17和20日同時(shí)段數(shù)據(jù)（圖4），因此綜合分析認(rèn)為18，19日有附加磁信號(hào)，對(duì)0值線南側(cè)磁場(chǎng)的削弱效果大于其北側(cè)，造成區(qū)域出現(xiàn)一階差分異?，F(xiàn)象。此外，涉縣—信陽(yáng)、蘭州—成都、湟源—道孚、涇陽(yáng)—鐘祥等臺(tái)站數(shù)據(jù)亦出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，但由于這幾個(gè)臺(tái)站對(duì)距離0值線較近，其一階差分異?，F(xiàn)象沒(méi)有圖4所展示得明顯。
2.2異常與地震對(duì)應(yīng)結(jié)果
異常和震例統(tǒng)計(jì)中，時(shí)間上，以8個(gè)月為期，異常出現(xiàn)后最短發(fā)震時(shí)間為0天，最長(zhǎng)為240天?？紤]到8個(gè)月時(shí)間覆蓋期較長(zhǎng)，且根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)有震異常中6個(gè)月內(nèi)發(fā)震數(shù)占總發(fā)震數(shù)目的73%，是一個(gè)較為合理的占比，因此認(rèn)為發(fā)震優(yōu)勢(shì)時(shí)段為異常出現(xiàn)后6個(gè)月內(nèi)。地點(diǎn)上，結(jié)合磁異常震例分析認(rèn)為距0值線300 km較為合適。震級(jí)上，由于地磁場(chǎng)變化具有區(qū)域效應(yīng)，小震對(duì)地磁場(chǎng)影響較小且磁場(chǎng)變化混亂，因此對(duì)震級(jí)選擇較高，以105°e為界限，不同地區(qū)震級(jí)范圍分別為：大陸東部ms≥5.0地震、大陸西部及國(guó)界周邊ms≥6.0地震、臺(tái)灣地區(qū)ms≥6.5地震。幅度上（正值臺(tái)站差分均值減去負(fù)值臺(tái)站差分均值），對(duì)當(dāng)日1～4 nt df幅度值進(jìn)行詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，小于3 nt時(shí)一階差分等值線紊亂，大于3 nt空間上無(wú)變化，但提取異常天數(shù)急劇減小，因此幅度以3 nt為標(biāo)準(zhǔn)。
按照以上判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)2008—2018年共4 017天內(nèi)，滿足判據(jù)的df異常共有174組，占總天數(shù)的4%，排除57組負(fù)值臺(tái)站分布散亂未能找到明顯分界線的天數(shù)，共有117組滿足時(shí)間判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，僅占總天數(shù)的3%，說(shuō)明此現(xiàn)象不是頻繁出現(xiàn)的。117組異常中，在異常出現(xiàn)后8個(gè)月內(nèi)有滿足震級(jí)和距離判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震發(fā)生有96組異常，異常和地震的對(duì)應(yīng)率為82%。滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震共90次，55次地震前有df異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，漏報(bào)地震35次，漏報(bào)率為39%;大陸區(qū)域滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震共51次，漏報(bào)地震12次，漏報(bào)率為24%;有異常對(duì)應(yīng)的55次地震中，僅有6次地震為海域地震，占報(bào)對(duì)地震總數(shù)的10%，其余異常對(duì)應(yīng)地震發(fā)生于中國(guó)大陸區(qū)域或者國(guó)界附近。這是由于大陸區(qū)域臺(tái)站分布相對(duì)密集，對(duì)此信號(hào)捕捉能力較強(qiáng)，而海域僅沿海臺(tái)站對(duì)其有指示意義，對(duì)信號(hào)的捕捉能力較弱。
2.3震例分析
挑選具有代表性的幾個(gè)異常震例進(jìn)行詳細(xì)分析，包括2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震、2016年7月31日廣西蒼梧5.4級(jí)地震、2018年9月12日陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震，對(duì)震前f每日一值一階差分異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析。
（1）2008年4月4日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)臺(tái)站分界線（0值線）大致為nw—es走向，如圖5a所示。2008年5月12日及2008年11月10日在分界線邊緣分別發(fā)生汶川8.0級(jí)地震和青海海西6.3級(jí)地震，2個(gè)地震震中均位于分界線附近300 km的范圍內(nèi)，發(fā)震日期距離異常日的天數(shù)分別38天和220天。
（2）2016年4月3日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)值臺(tái)站分界線大約為南北轉(zhuǎn)東走勢(shì)，東南部地區(qū)一階差分為負(fù)值，其余地區(qū)為正值，如圖5b所示。2016年7月31日廣西蒼梧5.4級(jí)地震震中位于正、負(fù)分界線上，且分界線兩側(cè)一階差分正、負(fù)值臺(tái)站均勻分布，發(fā)震日期和異常日間隔為94天。
（3）2018年7月14日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)臺(tái)站分界線（0值線）在中緯度地區(qū)呈w型走勢(shì)，且0值線兩側(cè)一階差分正、負(fù)值臺(tái)站均勻分布，如圖5c所示。2018年9月12日陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震震中位于0值線邊緣，發(fā)震日期距離異常日天數(shù)為60天。
3討論
地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分異?，F(xiàn)象并不是頻發(fā)現(xiàn)象，僅占研究總天數(shù)的3%;異?，F(xiàn)象發(fā)生之后0值線附近確實(shí)有滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震發(fā)生，報(bào)對(duì)率為82%;陸地漏報(bào)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于全區(qū)漏報(bào)率，主要是因?yàn)樗x地磁臺(tái)站均在陸地，對(duì)陸地指示意義更明確。因此分析認(rèn)為震前的地震地磁異常信號(hào)確實(shí)能通過(guò)f每日一值一階差分表現(xiàn)出來(lái)。
f每日一值一階差分法是一種中短期預(yù)測(cè)方法，時(shí)間上從以8個(gè)月為異常有效期的發(fā)震結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，異常出現(xiàn)后6個(gè)月內(nèi)發(fā)震居多，占報(bào)對(duì)地震總數(shù)的73%，但無(wú)法做更精確的時(shí)間判斷。地點(diǎn)上，0值線雖然對(duì)未來(lái)的發(fā)震位置具有較強(qiáng)的指示意義，地震一般發(fā)生在0值線附近300 km左右范圍內(nèi)，但由于0值線較長(zhǎng)，因此需要結(jié)合其他前兆手段，才可詳細(xì)分析地震發(fā)生在0值線的具體位置。震級(jí)上，由于磁場(chǎng)本身就是存在較小波動(dòng)，小震產(chǎn)生的磁異常現(xiàn)象在這種波動(dòng)下會(huì)被淹沒(méi)，難以辨別。因此，此方法所指示地震的震級(jí)相對(duì)較高，且地震震級(jí)與0值線走向和長(zhǎng)短沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
在震前確實(shí)存在磁場(chǎng)在不同區(qū)域的不同步變化或變化量不一致的現(xiàn)象，說(shuō)明同一天在外空磁場(chǎng)差別不大的情況下，不同區(qū)域磁場(chǎng)的不同步變化極有可能是受到地下磁場(chǎng)局部變化所導(dǎo)致。由于地下電性結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)有所變化，從而疊加在地磁場(chǎng)上，導(dǎo)致f每日一值一階差分出現(xiàn)異常。也可能是異常當(dāng)日0值線附近有感應(yīng)電流通過(guò)，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)0值線兩側(cè)磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響不一致，從而導(dǎo)致了0值線兩側(cè)異常現(xiàn)象出現(xiàn)，而電流的出現(xiàn)亦由地下電性結(jié)構(gòu)變化所致。因此，該異常現(xiàn)象是震前地下電性結(jié)構(gòu)不同步變化的一種反應(yīng)。
由于地磁場(chǎng)受空間天氣的干擾，如磁暴會(huì)導(dǎo)致地磁場(chǎng)發(fā)生劇烈的擾動(dòng)現(xiàn)象。雖然磁暴對(duì)地磁場(chǎng)的擾動(dòng)現(xiàn)象在地磁水平分量上表現(xiàn)更為明顯，但地磁場(chǎng)每一個(gè)分量之間都有著必然的聯(lián)系。因此，我們還對(duì)異常前后兩日磁暴指數(shù)dst進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，f每日一值一階差分異?，F(xiàn)象和磁暴并沒(méi)有直接的聯(lián)系，對(duì)研究結(jié)果無(wú)影響，因篇幅較長(zhǎng)，文中沒(méi)有再進(jìn)行詳細(xì)列舉。
4結(jié)論
（1）當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)逐漸增大這一趨勢(shì)變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時(shí)，研究區(qū)內(nèi)一階差分值全正或者全負(fù)的正常狀態(tài)會(huì)被打破。
（2）區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)各臺(tái)站f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，且正、負(fù)區(qū)域間有明顯的分界線（0值線），為地震前兆異常。
（3）異常發(fā)生后8個(gè)月內(nèi)，0值線300 km附近有發(fā)生5級(jí)以上地震的可能性。
參考文獻(xiàn)：
徐文耀.2003.地磁學(xué)[m].北京：地震出版社.
pan ying1，qian geng2，yao xiuyi3
（u earthquake agency，nanjing 210014，jiangsu，china）
（ earthquake agency，wuhan 430071，hubei，china）
of financeand economics，kunming 650221，yunnan，china）
abstract
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;摘 要:本文從地震系統(tǒng)入手,對(duì)地震數(shù)據(jù)庫(kù)的常用技術(shù)進(jìn)行分析,并論述了地震數(shù)據(jù)庫(kù)在油田勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用,一方面希望能夠結(jié)合當(dāng)前形勢(shì)完善地震數(shù)據(jù)庫(kù),使地震數(shù)據(jù)庫(kù)可以更好地滿足地震系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織和管理要求,便于日后油田勘探開(kāi)發(fā)中更有效地得出地震成果數(shù)據(jù),另一方面希望以此為基礎(chǔ),能夠進(jìn)一步突出地震數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:地震數(shù)據(jù)庫(kù) 技術(shù) 油田勘探開(kāi)發(fā) 應(yīng)用
隨著地震觀測(cè)手段的增多,觀測(cè)臺(tái)站的加密,大量地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化改造,獲得了大量的數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下,數(shù)據(jù)庫(kù)以其理論完備、操作簡(jiǎn)便、存取有效等一系列優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于地震領(lǐng)域,得到了迅速發(fā)展。過(guò)去幾年,許多地震科研人員密切跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合主體的抗震功能,大力開(kāi)展地震數(shù)據(jù)庫(kù),使其技術(shù)得到一定應(yīng)用?，F(xiàn)如今,隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在地震領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用,尋求有效和實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法,已越來(lái)越顯示出其必要性,這也成為我國(guó)地震科研人員當(dāng)前必須考慮的重要課題。
1 地震數(shù)據(jù)庫(kù)的常用技術(shù)
地震數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有分布式層次結(jié)構(gòu),每個(gè)地震數(shù)據(jù)庫(kù)在建設(shè)之初應(yīng)根據(jù)其任務(wù)、包含的數(shù)據(jù)類別、預(yù)期的數(shù)據(jù)量等因素,確定該數(shù)據(jù)庫(kù)在地震數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的類別。
1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充
對(duì)于地震資料,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)人員的需求分析,這主要是由于地震科研人員不斷調(diào)整地下結(jié)構(gòu)的研究范圍而造成的。因此,為了今后更好地滿足分析的需要,有必要對(duì)其范圍進(jìn)行有效擴(kuò)充。一般而言,地震數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)充的方法有以下兩種:一是對(duì)主測(cè)線和聯(lián)絡(luò)測(cè)線其中的一個(gè)范圍進(jìn)行擴(kuò)充;二是同時(shí)擴(kuò)充主測(cè)線和聯(lián)絡(luò)測(cè)線的范圍。
1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的合并
在工作中為了避免重復(fù)解釋,可根據(jù)實(shí)際需要將某些層位的解釋成果合并成一個(gè)新的地震數(shù)據(jù)庫(kù),并將解釋和斷層投影在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的另一個(gè)相同的工作區(qū),以方便作圖和地層對(duì)比。為了解決過(guò)去實(shí)現(xiàn)這一功能的操作復(fù)雜、容易出錯(cuò)、浪費(fèi)時(shí)間等問(wèn)題,探索一種新的工作方式迫在眉睫,可以合并相同的工作區(qū)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的拆分
勘探和開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的小全庫(kù)數(shù)據(jù),還具有合并功能,這樣不僅增加了數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用的速度,同時(shí)易于管理。數(shù)據(jù)庫(kù)的拆分,從主測(cè)線和聯(lián)絡(luò)線兩方面進(jìn)行。具體的拆分方法有兩種:一是在打開(kāi)目的庫(kù)、選擇源數(shù)據(jù)庫(kù)后,定義數(shù)據(jù)體及層位、斷層等解釋數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取,新生成的數(shù)據(jù)庫(kù)即為用戶所需的拆分庫(kù);二是根據(jù)提供的參數(shù),按照一定要求先建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)框架,以此作為目的庫(kù)。
1.4 地震數(shù)據(jù)歸一化
由于相同的工作區(qū)的地震數(shù)據(jù)資料采集多是分階段完成,每次處理的靜校正量或基準(zhǔn)也不統(tǒng)一,處理后的地震數(shù)據(jù)加載通過(guò)相關(guān)聯(lián)片解釋會(huì)有錯(cuò)位軸出現(xiàn),特別是對(duì)于聯(lián)絡(luò)線的同向軸錯(cuò)位十分明顯。為了真正解決這些問(wèn)題,我們應(yīng)設(shè)法形成一個(gè)統(tǒng)一的處理基準(zhǔn),探索同樣的工作在不同時(shí)期的地震數(shù)據(jù)處理的規(guī)范化方法。
2 地震數(shù)據(jù)庫(kù)在油田勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用
在過(guò)去的幾十年里保存下來(lái)的地震圖紙主要是對(duì)地震的重要原始數(shù)據(jù)的分析,這意味著許多重要信息是地震研究所需要的,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。地震成果數(shù)據(jù)是油田投入巨額資金進(jìn)行地震勘探換取的寶貴數(shù)據(jù),是進(jìn)行油氣勘探開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究的資料基礎(chǔ),在油田勘探開(kāi)發(fā)中占有重要的地位。根據(jù)地震系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn),將一些地震應(yīng)用的特殊功能集成在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,可以真正地利用好地震數(shù)據(jù)。
2.1 勘探開(kāi)發(fā)地震數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系應(yīng)用
(1)地震圖紙庫(kù)與地震編號(hào)庫(kù)、地震通道庫(kù)。對(duì)于地震圖紙庫(kù),在油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中不僅可以記錄一個(gè)地震的原始資料,最突出的特點(diǎn)就是還可以有效記錄多次地震的數(shù)據(jù),而每一次地震都有一個(gè)地震編號(hào),這就是地震圖紙庫(kù)與地震編號(hào)庫(kù)最明顯的關(guān)系。地震圖紙記錄了油田的勘探和開(kāi)發(fā)之間的相關(guān)圖紙,繪制相關(guān)分部的名稱上的信息的數(shù)量。同樣,地震圖紙,還可以記錄地震數(shù)據(jù)的多個(gè)通道,記錄油田勘探開(kāi)發(fā)相應(yīng)圖紙的通道信息,然后利用圖紙名來(lái)關(guān)聯(lián)通道信息,這是地震圖紙庫(kù)與地震通道庫(kù)之間的關(guān)系。
(2)地震圖紙庫(kù)與地震波形庫(kù)。油田勘探地震圖紙庫(kù),記錄了地震圖紙?zhí)剿骱头治龅脑紥呙鑸D,而地震波形庫(kù)記錄的數(shù)據(jù),多在探索和開(kāi)發(fā)數(shù)字化及波形中提取。油田勘探地震波形數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的是一次地震一個(gè)分量的數(shù)據(jù),而在地震的原始圖紙上,油田勘探地震圖紙庫(kù)和波形庫(kù)可以有多次地震多個(gè)分量的記錄,它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系,主要通過(guò)地震編號(hào)來(lái)關(guān)聯(lián)。
(3)地震圖紙庫(kù)與地震震相庫(kù)。地震震相庫(kù)保存了每次地震圖紙分析的結(jié)果,根據(jù)分析結(jié)果可計(jì)算出震級(jí),這是地震圖紙庫(kù)與地震震相庫(kù)之間最重要的關(guān)系?？梢哉f(shuō),地震數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了儀器數(shù)據(jù)的調(diào)入以及震級(jí)的計(jì)算。
2.2 勘探開(kāi)發(fā)地震數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)應(yīng)用
地震數(shù)據(jù)庫(kù)之間的顯著關(guān)系,很好地反映出地震數(shù)據(jù)之間的相互依存。在針對(duì)地震系統(tǒng)的要求的基礎(chǔ)上,我們完成了地震系統(tǒng)應(yīng)用中的多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng),這是根據(jù)地震數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系而形成的。這些應(yīng)用子系統(tǒng)包括以下幾個(gè):檔案管理系統(tǒng)、地震波形提取系統(tǒng)、地震圖紙分析系統(tǒng)和波譜分析系統(tǒng)。
(1)地震檔案管理系統(tǒng)。對(duì)于油田勘探地震檔案管理系統(tǒng),大致包括圖紙、圖紙存儲(chǔ)、圖紙查詢和圖紙壓縮這幾個(gè)部分,有連接用戶和地震圖紙庫(kù)的一個(gè)作用。不論是采用何種方式進(jìn)行圖紙?zhí)幚?用戶都可以查詢自己所需要的圖紙,進(jìn)行地震分析。
(2)地震波形提取系統(tǒng)。地震波形提取系統(tǒng)是整個(gè)地震圖紙數(shù)字化最關(guān)鍵的技術(shù),油田勘探地震圖紙的原始數(shù)據(jù)就是通過(guò)該系統(tǒng)之后才轉(zhuǎn)化成波形數(shù)據(jù)的,該系統(tǒng)對(duì)波形的成功提取將直接關(guān)系到后面的波形分析操作。
(3)地震圖紙分析系統(tǒng)。地震圖紙分析系統(tǒng)的主要目的是求得地震的震級(jí),以獲得在一個(gè)地震的震級(jí)原始圖紙上進(jìn)行地震分析的功能。通過(guò)自動(dòng)連接油田勘探開(kāi)發(fā)地震成果數(shù)據(jù),為勘探人員提供方便。
(4)地震波譜分析系統(tǒng)。地震波譜分析使用地震位移記錄圖紙經(jīng)掃描儀采樣后的數(shù)字化資料,在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示波形后求得p波、s波震相等,并由此估算地震的震源譜以及地震矩、應(yīng)力降等震源參數(shù)。
另外,對(duì)勘探開(kāi)發(fā)地震測(cè)量數(shù)據(jù)的管理?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)和勘探數(shù)據(jù)庫(kù)連接,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)的精度、自動(dòng)成圖等都要很好地管理和把握,這直接關(guān)于到勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的繪制和實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
可以說(shuō),將地震數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用到勘探開(kāi)發(fā)中,為地震的勘探開(kāi)發(fā)科研生產(chǎn)提供了保障,并作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn),創(chuàng)造了良好的工作效益。因此,勘探開(kāi)發(fā)地震數(shù)據(jù)庫(kù)在勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用效果顯著。
參考文獻(xiàn)
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;摘要：在探索震前地磁每日一值空間相關(guān)異常機(jī)理的基礎(chǔ)上，利用2008—2018年130個(gè)臺(tái)站地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分在空間上變化的不同步現(xiàn)象，并提取震前地磁異常。結(jié)果表明：當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)逐漸增大這一趨勢(shì)變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時(shí)，研究區(qū)內(nèi)一階差分值全正或者全負(fù)的正常狀態(tài)會(huì)被打破，從而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)各臺(tái)站f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，且正、負(fù)值臺(tái)站之間出現(xiàn)明顯的異常分界線（0值線），通過(guò)異常與對(duì)應(yīng)震例統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該異常發(fā)生后8個(gè)月內(nèi)在0值線300 km附近有發(fā)生5級(jí)以上地震的可能性。
關(guān)鍵詞：地磁異常;地磁場(chǎng)總強(qiáng)度;一階差分;前兆異常
0引言
地震的孕育和發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，伴隨這一過(guò)程產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象也極其復(fù)雜。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)許多關(guān)于地震引起地下電導(dǎo)率變化的實(shí)驗(yàn)和野外觀測(cè)結(jié)果（nagata，1972;brace，orange，1968;barsukov，1972），這些結(jié)果引導(dǎo)人們研究地震的感應(yīng)磁效應(yīng)現(xiàn)象（中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所第十研究室二組，1977;祁貴仲等，1981）。在相關(guān)系數(shù)異常提取方面，前人利用華北地區(qū)若干臺(tái)站資料、以局部地區(qū)地磁場(chǎng)空間相關(guān)性的分析為基礎(chǔ)，重點(diǎn)討論了“空間相關(guān)法”，并通過(guò)該方法及相關(guān)震例討論了震磁效應(yīng)的有效性（中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所第十研究室一組，1977）;林美和沈斌（1982）認(rèn)為相關(guān)系數(shù)法是日變形態(tài)的一種發(fā)展，在地磁日變曲線產(chǎn)生畸變時(shí)，相關(guān)系數(shù)法更顯優(yōu)越性，且驗(yàn)證了該方法應(yīng)用于地震預(yù)報(bào)有一定的實(shí)際意義。在異常的定量研究方面，杜安娜和宋若薇（1982）發(fā)現(xiàn)1976年唐山7.8級(jí)地震前出現(xiàn)了相關(guān)系數(shù)低值異常，該相關(guān)系數(shù)異常量超過(guò)2.5倍均方差;1991年大同5.8級(jí)地震發(fā)生后，曾小蘋等（1992）發(fā)現(xiàn)在震中約220 km內(nèi)的地磁垂直分量z在震前3個(gè)月和5天有明顯異常。后續(xù)其他學(xué)者在利用空間相關(guān)系數(shù)提取地震地磁異常時(shí)，也進(jìn)行了許多的研究和驗(yàn)證，針對(duì)不同地區(qū)提出了對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，并累積了許多的震例（馮志生，王建宇，1998;賈立峰等，2017;李鴻宇等，2017，2018）。在異常機(jī)理方面，杜安娜（1998）應(yīng)用空間線性相關(guān)法對(duì)武定、麗江地震進(jìn)行了預(yù)報(bào)分析，認(rèn)為在這2次地震孕育過(guò)程中，在地應(yīng)力的作用下，通海、西昌、成都等地磁臺(tái)附近巖石電導(dǎo)率發(fā)生變化;趙凌強(qiáng)等（2015）對(duì)2013年甘肅岷縣漳縣ms6.6地震孕震環(huán)境探討中認(rèn)為松潘—甘孜地塊和隴西盆地對(duì)西秦嶺造山帶形成擠壓、阻擋作用，其能量可能通過(guò)西秦嶺造山帶中上地殼的高電阻構(gòu)造傳遞，被臨潭—宕昌斷裂帶附近低阻帶所吸收，當(dāng)這種從南向北擠壓和阻擋持續(xù)作用超過(guò)該地區(qū)介質(zhì)的應(yīng)力臨界值時(shí)，該區(qū)臨潭—宕昌低阻破碎帶顯示出了不穩(wěn)定性而發(fā)生形變，導(dǎo)致該區(qū)附近的高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或?qū)娱g滑動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生了岷縣漳縣地震。而高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或?qū)娱g滑動(dòng)必然造成巖石電導(dǎo)率變化，從而導(dǎo)致感應(yīng)磁場(chǎng)發(fā)生變化。因此，地磁場(chǎng)記錄到觀測(cè)值除正常磁場(chǎng)外還包含了這一部分異常變化，這也是震前地磁場(chǎng)異常信號(hào)產(chǎn)生的根本原因。
眾多研究成果證明每日一值空間相關(guān)系數(shù)確實(shí)能提取震前地磁異常，但缺少絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)站作為參考臺(tái)，計(jì)算結(jié)果會(huì)有一定的誤差，導(dǎo)致在異常分析判別中對(duì)異常臺(tái)站的選取有較大的困難和人為主觀性。追溯源頭，每日一值空間相關(guān)系數(shù)的降低其實(shí)是參考臺(tái)站和計(jì)算臺(tái)站的同步趨勢(shì)變化被打破所導(dǎo)致，即參考臺(tái)不變的情況下，計(jì)算臺(tái)站數(shù)據(jù)在正?；A(chǔ)上有所上升或者下降，這種變化可通過(guò)一階差分表現(xiàn)出來(lái)，且不用涉及到參考臺(tái)的選取。張素琴等（2015）利用2010—2014年我國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)100多個(gè)臺(tái)站的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)子夜均值逐日差值，研究其空間變化趨勢(shì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)逐日差值在小區(qū)域內(nèi)異于周圍大趨勢(shì)增減變化的18次變化中，共有16次異常與其后幾天到半年內(nèi)該區(qū)域發(fā)生的地震有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這也說(shuō)明逐日差值法在震前地磁信號(hào)處理中有一定的效果。
1.1資料選取
本文研究區(qū)為中國(guó)大陸區(qū)域（75°～129°e，19°～50°n），以各臺(tái)站儀器記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性較好為條件，從地磁臺(tái)網(wǎng)范圍內(nèi)，選取130個(gè)臺(tái)站（圖1），其中配置fhd質(zhì)子矢量磁力儀的臺(tái)站共80個(gè)，配置gsm19fd的臺(tái)站共3個(gè)，配置gsm90f1的臺(tái)站共22個(gè)，配置m15的臺(tái)站共25個(gè)。
本文采用的數(shù)據(jù)為2008—2018年130個(gè)臺(tái)站記錄的世界時(shí)16～20時(shí)（地方時(shí)0～4時(shí)）地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)整點(diǎn)值的均值數(shù)據(jù)。由于夜間地磁場(chǎng)受空間磁場(chǎng)影響和環(huán)境干擾相對(duì)較小，其變化比其它時(shí)段更為穩(wěn)定，每個(gè)整點(diǎn)值均為該整點(diǎn)值前后5 min的分鐘值均值，再取16～20時(shí)的整點(diǎn)值的均值能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，且可避免干擾和計(jì)算量過(guò)于冗繁。若有缺數(shù)，則將該天標(biāo)為缺數(shù)，該天的實(shí)際參與計(jì)算的臺(tái)站是130減去缺數(shù)臺(tái)站數(shù)，若當(dāng)天缺數(shù)臺(tái)站過(guò)多，其結(jié)果視為無(wú)效。
1.2f每日一值一階差分計(jì)算
地磁場(chǎng)由穩(wěn)定磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)組成。f夜間每日一值的逐日變化基本可以反映出地磁穩(wěn)定磁場(chǎng)數(shù)十年甚至上萬(wàn)年的長(zhǎng)期變化，且在一定的空間范圍內(nèi)有很好的相關(guān)性，即同步變化現(xiàn)象。變化磁場(chǎng)反映的是地磁場(chǎng)的短期變化現(xiàn)象。地震地磁異?？蓪?dǎo)致2個(gè)臺(tái)站之間的f每日一值空間相關(guān)系數(shù)下降，這種現(xiàn)象即為地磁短期變化所引起。相關(guān)系數(shù)的降低是由各個(gè)臺(tái)站記錄到的地磁數(shù)據(jù)不同步變化引起的，該現(xiàn)象可從f每日一值一階差分上進(jìn)行提取，從而提取地震地磁異常信號(hào)。即正常情況下區(qū)域地磁場(chǎng)是同步變化的，f每日一值一階差分值應(yīng)為同正或同負(fù)，當(dāng)出現(xiàn)磁異常時(shí)，f每日一值一階差分值正、負(fù)可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，且正、負(fù)值區(qū)域間有明顯的現(xiàn)象分界線。
本文利用2008—2018年f的每日一值（世界時(shí)16，17，18，19，20時(shí)的整點(diǎn)值數(shù)據(jù)的均值）進(jìn)行一階差分計(jì)算，獲得前后兩日之間f的差值為：df=f（t2）-f（t1）（1）式中：f（t2）為觀測(cè)日期t2的f（世界時(shí)16，17，18，19，20時(shí)的整點(diǎn)值數(shù)據(jù)的均值）的值;t2=t1+1;異常日期以f（t2）日期為準(zhǔn)。
2計(jì)算結(jié)果及震例分析
2.1研究機(jī)理
地磁主磁場(chǎng)長(zhǎng)期變化的時(shí)間特征可由長(zhǎng)期變時(shí)間譜看出，其時(shí)間尺度為數(shù)十年甚至上萬(wàn)年（徐文耀，2003）。f的長(zhǎng)期變化是相對(duì)較穩(wěn)定且緩慢的，王振東等（2017，2019）利用chaos-6和igrf-12模型對(duì)2010—2016年14個(gè)地磁臺(tái)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)描述的f都呈現(xiàn)逐漸增大趨勢(shì)。而f夜間每日一值的逐日變化基本可以將這個(gè)近似于線性增大的長(zhǎng)期變化反映出來(lái)。因此，正常情況下，研究區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)趨勢(shì)上升/下降時(shí)，各臺(tái)站f每日一值一階差分為正/負(fù)值。只有當(dāng)研究區(qū)內(nèi)局部干擾源對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生影響、導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)部分臺(tái)站磁場(chǎng)變化不同步時(shí)，各臺(tái)站一階差分值才會(huì)出現(xiàn)正、負(fù)值同時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)正、負(fù)臺(tái)站相對(duì)集中，將研究區(qū)在空間上劃分為2～3個(gè)區(qū)域時(shí)，說(shuō)明有較大電流通過(guò)該區(qū)域，導(dǎo)致磁場(chǎng)發(fā)生有規(guī)律的變化，即為f每日一值一階差分異常。本文以2013年5月19日各臺(tái)站f每日一值一階差分df為示意做等值線圖，從圖2可見(jiàn)，df在35°n左右以北為正、以南為負(fù)，正、負(fù)值臺(tái)站間有明顯的分界線（0值線），且將空間區(qū)域劃分為2個(gè)區(qū)域，就是本文所研究的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分異?，F(xiàn)象。該異常出現(xiàn)后的64天和211天，在df的0值線附近分別發(fā)生了2013年7月22日岷縣6.6級(jí)地震和2013年12月16日湖北巴東5.1級(jí)地震。
df的0值線出現(xiàn)是由于0值線兩側(cè)臺(tái)站df變化不同步所致。為看清這種變化細(xì)節(jié)，筆者取0值線兩側(cè)的烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽(yáng)、錫林浩特—泉州等3組臺(tái)站（圖2中黑線所指臺(tái)站）的df數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，其2013年5月7—29日的逐日變化曲線如圖3所示。從圖中可以看到，各臺(tái)站df在0值附近有輕微波動(dòng)，且基本同步。5月19日，烏魯木齊、銀川和錫林浩特臺(tái)df同為正值（紅點(diǎn)），均位于df正值區(qū)，而拉薩、邵陽(yáng)和泉州臺(tái)df同為負(fù)值（藍(lán)點(diǎn)），均位于df負(fù)值區(qū)。但如果不進(jìn)行正負(fù)標(biāo)識(shí)，僅從圖3很難看出這種差異，這也是繪制空間等值線的原因。
研究區(qū)內(nèi)各臺(tái)站df出現(xiàn)變化不同步的現(xiàn)象，那么各臺(tái)站在日變化上必然是有所差別的。因此，取2013年5月17—20日烏魯木齊—拉薩、錫林浩特—泉州2個(gè)臺(tái)站對(duì)的地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)日變化分鐘值（去均值）曲線（圖4）進(jìn)行詳細(xì)分析，烏魯木齊、錫林浩特臺(tái)位于0值線北側(cè)，拉薩、泉州要位于0值線南側(cè)。從圖4可以看到，5月17日和20日世界時(shí)16～20時(shí)（圖中黑框）2個(gè)臺(tái)站對(duì)數(shù)據(jù)基本重疊，而18，19日數(shù)據(jù)重疊效果較差，變化不同步，導(dǎo)致19日df在0值線兩側(cè)出現(xiàn)一正一負(fù)的現(xiàn)象。
表1為2013年5月18—20日所選烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽(yáng)、錫林浩特—泉州3個(gè)臺(tái)站對(duì)的df數(shù)據(jù)，18日6個(gè)臺(tái)站df均為負(fù)值，20日均為正值，而19日位于0值線北側(cè)臺(tái)站df為正，其南側(cè)臺(tái)站df為負(fù)，與圖4中展示的結(jié)果一致，但更為清晰。19日的df是利用19日數(shù)據(jù)減去18日數(shù)據(jù)獲取的，且18，19日磁場(chǎng)數(shù)據(jù)小于17和20日同時(shí)段數(shù)據(jù)（圖4），因此綜合分析認(rèn)為18，19日有附加磁信號(hào)，對(duì)0值線南側(cè)磁場(chǎng)的削弱效果大于其北側(cè)，造成區(qū)域出現(xiàn)一階差分異?，F(xiàn)象。此外，涉縣—信陽(yáng)、蘭州—成都、湟源—道孚、涇陽(yáng)—鐘祥等臺(tái)站數(shù)據(jù)亦出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，但由于這幾個(gè)臺(tái)站對(duì)距離0值線較近，其一階差分異?，F(xiàn)象沒(méi)有圖4所展示得明顯。
2.2異常與地震對(duì)應(yīng)結(jié)果
異常和震例統(tǒng)計(jì)中，時(shí)間上，以8個(gè)月為期，異常出現(xiàn)后最短發(fā)震時(shí)間為0天，最長(zhǎng)為240天?？紤]到8個(gè)月時(shí)間覆蓋期較長(zhǎng)，且根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)有震異常中6個(gè)月內(nèi)發(fā)震數(shù)占總發(fā)震數(shù)目的73%，是一個(gè)較為合理的占比，因此認(rèn)為發(fā)震優(yōu)勢(shì)時(shí)段為異常出現(xiàn)后6個(gè)月內(nèi)。地點(diǎn)上，結(jié)合磁異常震例分析認(rèn)為距0值線300 km較為合適。震級(jí)上，由于地磁場(chǎng)變化具有區(qū)域效應(yīng)，小震對(duì)地磁場(chǎng)影響較小且磁場(chǎng)變化混亂，因此對(duì)震級(jí)選擇較高，以105°e為界限，不同地區(qū)震級(jí)范圍分別為：大陸東部ms≥5.0地震、大陸西部及國(guó)界周邊ms≥6.0地震、臺(tái)灣地區(qū)ms≥6.5地震。幅度上（正值臺(tái)站差分均值減去負(fù)值臺(tái)站差分均值），對(duì)當(dāng)日1～4 nt df幅度值進(jìn)行詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，小于3 nt時(shí)一階差分等值線紊亂，大于3 nt空間上無(wú)變化，但提取異常天數(shù)急劇減小，因此幅度以3 nt為標(biāo)準(zhǔn)。
按照以上判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)2008—2018年共4 017天內(nèi)，滿足判據(jù)的df異常共有174組，占總天數(shù)的4%，排除57組負(fù)值臺(tái)站分布散亂未能找到明顯分界線的天數(shù)，共有117組滿足時(shí)間判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，僅占總天數(shù)的3%，說(shuō)明此現(xiàn)象不是頻繁出現(xiàn)的。117組異常中，在異常出現(xiàn)后8個(gè)月內(nèi)有滿足震級(jí)和距離判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震發(fā)生有96組異常，異常和地震的對(duì)應(yīng)率為82%。滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震共90次，55次地震前有df異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，漏報(bào)地震35次，漏報(bào)率為39%;大陸區(qū)域滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震共51次，漏報(bào)地震12次，漏報(bào)率為24%;有異常對(duì)應(yīng)的55次地震中，僅有6次地震為海域地震，占報(bào)對(duì)地震總數(shù)的10%，其余異常對(duì)應(yīng)地震發(fā)生于中國(guó)大陸區(qū)域或者國(guó)界附近。這是由于大陸區(qū)域臺(tái)站分布相對(duì)密集，對(duì)此信號(hào)捕捉能力較強(qiáng)，而海域僅沿海臺(tái)站對(duì)其有指示意義，對(duì)信號(hào)的捕捉能力較弱。
2.3震例分析
挑選具有代表性的幾個(gè)異常震例進(jìn)行詳細(xì)分析，包括2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震、2016年7月31日廣西蒼梧5.4級(jí)地震、2018年9月12日陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震，對(duì)震前f每日一值一階差分異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析。
（1）2008年4月4日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)臺(tái)站分界線（0值線）大致為nw—es走向，如圖5a所示。2008年5月12日及2008年11月10日在分界線邊緣分別發(fā)生汶川8.0級(jí)地震和青海海西6.3級(jí)地震，2個(gè)地震震中均位于分界線附近300 km的范圍內(nèi)，發(fā)震日期距離異常日的天數(shù)分別38天和220天。
（2）2016年4月3日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)值臺(tái)站分界線大約為南北轉(zhuǎn)東走勢(shì)，東南部地區(qū)一階差分為負(fù)值，其余地區(qū)為正值，如圖5b所示。2016年7月31日廣西蒼梧5.4級(jí)地震震中位于正、負(fù)分界線上，且分界線兩側(cè)一階差分正、負(fù)值臺(tái)站均勻分布，發(fā)震日期和異常日間隔為94天。
（3）2018年7月14日中國(guó)大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，正、負(fù)臺(tái)站分界線（0值線）在中緯度地區(qū)呈w型走勢(shì)，且0值線兩側(cè)一階差分正、負(fù)值臺(tái)站均勻分布，如圖5c所示。2018年9月12日陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震震中位于0值線邊緣，發(fā)震日期距離異常日天數(shù)為60天。
3討論
地磁場(chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)每日一值一階差分異?，F(xiàn)象并不是頻發(fā)現(xiàn)象，僅占研究總天數(shù)的3%;異?，F(xiàn)象發(fā)生之后0值線附近確實(shí)有滿足判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的地震發(fā)生，報(bào)對(duì)率為82%;陸地漏報(bào)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于全區(qū)漏報(bào)率，主要是因?yàn)樗x地磁臺(tái)站均在陸地，對(duì)陸地指示意義更明確。因此分析認(rèn)為震前的地震地磁異常信號(hào)確實(shí)能通過(guò)f每日一值一階差分表現(xiàn)出來(lái)。
f每日一值一階差分法是一種中短期預(yù)測(cè)方法，時(shí)間上從以8個(gè)月為異常有效期的發(fā)震結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，異常出現(xiàn)后6個(gè)月內(nèi)發(fā)震居多，占報(bào)對(duì)地震總數(shù)的73%，但無(wú)法做更精確的時(shí)間判斷。地點(diǎn)上，0值線雖然對(duì)未來(lái)的發(fā)震位置具有較強(qiáng)的指示意義，地震一般發(fā)生在0值線附近300 km左右范圍內(nèi)，但由于0值線較長(zhǎng)，因此需要結(jié)合其他前兆手段，才可詳細(xì)分析地震發(fā)生在0值線的具體位置。震級(jí)上，由于磁場(chǎng)本身就是存在較小波動(dòng)，小震產(chǎn)生的磁異?，F(xiàn)象在這種波動(dòng)下會(huì)被淹沒(méi)，難以辨別。因此，此方法所指示地震的震級(jí)相對(duì)較高，且地震震級(jí)與0值線走向和長(zhǎng)短沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
在震前確實(shí)存在磁場(chǎng)在不同區(qū)域的不同步變化或變化量不一致的現(xiàn)象，說(shuō)明同一天在外空磁場(chǎng)差別不大的情況下，不同區(qū)域磁場(chǎng)的不同步變化極有可能是受到地下磁場(chǎng)局部變化所導(dǎo)致。由于地下電性結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)有所變化，從而疊加在地磁場(chǎng)上，導(dǎo)致f每日一值一階差分出現(xiàn)異常。也可能是異常當(dāng)日0值線附近有感應(yīng)電流通過(guò)，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)0值線兩側(cè)磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響不一致，從而導(dǎo)致了0值線兩側(cè)異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，而電流的出現(xiàn)亦由地下電性結(jié)構(gòu)變化所致。因此，該異?，F(xiàn)象是震前地下電性結(jié)構(gòu)不同步變化的一種反應(yīng)。
由于地磁場(chǎng)受空間天氣的干擾，如磁暴會(huì)導(dǎo)致地磁場(chǎng)發(fā)生劇烈的擾動(dòng)現(xiàn)象。雖然磁暴對(duì)地磁場(chǎng)的擾動(dòng)現(xiàn)象在地磁水平分量上表現(xiàn)更為明顯，但地磁場(chǎng)每一個(gè)分量之間都有著必然的聯(lián)系。因此，我們還對(duì)異常前后兩日磁暴指數(shù)dst進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，f每日一值一階差分異?，F(xiàn)象和磁暴并沒(méi)有直接的聯(lián)系，對(duì)研究結(jié)果無(wú)影響，因篇幅較長(zhǎng)，文中沒(méi)有再進(jìn)行詳細(xì)列舉。
4結(jié)論
（1）當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)總強(qiáng)度f(wàn)逐漸增大這一趨勢(shì)變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時(shí)，研究區(qū)內(nèi)一階差分值全正或者全負(fù)的正常狀態(tài)會(huì)被打破。
（2）區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)各臺(tái)站f每日一值一階差分正、負(fù)值臺(tái)站分布較為集中的現(xiàn)象，且正、負(fù)區(qū)域間有明顯的分界線（0值線），為地震前兆異常。
（3）異常發(fā)生后8個(gè)月內(nèi)，0值線300 km附近有發(fā)生5級(jí)以上地震的可能性。
參考文獻(xiàn)：
徐文耀.2003.地磁學(xué)[m].北京：地震出版社.
pan ying1，qian geng2，yao xiuyi3
（u earthquake agency，nanjing 210014，jiangsu，china）
（ earthquake agency，wuhan 430071，hubei，china）
of financeand economics，kunming 650221，yunnan，china）
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