最新《地震中的父與子》第二課時教學設計 地震中的父與子教案設計理念(4篇)

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最新《地震中的父與子》第二課時教學設計 地震中的父與子教案設計理念(4篇)
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地震中的父與子教學設計篇一

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[摘要]在沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)進行地震勘探,由于表層覆蓋松散沙層導致打井困難,且炸藥震源的能量吸收衰減快,影響采集資料品質,同時也潛在一定的安全隱患。可控震源具有施工效率高,還具有出力大小、頻率范圍等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地表、深層地震地質條件而調整的特點,在保證安全和環(huán)保的情況下,還可針對目的層獲取較好的采集資料,在一定程度上彌補了常規(guī)炸藥震源的不足。

[關鍵詞]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用,可控震源已廣泛應用于地震資料采集作業(yè)[1]。可控震源地震勘探不僅具有施工效率高,還具有振動臺數(shù)等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地震、地質條件而調整的特點[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

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[3],這種激發(fā)方式的弊端就是在對環(huán)境產(chǎn)生的破壞同時也會因炸藥、雷管的運輸和使用而產(chǎn)生的帶來的安全隱患,本工區(qū)表層對激發(fā)能量具有強烈的吸收衰減作用,使炸藥激發(fā)的能量散失嚴重,與炸藥震源相比,可控震源具有以下優(yōu)點: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)地表條件、深層地震地質條件而調整。②可控震源連續(xù)振動產(chǎn)生的掃描信號,運用了相關技術,增強了反射波的穿透能力,提高了反射波的能量,減少了對環(huán)境的破壞。

2主要激發(fā)參數(shù)的選擇

2.1振動臺數(shù)、臺次的選擇

在激發(fā)過程中,使用多臺震源是加強向地下發(fā)射掃描信號能量的重要手段,震動次數(shù)的統(tǒng)計效應表明,n次震動對隨機干擾的壓制能力可提高■倍。然而區(qū)內干擾波發(fā)育,隨震動次數(shù)的增多,與有效波頻率相近的干擾波亦隨之增強,同時帶來相位畸變等問題,使資料分辨率降低[4]。另外由于組合臺數(shù)的增加,點震源逐漸變?yōu)榫€震源,違背了基于點震源的基本勘探理論。

2.2掃描頻率的選擇

起始頻率選擇應根據(jù)有效波和干擾波的特點,決定掃描信號的最低頻率:例如在強面波的情況下,適當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,深層反射波充滿低頻分量,所以必須降低信號頻率,而用其它方法衰減低頻干擾!終止頻率選擇應根據(jù)地質任務對地震資料高頻保護的要求,根據(jù)瑞利準則:“一個反射波的分辨率極限是四分之一波長[3]”。

2.3掃描方式的選擇

在應用可控震源時,可控震源的激發(fā)信號設計的合理與否是決定地震采集質量的重要因素之一。

在單臺可控震源的激發(fā)能級確定后,可控震源總的激發(fā)能量是激發(fā)時間(掃描長度)的積累,因此激發(fā)時間確定后,線性掃描信號與非線性掃描信號在相同頻帶內的總激發(fā)能量是完全一致的。在震源激發(fā)總能量一致的情況下,線性掃描信號的能量對淺部及深部目的層的能量分配均衡,線性掃描對主要目的層的響應較好。

3可控震源采集資料效果分析

震源臺數(shù):3-5臺 斜坡:1000ms

振動次數(shù):1次 掃描方式:線性

掃描長度:20s 驅動幅度: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看,從不同臺次、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,可控震源記錄已達到或超過了同工區(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結論

由于沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)地表條件復雜、成井困難,而炸藥震源潛在的安全隱患,使用可控震源優(yōu)勢明顯,在對可控震源的各項激發(fā)參數(shù)進行優(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。在施工過程中,加強組織管理,注重工序質量控制,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

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地震中的父與子教學設計篇二

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摘要:在探索震前地磁每日一值空間相關異常機理的基礎上,利用2008—2018年130個臺站地磁場數(shù)據(jù)計算地磁場總強度f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。結果表明:當?shù)卮艌隹倧姸萬逐漸增大這一趨勢變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時,研究區(qū)內一階差分值全正或者全負的正常狀態(tài)會被打破,從而導致區(qū)域內出現(xiàn)各臺站f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,且正、負值臺站之間出現(xiàn)明顯的異常分界線(0值線),通過異常與對應震例統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)該異常發(fā)生后8個月內在0值線300 km附近有發(fā)生5級以上地震的可能性。

關鍵詞:地磁異常;地磁場總強度;一階差分;前兆異常

0引言

地震的孕育和發(fā)生是一個復雜的過程,伴隨這一過程產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象也極其復雜。國內外學者研究發(fā)現(xiàn)許多關于地震引起地下電導率變化的實驗和野外觀測結果(nagata,1972;brace,orange,1968;barsukov,1972),這些結果引導人們研究地震的感應磁效應現(xiàn)象(中國科學院地球物理研究所第十研究室二組,1977;祁貴仲等,1981)。在相關系數(shù)異常提取方面,前人利用華北地區(qū)若干臺站資料、以局部地區(qū)地磁場空間相關性的分析為基礎,重點討論了“空間相關法”,并通過該方法及相關震例討論了震磁效應的有效性(中國科學院地球物理研究所第十研究室一組,1977);林美和沈斌(1982)認為相關系數(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,相關系數(shù)法更顯優(yōu)越性,且驗證了該方法應用于地震預報有一定的實際意義。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級地震前出現(xiàn)了相關系數(shù)低值異常,該相關系數(shù)異常量超過2.5倍均方差;1991年大同5.8級地震發(fā)生后,曾小蘋等(1992)發(fā)現(xiàn)在震中約220 km內的地磁垂直分量z在震前3個月和5天有明顯異常。后續(xù)其他學者在利用空間相關系數(shù)提取地震地磁異常時,也進行了許多的研究和驗證,針對不同地區(qū)提出了對應的指標,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)。在異常機理方面,杜安娜(1998)應用空間線性相關法對武定、麗江地震進行了預報分析,認為在這2次地震孕育過程中,在地應力的作用下,通海、西昌、成都等地磁臺附近巖石電導率發(fā)生變化;趙凌強等(2015)對2013年甘肅岷縣漳縣ms6.6地震孕震環(huán)境探討中認為松潘—甘孜地塊和隴西盆地對西秦嶺造山帶形成擠壓、阻擋作用,其能量可能通過西秦嶺造山帶中上地殼的高電阻構造傳遞,被臨潭—宕昌斷裂帶附近低阻帶所吸收,當這種從南向北擠壓和阻擋持續(xù)作用超過該地區(qū)介質的應力臨界值時,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,導致該區(qū)附近的高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或層間滑動,進而發(fā)生了岷縣漳縣地震。而高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或層間滑動必然造成巖石電導率變化,從而導致感應磁場發(fā)生變化。因此,地磁場記錄到觀測值除正常磁場外還包含了這一部分異常變化,這也是震前地磁場異常信號產(chǎn)生的根本原因。

眾多研究成果證明每日一值空間相關系數(shù)確實能提取震前地磁異常,但缺少絕對標準的臺站作為參考臺,計算結果會有一定的誤差,導致在異常分析判別中對異常臺站的選取有較大的困難和人為主觀性。追溯源頭,每日一值空間相關系數(shù)的降低其實是參考臺站和計算臺站的同步趨勢變化被打破所導致,即參考臺不變的情況下,計算臺站數(shù)據(jù)在正常基礎上有所上升或者下降,這種變化可通過一階差分表現(xiàn)出來,且不用涉及到參考臺的選取。張素琴等(2015)利用2010—2014年我國地磁臺網(wǎng)100多個臺站的地磁場總強度f子夜均值逐日差值,研究其空間變化趨勢時發(fā)現(xiàn),當逐日差值在小區(qū)域內異于周圍大趨勢增減變化的18次變化中,共有16次異常與其后幾天到半年內該區(qū)域發(fā)生的地震有很好的對應關系。這也說明逐日差值法在震前地磁信號處理中有一定的效果。

1.1資料選取

本文研究區(qū)為中國大陸區(qū)域(75°~129°e,19°~50°n),以各臺站儀器記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性較好為條件,從地磁臺網(wǎng)范圍內,選取130個臺站(圖1),其中配置fhd質子矢量磁力儀的臺站共80個,配置gsm19fd的臺站共3個,配置gsm90f1的臺站共22個,配置m15的臺站共25個。

本文采用的數(shù)據(jù)為2008—2018年130個臺站記錄的世界時16~20時(地方時0~4時)地磁場總強度f整點值的均值數(shù)據(jù)。由于夜間地磁場受空間磁場影響和環(huán)境干擾相對較小,其變化比其它時段更為穩(wěn)定,每個整點值均為該整點值前后5 min的分鐘值均值,再取16~20時的整點值的均值能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,且可避免干擾和計算量過于冗繁。若有缺數(shù),則將該天標為缺數(shù),該天的實際參與計算的臺站是130減去缺數(shù)臺站數(shù),若當天缺數(shù)臺站過多,其結果視為無效。

1.2f每日一值一階差分計算

地磁場由穩(wěn)定磁場和變化磁場組成。f夜間每日一值的逐日變化基本可以反映出地磁穩(wěn)定磁場數(shù)十年甚至上萬年的長期變化,且在一定的空間范圍內有很好的相關性,即同步變化現(xiàn)象。變化磁場反映的是地磁場的短期變化現(xiàn)象。地震地磁異??蓪е?個臺站之間的f每日一值空間相關系數(shù)下降,這種現(xiàn)象即為地磁短期變化所引起。相關系數(shù)的降低是由各個臺站記錄到的地磁數(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行提取,從而提取地震地磁異常信號。即正常情況下區(qū)域地磁場是同步變化的,f每日一值一階差分值應為同正或同負,當出現(xiàn)磁異常時,f每日一值一階差分值正、負可能會同時出現(xiàn),且正、負值區(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16,17,18,19,20時的整點值數(shù)據(jù)的均值)進行一階差分計算,獲得前后兩日之間f的差值為:df=f(t2)-f(t1)(1)式中:f(t2)為觀測日期t2的f(世界時16,17,18,19,20時的整點值數(shù)據(jù)的均值)的值;t2=t1+1;異常日期以f(t2)日期為準。

2計算結果及震例分析

2.1研究機理

地磁主磁場長期變化的時間特征可由長期變時間譜看出,其時間尺度為數(shù)十年甚至上萬年(徐文耀,2003)。f的長期變化是相對較穩(wěn)定且緩慢的,王振東等(2017,2019)利用chaos-6和igrf-12模型對2010—2016年14個地磁臺站的觀測數(shù)據(jù)描述的f都呈現(xiàn)逐漸增大趨勢。而f夜間每日一值的逐日變化基本可以將這個近似于線性增大的長期變化反映出來。因此,正常情況下,研究區(qū)內磁場趨勢上升/下降時,各臺站f每日一值一階差分為正/負值。只有當研究區(qū)內局部干擾源對磁場產(chǎn)生影響、導致區(qū)域內部分臺站磁場變化不同步時,各臺站一階差分值才會出現(xiàn)正、負值同時出現(xiàn)。當正、負臺站相對集中,將研究區(qū)在空間上劃分為2~3個區(qū)域時,說明有較大電流通過該區(qū)域,導致磁場發(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日各臺站f每日一值一階差分df為示意做等值線圖,從圖2可見,df在35°n左右以北為正、以南為負,正、負值臺站間有明顯的分界線(0值線),且將空間區(qū)域劃分為2個區(qū)域,就是本文所研究的地磁場總強度f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級地震和2013年12月16日湖北巴東5.1級地震。

df的0值線出現(xiàn)是由于0值線兩側臺站df變化不同步所致。為看清這種變化細節(jié),筆者取0值線兩側的烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽、錫林浩特—泉州等3組臺站(圖2中黑線所指臺站)的df數(shù)據(jù)進行分析研究,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,各臺站df在0值附近有輕微波動,且基本同步。5月19日,烏魯木齊、銀川和錫林浩特臺df同為正值(紅點),均位于df正值區(qū),而拉薩、邵陽和泉州臺df同為負值(藍點),均位于df負值區(qū)。但如果不進行正負標識,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)內各臺站df出現(xiàn)變化不同步的現(xiàn)象,那么各臺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個臺站對的地磁場總強度f日變化分鐘值(去均值)曲線(圖4)進行詳細分析,烏魯木齊、錫林浩特臺位于0值線北側,拉薩、泉州要位于0值線南側。從圖4可以看到,5月17日和20日世界時16~20時(圖中黑框)2個臺站對數(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,導致19日df在0值線兩側出現(xiàn)一正一負的現(xiàn)象。

表1為2013年5月18—20日所選烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽、錫林浩特—泉州3個臺站對的df數(shù)據(jù),18日6個臺站df均為負值,20日均為正值,而19日位于0值線北側臺站df為正,其南側臺站df為負,與圖4中展示的結果一致,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日磁場數(shù)據(jù)小于17和20日同時段數(shù)據(jù)(圖4),因此綜合分析認為18,19日有附加磁信號,對0值線南側磁場的削弱效果大于其北側,造成區(qū)域出現(xiàn)一階差分異常現(xiàn)象。此外,涉縣—信陽、蘭州—成都、湟源—道孚、涇陽—鐘祥等臺站數(shù)據(jù)亦出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象,但由于這幾個臺站對距離0值線較近,其一階差分異?,F(xiàn)象沒有圖4所展示得明顯。

2.2異常與地震對應結果

異常和震例統(tǒng)計中,時間上,以8個月為期,異常出現(xiàn)后最短發(fā)震時間為0天,最長為240天。考慮到8個月時間覆蓋期較長,且根據(jù)統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)有震異常中6個月內發(fā)震數(shù)占總發(fā)震數(shù)目的73%,是一個較為合理的占比,因此認為發(fā)震優(yōu)勢時段為異常出現(xiàn)后6個月內。地點上,結合磁異常震例分析認為距0值線300 km較為合適。震級上,由于地磁場變化具有區(qū)域效應,小震對地磁場影響較小且磁場變化混亂,因此對震級選擇較高,以105°e為界限,不同地區(qū)震級范圍分別為:大陸東部ms≥5.0地震、大陸西部及國界周邊ms≥6.0地震、臺灣地區(qū)ms≥6.5地震。幅度上(正值臺站差分均值減去負值臺站差分均值),對當日1~4 nt df幅度值進行詳細分析發(fā)現(xiàn),小于3 nt時一階差分等值線紊亂,大于3 nt空間上無變化,但提取異常天數(shù)急劇減小,因此幅度以3 nt為標準。

按照以上判據(jù)標準,統(tǒng)計研究區(qū)2008—2018年共4 017天內,滿足判據(jù)的df異常共有174組,占總天數(shù)的4%,排除57組負值臺站分布散亂未能找到明顯分界線的天數(shù),共有117組滿足時間判據(jù)標準,僅占總天數(shù)的3%,說明此現(xiàn)象不是頻繁出現(xiàn)的。117組異常中,在異常出現(xiàn)后8個月內有滿足震級和距離判據(jù)標準的地震發(fā)生有96組異常,異常和地震的對應率為82%。滿足判據(jù)標準的地震共90次,55次地震前有df異常現(xiàn)象出現(xiàn),漏報地震35次,漏報率為39%;大陸區(qū)域滿足判據(jù)標準的地震共51次,漏報地震12次,漏報率為24%;有異常對應的55次地震中,僅有6次地震為海域地震,占報對地震總數(shù)的10%,其余異常對應地震發(fā)生于中國大陸區(qū)域或者國界附近。這是由于大陸區(qū)域臺站分布相對密集,對此信號捕捉能力較強,而海域僅沿海臺站對其有指示意義,對信號的捕捉能力較弱。

2.3震例分析

挑選具有代表性的幾個異常震例進行詳細分析,包括2008年5月12日汶川8.0級地震、2016年7月31日廣西蒼梧5.4級地震、2018年9月12日陜西寧強5.3級地震,對震前f每日一值一階差分異?,F(xiàn)象進行分析。

(1)2008年4月4日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負臺站分界線(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級地震和青海海西6.3級地震,2個地震震中均位于分界線附近300 km的范圍內,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日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負值臺站分界線大約為南北轉東走勢,東南部地區(qū)一階差分為負值,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級地震震中位于正、負分界線上,且分界線兩側一階差分正、負值臺站均勻分布,發(fā)震日期和異常日間隔為94天。

(3)2018年7月14日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負臺站分界線(0值線)在中緯度地區(qū)呈w型走勢,且0值線兩側一階差分正、負值臺站均勻分布,如圖5c所示。2018年9月12日陜西寧強5.3級地震震中位于0值線邊緣,發(fā)震日期距離異常日天數(shù)為60天。

3討論

地磁場總強度f每日一值一階差分異常現(xiàn)象并不是頻發(fā)現(xiàn)象,僅占研究總天數(shù)的3%;異常現(xiàn)象發(fā)生之后0值線附近確實有滿足判據(jù)標準的地震發(fā)生,報對率為82%;陸地漏報率遠遠小于全區(qū)漏報率,主要是因為所選地磁臺站均在陸地,對陸地指示意義更明確。因此分析認為震前的地震地磁異常信號確實能通過f每日一值一階差分表現(xiàn)出來。

f每日一值一階差分法是一種中短期預測方法,時間上從以8個月為異常有效期的發(fā)震結果統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),異常出現(xiàn)后6個月內發(fā)震居多,占報對地震總數(shù)的73%,但無法做更精確的時間判斷。地點上,0值線雖然對未來的發(fā)震位置具有較強的指示意義,地震一般發(fā)生在0值線附近300 km左右范圍內,但由于0值線較長,因此需要結合其他前兆手段,才可詳細分析地震發(fā)生在0值線的具體位置。震級上,由于磁場本身就是存在較小波動,小震產(chǎn)生的磁異常現(xiàn)象在這種波動下會被淹沒,難以辨別。因此,此方法所指示地震的震級相對較高,且地震震級與0值線走向和長短沒有明顯的對應關系。

在震前確實存在磁場在不同區(qū)域的不同步變化或變化量不一致的現(xiàn)象,說明同一天在外空磁場差別不大的情況下,不同區(qū)域磁場的不同步變化極有可能是受到地下磁場局部變化所導致。由于地下電性結構變化導致產(chǎn)生的感應磁場有所變化,從而疊加在地磁場上,導致f每日一值一階差分出現(xiàn)異常。也可能是異常當日0值線附近有感應電流通過,該電流產(chǎn)生的磁場對0值線兩側磁場產(chǎn)生的影響不一致,從而導致了0值線兩側異?,F(xiàn)象出現(xiàn),而電流的出現(xiàn)亦由地下電性結構變化所致。因此,該異常現(xiàn)象是震前地下電性結構不同步變化的一種反應。

由于地磁場受空間天氣的干擾,如磁暴會導致地磁場發(fā)生劇烈的擾動現(xiàn)象。雖然磁暴對地磁場的擾動現(xiàn)象在地磁水平分量上表現(xiàn)更為明顯,但地磁場每一個分量之間都有著必然的聯(lián)系。因此,我們還對異常前后兩日磁暴指數(shù)dst進行了統(tǒng)計分析。結果表明,f每日一值一階差分異常現(xiàn)象和磁暴并沒有直接的聯(lián)系,對研究結果無影響,因篇幅較長,文中沒有再進行詳細列舉。

4結論

(1)當?shù)卮艌隹倧姸萬逐漸增大這一趨勢變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時,研究區(qū)內一階差分值全正或者全負的正常狀態(tài)會被打破。

(2)區(qū)域內出現(xiàn)各臺站f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,且正、負區(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個月內,0值線300 km附近有發(fā)生5級以上地震的可能性。

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地震中的父與子教學設計篇三

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摘 要:本文從地震系統(tǒng)入手,對地震數(shù)據(jù)庫的常用技術進行分析,并論述了地震數(shù)據(jù)庫在油田勘探開發(fā)中的應用,一方面希望能夠結合當前形勢完善地震數(shù)據(jù)庫,使地震數(shù)據(jù)庫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,能夠進一步突出地震數(shù)據(jù)庫的應用價值。

關鍵詞:地震數(shù)據(jù)庫 技術 油田勘探開發(fā) 應用

隨著地震觀測手段的增多,觀測臺站的加密,大量地震觀測臺網(wǎng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化改造,獲得了大量的數(shù)據(jù),在計算機技術飛速發(fā)展的推動下,數(shù)據(jù)庫以其理論完備、操作簡便、存取有效等一系列優(yōu)點被廣泛應用于地震領域,得到了迅速發(fā)展。過去幾年,許多地震科研人員密切跟蹤數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢,結合主體的抗震功能,大力開展地震數(shù)據(jù)庫,使其技術得到一定應用?,F(xiàn)如今,隨著數(shù)據(jù)庫技術在地震領域的進一步應用,尋求有效和實用的數(shù)據(jù)庫設計方法,已越來越顯示出其必要性,這也成為我國地震科研人員當前必須考慮的重要課題。

1 地震數(shù)據(jù)庫的常用技術

地震數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有分布式層次結構,每個地震數(shù)據(jù)庫在建設之初應根據(jù)其任務、包含的數(shù)據(jù)類別、預期的數(shù)據(jù)量等因素,確定該數(shù)據(jù)庫在地震數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構中的類別。

1.1 數(shù)據(jù)庫的擴充

對于地震資料,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫范圍已遠遠不能滿足生產(chǎn)人員的需求分析,這主要是由于地震科研人員不斷調整地下結構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,有必要對其范圍進行有效擴充。一般而言,地震數(shù)據(jù)庫擴充的方法有以下兩種:一是對主測線和聯(lián)絡測線其中的一個范圍進行擴充;二是同時擴充主測線和聯(lián)絡測線的范圍。

1.2 數(shù)據(jù)庫的合并

在工作中為了避免重復解釋,可根據(jù)實際需要將某些層位的解釋成果合并成一個新的地震數(shù)據(jù)庫,并將解釋和斷層投影在兩個數(shù)據(jù)庫的另一個相同的工作區(qū),以方便作圖和地層對比。為了解決過去實現(xiàn)這一功能的操作復雜、容易出錯、浪費時間等問題,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。

1.3 數(shù)據(jù)庫的拆分

勘探和開發(fā)數(shù)據(jù)庫不僅能夠實現(xiàn)所需要的小全庫數(shù)據(jù),還具有合并功能,這樣不僅增加了數(shù)據(jù)庫調用的速度,同時易于管理。數(shù)據(jù)庫的拆分,從主測線和聯(lián)絡線兩方面進行。具體的拆分方法有兩種:一是在打開目的庫、選擇源數(shù)據(jù)庫后,定義數(shù)據(jù)體及層位、斷層等解釋數(shù)據(jù)進行抽取,新生成的數(shù)據(jù)庫即為用戶所需的拆分庫;二是根據(jù)提供的參數(shù),按照一定要求先建立一個數(shù)據(jù)庫框架,以此作為目的庫。

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也不統(tǒng)一,處理后的地震數(shù)據(jù)加載通過相關聯(lián)片解釋會有錯位軸出現(xiàn),特別是對于聯(lián)絡線的同向軸錯位十分明顯。為了真正解決這些問題,我們應設法形成一個統(tǒng)一的處理基準,探索同樣的工作在不同時期的地震數(shù)據(jù)處理的規(guī)范化方法。

2 地震數(shù)據(jù)庫在油田勘探開發(fā)中的應用

在過去的幾十年里保存下來的地震圖紙主要是對地震的重要原始數(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,具有一定的應用價值。地震成果數(shù)據(jù)是油田投入巨額資金進行地震勘探換取的寶貴數(shù)據(jù),是進行油氣勘探開發(fā)地質研究的資料基礎,在油田勘探開發(fā)中占有重要的地位。根據(jù)地震系統(tǒng)應用的特點,將一些地震應用的特殊功能集成在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,可以真正地利用好地震數(shù)據(jù)。

2.1 勘探開發(fā)地震數(shù)據(jù)庫的關系應用

(1)地震圖紙庫與地震編號庫、地震通道庫。對于地震圖紙庫,在油田勘探開發(fā)過程中不僅可以記錄一個地震的原始資料,最突出的特點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地震編號,這就是地震圖紙庫與地震編號庫最明顯的關系。地震圖紙記錄了油田的勘探和開發(fā)之間的相關圖紙,繪制相關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)的多個通道,記錄油田勘探開發(fā)相應圖紙的通道信息,然后利用圖紙名來關聯(lián)通道信息,這是地震圖紙庫與地震通道庫之間的關系。

(2)地震圖紙庫與地震波形庫。油田勘探地震圖紙庫,記錄了地震圖紙?zhí)剿骱头治龅脑紥呙鑸D,而地震波形庫記錄的數(shù)據(jù),多在探索和開發(fā)數(shù)字化及波形中提取。油田勘探地震波形數(shù)據(jù),對應的是一次地震一個分量的數(shù)據(jù),而在地震的原始圖紙上,油田勘探地震圖紙庫和波形庫可以有多次地震多個分量的記錄,它們之間的關聯(lián)關系是一對多的關系,主要通過地震編號來關聯(lián)。

(3)地震圖紙庫與地震震相庫。地震震相庫保存了每次地震圖紙分析的結果,根據(jù)分析結果可計算出震級,這是地震圖紙庫與地震震相庫之間最重要的關系??梢哉f,地震數(shù)據(jù)庫自動實現(xiàn)了儀器數(shù)據(jù)的調入以及震級的計算。

2.2 勘探開發(fā)地震數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)應用

地震數(shù)據(jù)庫之間的顯著關系,很好地反映出地震數(shù)據(jù)之間的相互依存。在針對地震系統(tǒng)的要求的基礎上,我們完成了地震系統(tǒng)應用中的多個應用子系統(tǒng),這是根據(jù)地震數(shù)據(jù)之間的內在聯(lián)系而形成的。這些應用子系統(tǒng)包括以下幾個: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)。對于油田勘探地震檔案管理系統(tǒng),大致包括圖紙、圖紙存儲、圖紙查詢和圖紙壓縮這幾個部分,有連接用戶和地震圖紙庫的一個作用。不論是采用何種方式進行圖紙?zhí)幚?用戶都可以查詢自己所需要的圖紙,進行地震分析。

(2)地震波形提取系統(tǒng)。地震波形提取系統(tǒng)是整個地震圖紙數(shù)字化最關鍵的技術,油田勘探地震圖紙的原始數(shù)據(jù)就是通過該系統(tǒng)之后才轉化成波形數(shù)據(jù)的,該系統(tǒng)對波形的成功提取將直接關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,以獲得在一個地震的震級原始圖紙上進行地震分析的功能。通過自動連接油田勘探開發(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,在計算機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、應力降等震源參數(shù)。

另外,對勘探開發(fā)地震測量數(shù)據(jù)的管理?,F(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)和勘探數(shù)據(jù)庫連接,對于現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)的精度、自動成圖等都要很好地管理和把握,這直接關于到勘探數(shù)據(jù)庫的繪制和實地測量數(shù)據(jù)的準確性。

可以說,將地震數(shù)據(jù)庫技術應用到勘探開發(fā)中,為地震的勘探開發(fā)科研生產(chǎn)提供了保障,并作出了應有的貢獻,創(chuàng)造了良好的工作效益。因此,勘探開發(fā)地震數(shù)據(jù)庫在勘探開發(fā)中的應用效果顯著。

參考文獻

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地震中的父與子教學設計篇四

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摘要:在探索震前地磁每日一值空間相關異常機理的基礎上,利用2008—2018年130個臺站地磁場數(shù)據(jù)計算地磁場總強度f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。結果表明:當?shù)卮艌隹倧姸萬逐漸增大這一趨勢變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時,研究區(qū)內一階差分值全正或者全負的正常狀態(tài)會被打破,從而導致區(qū)域內出現(xiàn)各臺站f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,且正、負值臺站之間出現(xiàn)明顯的異常分界線(0值線),通過異常與對應震例統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)該異常發(fā)生后8個月內在0值線300 km附近有發(fā)生5級以上地震的可能性。

關鍵詞:地磁異常;地磁場總強度;一階差分;前兆異常

0引言

地震的孕育和發(fā)生是一個復雜的過程,伴隨這一過程產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象也極其復雜。國內外學者研究發(fā)現(xiàn)許多關于地震引起地下電導率變化的實驗和野外觀測結果(nagata,1972;brace,orange,1968;barsukov,1972),這些結果引導人們研究地震的感應磁效應現(xiàn)象(中國科學院地球物理研究所第十研究室二組,1977;祁貴仲等,1981)。在相關系數(shù)異常提取方面,前人利用華北地區(qū)若干臺站資料、以局部地區(qū)地磁場空間相關性的分析為基礎,重點討論了“空間相關法”,并通過該方法及相關震例討論了震磁效應的有效性(中國科學院地球物理研究所第十研究室一組,1977);林美和沈斌(1982)認為相關系數(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,相關系數(shù)法更顯優(yōu)越性,且驗證了該方法應用于地震預報有一定的實際意義。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級地震前出現(xiàn)了相關系數(shù)低值異常,該相關系數(shù)異常量超過2.5倍均方差;1991年大同5.8級地震發(fā)生后,曾小蘋等(1992)發(fā)現(xiàn)在震中約220 km內的地磁垂直分量z在震前3個月和5天有明顯異常。后續(xù)其他學者在利用空間相關系數(shù)提取地震地磁異常時,也進行了許多的研究和驗證,針對不同地區(qū)提出了對應的指標,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)。在異常機理方面,杜安娜(1998)應用空間線性相關法對武定、麗江地震進行了預報分析,認為在這2次地震孕育過程中,在地應力的作用下,通海、西昌、成都等地磁臺附近巖石電導率發(fā)生變化;趙凌強等(2015)對2013年甘肅岷縣漳縣ms6.6地震孕震環(huán)境探討中認為松潘—甘孜地塊和隴西盆地對西秦嶺造山帶形成擠壓、阻擋作用,其能量可能通過西秦嶺造山帶中上地殼的高電阻構造傳遞,被臨潭—宕昌斷裂帶附近低阻帶所吸收,當這種從南向北擠壓和阻擋持續(xù)作用超過該地區(qū)介質的應力臨界值時,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,導致該區(qū)附近的高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或層間滑動,進而發(fā)生了岷縣漳縣地震。而高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或層間滑動必然造成巖石電導率變化,從而導致感應磁場發(fā)生變化。因此,地磁場記錄到觀測值除正常磁場外還包含了這一部分異常變化,這也是震前地磁場異常信號產(chǎn)生的根本原因。

眾多研究成果證明每日一值空間相關系數(shù)確實能提取震前地磁異常,但缺少絕對標準的臺站作為參考臺,計算結果會有一定的誤差,導致在異常分析判別中對異常臺站的選取有較大的困難和人為主觀性。追溯源頭,每日一值空間相關系數(shù)的降低其實是參考臺站和計算臺站的同步趨勢變化被打破所導致,即參考臺不變的情況下,計算臺站數(shù)據(jù)在正?;A上有所上升或者下降,這種變化可通過一階差分表現(xiàn)出來,且不用涉及到參考臺的選取。張素琴等(2015)利用2010—2014年我國地磁臺網(wǎng)100多個臺站的地磁場總強度f子夜均值逐日差值,研究其空間變化趨勢時發(fā)現(xiàn),當逐日差值在小區(qū)域內異于周圍大趨勢增減變化的18次變化中,共有16次異常與其后幾天到半年內該區(qū)域發(fā)生的地震有很好的對應關系。這也說明逐日差值法在震前地磁信號處理中有一定的效果。

1.1資料選取

本文研究區(qū)為中國大陸區(qū)域(75°~129°e,19°~50°n),以各臺站儀器記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性較好為條件,從地磁臺網(wǎng)范圍內,選取130個臺站(圖1),其中配置fhd質子矢量磁力儀的臺站共80個,配置gsm19fd的臺站共3個,配置gsm90f1的臺站共22個,配置m15的臺站共25個。

本文采用的數(shù)據(jù)為2008—2018年130個臺站記錄的世界時16~20時(地方時0~4時)地磁場總強度f整點值的均值數(shù)據(jù)。由于夜間地磁場受空間磁場影響和環(huán)境干擾相對較小,其變化比其它時段更為穩(wěn)定,每個整點值均為該整點值前后5 min的分鐘值均值,再取16~20時的整點值的均值能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,且可避免干擾和計算量過于冗繁。若有缺數(shù),則將該天標為缺數(shù),該天的實際參與計算的臺站是130減去缺數(shù)臺站數(shù),若當天缺數(shù)臺站過多,其結果視為無效。

1.2f每日一值一階差分計算

地磁場由穩(wěn)定磁場和變化磁場組成。f夜間每日一值的逐日變化基本可以反映出地磁穩(wěn)定磁場數(shù)十年甚至上萬年的長期變化,且在一定的空間范圍內有很好的相關性,即同步變化現(xiàn)象。變化磁場反映的是地磁場的短期變化現(xiàn)象。地震地磁異??蓪е?個臺站之間的f每日一值空間相關系數(shù)下降,這種現(xiàn)象即為地磁短期變化所引起。相關系數(shù)的降低是由各個臺站記錄到的地磁數(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行提取,從而提取地震地磁異常信號。即正常情況下區(qū)域地磁場是同步變化的,f每日一值一階差分值應為同正或同負,當出現(xiàn)磁異常時,f每日一值一階差分值正、負可能會同時出現(xiàn),且正、負值區(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16,17,18,19,20時的整點值數(shù)據(jù)的均值)進行一階差分計算,獲得前后兩日之間f的差值為:df=f(t2)-f(t1)(1)式中:f(t2)為觀測日期t2的f(世界時16,17,18,19,20時的整點值數(shù)據(jù)的均值)的值;t2=t1+1;異常日期以f(t2)日期為準。

2計算結果及震例分析

2.1研究機理

地磁主磁場長期變化的時間特征可由長期變時間譜看出,其時間尺度為數(shù)十年甚至上萬年(徐文耀,2003)。f的長期變化是相對較穩(wěn)定且緩慢的,王振東等(2017,2019)利用chaos-6和igrf-12模型對2010—2016年14個地磁臺站的觀測數(shù)據(jù)描述的f都呈現(xiàn)逐漸增大趨勢。而f夜間每日一值的逐日變化基本可以將這個近似于線性增大的長期變化反映出來。因此,正常情況下,研究區(qū)內磁場趨勢上升/下降時,各臺站f每日一值一階差分為正/負值。只有當研究區(qū)內局部干擾源對磁場產(chǎn)生影響、導致區(qū)域內部分臺站磁場變化不同步時,各臺站一階差分值才會出現(xiàn)正、負值同時出現(xiàn)。當正、負臺站相對集中,將研究區(qū)在空間上劃分為2~3個區(qū)域時,說明有較大電流通過該區(qū)域,導致磁場發(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日各臺站f每日一值一階差分df為示意做等值線圖,從圖2可見,df在35°n左右以北為正、以南為負,正、負值臺站間有明顯的分界線(0值線),且將空間區(qū)域劃分為2個區(qū)域,就是本文所研究的地磁場總強度f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級地震和2013年12月16日湖北巴東5.1級地震。

df的0值線出現(xiàn)是由于0值線兩側臺站df變化不同步所致。為看清這種變化細節(jié),筆者取0值線兩側的烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽、錫林浩特—泉州等3組臺站(圖2中黑線所指臺站)的df數(shù)據(jù)進行分析研究,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,各臺站df在0值附近有輕微波動,且基本同步。5月19日,烏魯木齊、銀川和錫林浩特臺df同為正值(紅點),均位于df正值區(qū),而拉薩、邵陽和泉州臺df同為負值(藍點),均位于df負值區(qū)。但如果不進行正負標識,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)內各臺站df出現(xiàn)變化不同步的現(xiàn)象,那么各臺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個臺站對的地磁場總強度f日變化分鐘值(去均值)曲線(圖4)進行詳細分析,烏魯木齊、錫林浩特臺位于0值線北側,拉薩、泉州要位于0值線南側。從圖4可以看到,5月17日和20日世界時16~20時(圖中黑框)2個臺站對數(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,導致19日df在0值線兩側出現(xiàn)一正一負的現(xiàn)象。

表1為2013年5月18—20日所選烏魯木齊—拉薩、銀川—邵陽、錫林浩特—泉州3個臺站對的df數(shù)據(jù),18日6個臺站df均為負值,20日均為正值,而19日位于0值線北側臺站df為正,其南側臺站df為負,與圖4中展示的結果一致,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日磁場數(shù)據(jù)小于17和20日同時段數(shù)據(jù)(圖4),因此綜合分析認為18,19日有附加磁信號,對0值線南側磁場的削弱效果大于其北側,造成區(qū)域出現(xiàn)一階差分異常現(xiàn)象。此外,涉縣—信陽、蘭州—成都、湟源—道孚、涇陽—鐘祥等臺站數(shù)據(jù)亦出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象,但由于這幾個臺站對距離0值線較近,其一階差分異?,F(xiàn)象沒有圖4所展示得明顯。

2.2異常與地震對應結果

異常和震例統(tǒng)計中,時間上,以8個月為期,異常出現(xiàn)后最短發(fā)震時間為0天,最長為240天。考慮到8個月時間覆蓋期較長,且根據(jù)統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)有震異常中6個月內發(fā)震數(shù)占總發(fā)震數(shù)目的73%,是一個較為合理的占比,因此認為發(fā)震優(yōu)勢時段為異常出現(xiàn)后6個月內。地點上,結合磁異常震例分析認為距0值線300 km較為合適。震級上,由于地磁場變化具有區(qū)域效應,小震對地磁場影響較小且磁場變化混亂,因此對震級選擇較高,以105°e為界限,不同地區(qū)震級范圍分別為:大陸東部ms≥5.0地震、大陸西部及國界周邊ms≥6.0地震、臺灣地區(qū)ms≥6.5地震。幅度上(正值臺站差分均值減去負值臺站差分均值),對當日1~4 nt df幅度值進行詳細分析發(fā)現(xiàn),小于3 nt時一階差分等值線紊亂,大于3 nt空間上無變化,但提取異常天數(shù)急劇減小,因此幅度以3 nt為標準。

按照以上判據(jù)標準,統(tǒng)計研究區(qū)2008—2018年共4 017天內,滿足判據(jù)的df異常共有174組,占總天數(shù)的4%,排除57組負值臺站分布散亂未能找到明顯分界線的天數(shù),共有117組滿足時間判據(jù)標準,僅占總天數(shù)的3%,說明此現(xiàn)象不是頻繁出現(xiàn)的。117組異常中,在異常出現(xiàn)后8個月內有滿足震級和距離判據(jù)標準的地震發(fā)生有96組異常,異常和地震的對應率為82%。滿足判據(jù)標準的地震共90次,55次地震前有df異?,F(xiàn)象出現(xiàn),漏報地震35次,漏報率為39%;大陸區(qū)域滿足判據(jù)標準的地震共51次,漏報地震12次,漏報率為24%;有異常對應的55次地震中,僅有6次地震為海域地震,占報對地震總數(shù)的10%,其余異常對應地震發(fā)生于中國大陸區(qū)域或者國界附近。這是由于大陸區(qū)域臺站分布相對密集,對此信號捕捉能力較強,而海域僅沿海臺站對其有指示意義,對信號的捕捉能力較弱。

2.3震例分析

挑選具有代表性的幾個異常震例進行詳細分析,包括2008年5月12日汶川8.0級地震、2016年7月31日廣西蒼梧5.4級地震、2018年9月12日陜西寧強5.3級地震,對震前f每日一值一階差分異?,F(xiàn)象進行分析。

(1)2008年4月4日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負臺站分界線(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級地震和青海海西6.3級地震,2個地震震中均位于分界線附近300 km的范圍內,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日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負值臺站分界線大約為南北轉東走勢,東南部地區(qū)一階差分為負值,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級地震震中位于正、負分界線上,且分界線兩側一階差分正、負值臺站均勻分布,發(fā)震日期和異常日間隔為94天。

(3)2018年7月14日中國大陸地區(qū)出現(xiàn)f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,正、負臺站分界線(0值線)在中緯度地區(qū)呈w型走勢,且0值線兩側一階差分正、負值臺站均勻分布,如圖5c所示。2018年9月12日陜西寧強5.3級地震震中位于0值線邊緣,發(fā)震日期距離異常日天數(shù)為60天。

3討論

地磁場總強度f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值線附近確實有滿足判據(jù)標準的地震發(fā)生,報對率為82%;陸地漏報率遠遠小于全區(qū)漏報率,主要是因為所選地磁臺站均在陸地,對陸地指示意義更明確。因此分析認為震前的地震地磁異常信號確實能通過f每日一值一階差分表現(xiàn)出來。

f每日一值一階差分法是一種中短期預測方法,時間上從以8個月為異常有效期的發(fā)震結果統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),異常出現(xiàn)后6個月內發(fā)震居多,占報對地震總數(shù)的73%,但無法做更精確的時間判斷。地點上,0值線雖然對未來的發(fā)震位置具有較強的指示意義,地震一般發(fā)生在0值線附近300 km左右范圍內,但由于0值線較長,因此需要結合其他前兆手段,才可詳細分析地震發(fā)生在0值線的具體位置。震級上,由于磁場本身就是存在較小波動,小震產(chǎn)生的磁異?,F(xiàn)象在這種波動下會被淹沒,難以辨別。因此,此方法所指示地震的震級相對較高,且地震震級與0值線走向和長短沒有明顯的對應關系。

在震前確實存在磁場在不同區(qū)域的不同步變化或變化量不一致的現(xiàn)象,說明同一天在外空磁場差別不大的情況下,不同區(qū)域磁場的不同步變化極有可能是受到地下磁場局部變化所導致。由于地下電性結構變化導致產(chǎn)生的感應磁場有所變化,從而疊加在地磁場上,導致f每日一值一階差分出現(xiàn)異常。也可能是異常當日0值線附近有感應電流通過,該電流產(chǎn)生的磁場對0值線兩側磁場產(chǎn)生的影響不一致,從而導致了0值線兩側異?,F(xiàn)象出現(xiàn),而電流的出現(xiàn)亦由地下電性結構變化所致。因此,該異?,F(xiàn)象是震前地下電性結構不同步變化的一種反應。

由于地磁場受空間天氣的干擾,如磁暴會導致地磁場發(fā)生劇烈的擾動現(xiàn)象。雖然磁暴對地磁場的擾動現(xiàn)象在地磁水平分量上表現(xiàn)更為明顯,但地磁場每一個分量之間都有著必然的聯(lián)系。因此,我們還對異常前后兩日磁暴指數(shù)dst進行了統(tǒng)計分析。結果表明,f每日一值一階差分異?,F(xiàn)象和磁暴并沒有直接的聯(lián)系,對研究結果無影響,因篇幅較長,文中沒有再進行詳細列舉。

4結論

(1)當?shù)卮艌隹倧姸萬逐漸增大這一趨勢變化出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時,研究區(qū)內一階差分值全正或者全負的正常狀態(tài)會被打破。

(2)區(qū)域內出現(xiàn)各臺站f每日一值一階差分正、負值臺站分布較為集中的現(xiàn)象,且正、負區(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個月內,0值線300 km附近有發(fā)生5級以上地震的可能性。

參考文獻:

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