郫縣地震基準臺實習報告

地震基準臺實習報告學院：地球物理學院班級：勘查一班一、實習目的大學專業(yè)課程學習已接近尾聲，專業(yè)課學習中我們先后學習了地球物理學中的四種基本方法：重力、磁法、電法、地震。通過對郫縣地震臺的實地實習認識，讓我們將理論知識聯(lián)系到生產(chǎn)實際當中，了解地球物理學方法在地震觀測、預報中的實際應用，使我們有一次全面的感性認識，從而加深我們對所學課程知識的理解，使學習和實踐相結合。二、實習地點簡介成都地震臺概況地理位置成都地震基準臺位于：成都市郫縣，新勝鎮(zhèn)天生村走石山，東經(jīng)103°45′36″，北緯30°54′28″，海撥653米，總面積（40畝）。歷史沿革1957年.始建于成都西郊光華村（西南財經(jīng)學院）附近。1967年遷至灌縣（今都江堰市玉壘山公園）1971年05月重新選臺在走石山。2000年1月1日數(shù)字地震記錄儀JCZ-1正式投入運行。宣告模擬記錄成為歷史。三、實習內(nèi)容（一）地磁觀測時間：11月11日主要內(nèi)容：地磁絕對觀測及相對觀測以及地磁觀測環(huán)境、干擾因素1、地磁相對及絕對觀測eq\o\ac(○,1)相對記錄的儀器是GM4磁通門磁力儀與FHDZ-M15（地磁總場與分量組合觀測系統(tǒng)），相對記錄對溫度比較敏感，所以要求記錄室的年溫差不超過5度，GM4儀器觀測的是地磁變化的秒值，F(xiàn)HDZ-M15觀測的是地磁變化分鐘值，這兩個數(shù)值間有著一定的轉(zhuǎn)換規(guī)律用于地震資料的處理與應用。eq\o\ac(○,2)絕對觀測則主要利用CTM-DI儀進行觀測（主要觀測地磁傾角、偏角）CTM-DI儀（圖）DI儀近零法記錄表（圖）2、影響地磁因素（小環(huán)境）eq\o\ac(○,1)輸電線；eq\o\ac(○,2)鄰近城市軌道交通，如地鐵、輕軌；eq\o\ac(○,3)地震臺附近的日常經(jīng)濟活動；總之，地磁觀測受周邊小環(huán)境影響因素較大，隨著郫縣周邊經(jīng)濟的發(fā)展，一些工廠、高鐵相繼開工，嚴重影響了地磁的觀測，經(jīng)常造成地磁數(shù)據(jù)的跳變，對數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生了不利的影響。（二）地電觀測時間：11月12日主要內(nèi)容：地電儀野外布極原理，及地電數(shù)據(jù)采集、處理。1．地電阻率觀測臺站選建原則地電阻率臺站一般選建在地震活動帶附近的完整基巖上。觀測目的層和供電極距AB一般從電測深曲線上來選定，目的層應選受力后電阻率有明顯變化的多孔砂巖或其它巖層。在電測深曲線上具體點位應定在目的層和其它巖層的交界面附近，以便巖層受力后電阻率有更加明顯的變化。當在電測深曲線上具體點位確定之后，勘探深度h和AB極距也就確定了。MN極距一般為AB極距的三分之一到五分之一。M點和N點一般選在電流線平行于地表的AB中部，只有這樣觀測數(shù)據(jù)才會比較穩(wěn)定。觀測剖面上的四個電極一般為對稱四極。具體技術要求一個觀測臺站一般設置二至三個觀測剖面，它們一般和地震活動構造帶分別構成平行、垂直和斜交。AB極距一般要求≥1000米，MN極距一般為AB極距的三分之一到五分之一。供電極單極接地電阻≤30Ω，測量電極使用鉛板時，單極接地電阻一般要求≤100Ω。絕緣子在浸水試驗時的絕緣電阻應≥300MΩ。室外導線線電阻≤20Ω/km，抗拉強度≥28kg/mm2，在大氣相對濕度≤90%的條件下，供電回路漏電電流應不大于正常供電電流的1‰，漏電電位差應不大于正常人工電位差的5‰，測量線路對地絕緣電阻≥5MΩ。觀測室與任一電極的距離≥30m，且離布極中心的距離以≤500m為宜，以免引線過長增加干擾。室內(nèi)日溫差≤3℃，年室溫在10～30℃內(nèi)，相對濕度≤80%，室內(nèi)接地線其接地電阻≤10Ω。3.粗差數(shù)據(jù)的處理以2006年09月08日的數(shù)差數(shù)據(jù)處理為例：日期：2006.09.08值班員：張保全時間VSPρsρsρsσn0-118.362.3562.3562.350.021-118.962.3962.3962.390.012-119.562.3762.3762.370.013-120.162.3862.3862.380.024-120.962.3862.3862.380.025-121.862.3962.3962.390.036-122.362.4362.4362.430.047-122.762.2462.2462.240.048-123.462.2862.2862.280.019-124.162.3362.3362.330.0110-124.762.3162.3162.310.0511-125.262.3262.3262.320.051247.0313-741.961.1561.152.121452.131559.1516-124.762.3662.3662.360.1317-124.762.4962.4962.490.0718-124.162.5962.5962.590.2919-123.762.5162.5162.510.0320-123.762.4462.4462.440.0221-123.462.2862.2862.280.0222-12362.4862.4862.480.0123-122.762.4262.4262.420.02均值-152.161.1362.3362.390.14均方差3.700.280.09相對方差6.060.450.14ρs前天均值62.80ρs昨天均值62.23舍粗差范圍ρs兩天均值62.5265.6559.395﹪3.13初始均值62.33舍數(shù)范圍初σn-10.2862.8961.772σn-10.56初算結果-152.162.330.280.45最終結果-152.162.390.090.14注：①此表主要用于粗差處理，也可用于均值、均方差和相對均方差的計算。②當早晨處理粗差時，首先在紙上記錄下頭兩天的日均值和相對均方差﹥10﹪的粗差小時數(shù)，然后再去收數(shù)和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并在未作數(shù)據(jù)處理之前按以下方法操作。③將原始的ρs數(shù)據(jù)同時復制在三個ρs欄，第一欄不作舍數(shù)處理。④用第二個ρs欄作舍粗差、計算初始均值、初始均方差和初始相對均方差。⑤用第三個ρs欄舍粗差和大于2倍均方差的數(shù)，并計算最后的日均值、均方差和相對方差。⑥以上規(guī)定主要便于計算舍粗差范圍和舍數(shù)范圍，并有利于復核檢查。注：以前兩天電阻率日均值的平均值為準，凡是變化量大于平均值的5％的小時值的數(shù)據(jù)均為粗差，小時值的相對均方根誤差＞10％的也為粗差。凡是某測道某小時的電阻率觀測值為粗差時，該測道該小時的觀測值全部舍去。4.觀測數(shù)據(jù)突變的處理以前一天電阻率的日均值為準，如果連續(xù)4小時觀測的每個電阻率數(shù)據(jù)的變化量都＞2％，且超過本臺上月電阻率均方根誤差月均值的3倍，這種現(xiàn)象稱之為“突變”。遇“突變”時應采取以下措施查明原因：①檢查外線路及其漏電情況、電極（接地電阻）、避雷器；②檢查儀器工作狀態(tài)（標定儀器）；③檢查觀測環(huán)境。如證實“突變”為觀測環(huán)境干擾或觀測系統(tǒng)故障所所致，應及時排除；否則應向上級主管部門匯報，并將匯報和處理情況詳細記入觀測記錄簿“重大情況記載表”。5.故障排除在地電日常觀測工作中常會出現(xiàn)儀器故障或外線路故障。以下就以外線故障為主談談自己個人對兩種故障的看法。（1）外線故障外線故障常常表現(xiàn)為觀測數(shù)據(jù)偏離正常值較大，或者大于正常值，或者小于正常值。自電有時很大，有時又反向為負值。eq\o\ac(○,1)當供電電流正常時，自電變化很大，或反向為負值，就很可能是測量線接觸不良，或有開路現(xiàn)象。這時應首先檢查室內(nèi)控制面板是否有開路現(xiàn)象，比如保險管是否有損壞，或用萬用表電阻檔檢查各段線路是否有開路，或用兆歐表連接一條沒有問題的外線和一條可能有問題的外線進行搖測，如果哪條線阻值不為零，就是哪條線有開路現(xiàn)象。eq\o\ac(○,2)當供電電流正常，自電也正常，但電阻率值小于正常值不多，這種情況有可能是測量線接觸不良，或是供電線和測量線在測量極之間漏電。出現(xiàn)這種情況應具體情況具體分析，或到野外查找。eq\o\ac(○,3)如果供電電流正常，自電也正常，但電阻率值大于正常值，這種情況就很有可能是供電線漏電，或是測量線在測量極區(qū)間之外漏電。這也需要具體情況具體分析，或到野外查找是否有樹子或竹子磨破導線后漏電。eq\o\ac(○,4)供電電極和導線之間被銹斷，這種情況造成穩(wěn)流電源不能正常工作，出現(xiàn)這種情況電極接地電阻比正常情況大幾倍甚至十幾倍。eq\o\ac(○,5)供電線開路或接觸不良，這種情況常常是電流不穩(wěn)定或穩(wěn)流源不能正常供電。（1）儀器故障eq\o\ac(○,1)儀器測數(shù)不準應重新進行工作參數(shù)預置，校正零點，校正滿度。eq\o\ac(○,2)如儀器不工作應檢查4007以后的工作參數(shù)是否正確，繼電器是否有損壞。eq\o\ac(○,3)如供電不正常，應檢查電源是否有故障，供電線是否有接觸不良現(xiàn)象。6.分析預報及地震對應情況以成都臺電阻率在5.12地震前后變化為例由以上兩個圖可以明顯的看出，在2008年4月以前地電阻率都是比較平穩(wěn)的，無大的起伏變化。在2008年5月出現(xiàn)的明顯的起伏變化，可以預見的是地電觀測是能過預測地震的但是目前來說科學技術水平還不能達到要求。（三）地震預報及重力觀測時間：11月13日主要內(nèi)容:地震描述及重力測震1、地震介紹地震俗稱地動，不像普通雷電風雨經(jīng)常發(fā)生，是發(fā)生在特定位置的一種小概率的災害性自然現(xiàn)象。特點是特定位置，小概率，災害性自然現(xiàn)象地震成因分類：天然地震.人工地震.誘發(fā)地震2、地震活動的特征強地震活動往往與地質(zhì)構造有關，具有成帶分布特征，地震越大，分布的成帶性越明顯。全球7級以上大地震一般分布在運動板塊邊界或是大型活動斷裂帶上。其中90%以上中源地震分布在環(huán)太平洋帶，深源地震全部分布在環(huán)太平洋帶。中國位于歐亞大陸板塊東部，內(nèi)陸地震多發(fā)地區(qū)，20世紀以來，全球1／3的大陸強震發(fā)生在中國大陸，其中主要集中在我國西部的西藏、新疆、青海、云南、四川等地3、描述地震的三要素eq\o\ac(○,1)發(fā)震時刻：地震發(fā)生的準確時間，目前測震臺網(wǎng)測定的發(fā)震時刻是地震斷層開始破裂的時間，可以精確到0.1秒，震源從開始破裂到整個斷層破裂一般會持續(xù)十幾到幾十秒，破裂的傳播速度在2-3千米／秒。對于一般工作者和老百姓來說，不必認識整個破裂過程，宏觀認為斷層的破裂是瞬間完成，精確到分鐘就足夠了。eq\o\ac(○,2)發(fā)震地點：震源、震源深度、震中、震中距震源是指地震發(fā)生的地方；震源深度是從地表到震源的深度；震中是震源在地面的垂直投影；震中距是觀測點到震中的距離。按照震源深度的不同，也可將地震分為三大類：淺源地震震源深度小于60千米中源地震震源深度在60-300千米深源地震超過300千米以上的地震，目前最深地震達到720千米（地幔）世界上95%的地震屬于淺源地震，中源和深源地震一般發(fā)生在海洋中，環(huán)太平洋地震帶上。eq\o\ac(○,3)震級：反映地震波能量大小的標度4、重力測震eq\o\ac(○,1)重力值測震法的測震原理由于地震是地下巖漿旋泉引起的，巖漿旋泉會把下面溫度很高的巖漿輸送到上地幔，使得震中下面的巖漿溫度高，密度小，這就引起了震中重力值變小的現(xiàn)象。當巖漿旋泉發(fā)展到一定程度時，它會把含鐵量高、密度大的外核物質(zhì)輸送到上地幔，使得震中下面巖漿的密度變大，這又會引起震中重力值變大的現(xiàn)象。在地震發(fā)生前會出現(xiàn)許多異?，F(xiàn)象，重力值異常也是地震前必然出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，因此測量重力值變化也是地震預測的一種有效方法。有重力變化的區(qū)域不一定發(fā)生地震，有地震發(fā)生的區(qū)域在發(fā)震前2天—幾年都有重力變化，震中區(qū)域重力值下降20—幾百微伽的較多，距震中較遠的區(qū)域重力值同時上升，也有的震中區(qū)域重力值上升。一般震前幾天重力值變化較大，都在地震后迅速恢復。這說明地震活動附近區(qū)域同時存在重力值下降區(qū)和重力值上升區(qū)，都是在震后恢復，反映出重力值下降區(qū)物質(zhì)密度在減小和重力值上升區(qū)物質(zhì)密度在增加?？梢酝茰y：重力值下降區(qū)存在高溫高壓把物質(zhì)向周圍擠壓，使周圍密度增加導致重力值上升；地震后重力值下降區(qū)高溫高壓消除，高密度區(qū)的物質(zhì)向低密度區(qū)移動，使地震區(qū)域的重力值恢復。eq\o\ac(○,2)地震前重力值變化的原因由于越靠近地球的中心溫度越高，巖漿旋泉會把下面溫度很高的巖漿輸送到上地幔，根據(jù)物質(zhì)熱脹冷縮的特征可知，在震中的下面，巖漿的溫度會很高，密度自然就會變小，并且?guī)r漿旋泉中心的壓力很小，這會使得巖漿的密度變得更小，因此會出現(xiàn)震中區(qū)域重力值下降的現(xiàn)象。由于上升的巖漿在頂部要向四周擴散，使得周圍巖漿的壓強增大，密度增大，因此又會出現(xiàn)距震中較遠的區(qū)域重力值上升的現(xiàn)象。上面解釋了震中區(qū)域重力值下降的原因，那為什么有時又會出現(xiàn)震中區(qū)域重力值增加的現(xiàn)象，這是因為地球的內(nèi)部由地核、地幔和地殼三層組成，地核是指地球內(nèi)部位于地幔之下的核心部分。據(jù)推測外地核可能由液態(tài)鐵組成，其中可能含鎳約10％，并有大約15％較輕的元素，如硫、硅、氧、鉀、氫等。。外核物質(zhì)的密度遠大于上地幔物質(zhì)的密度，當巖漿旋泉發(fā)展到一定時候，它會把外核中含鐵量較高、密度大的巖漿輸送到上地幔，這就自然又會引起震中區(qū)域重力值增加的現(xiàn)象。（四）測震觀測時間：11月14日主要內(nèi)容：地震觀測的對象任務及JCZ-1數(shù)字地震儀工作原理1、地震觀測的對象eq\o\ac(○,1)天然地震；eq\o\ac(○,2)火山地震；eq\o\ac(○,3)人工爆破；eq\o\ac(○,4)核爆；實質(zhì)