天水臺(tái)地表與井下地電阻率觀測數(shù)據(jù)分析?

劉 君 陳軍營 王建軍 范瑩瑩

（中國地震局蘭州地震研究所，甘肅 730000）

天水臺(tái)2010年10月災(zāi)后重建項(xiàng)目天水深井地電觀測工程開始建設(shè)，2011年10月中旬深井觀測系統(tǒng)開始運(yùn)行。天水深井觀測采用ZD8M多極距觀測裝置。電極埋設(shè)分為深層和淺層，埋設(shè)深度分別為100 m（井下）和6 m（地表），布極呈近似等邊直角三角形，大致呈NS、EW、NW向分布。NS、EW 向供電極距為300 m，測量極距為100 m，NE 向供電極距為390 m，測量極距為130 m。通過比較天水臺(tái)地表和井下地電阻率臺(tái)站的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量以及觀測精度，來評價(jià)井下地電阻率觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量，研究井下電阻率觀測的映震能力。

1 地面觀測與井下觀測數(shù)據(jù)對比

選擇2012年1月1日至2014年2月24日的地表與井下觀測日均值數(shù)據(jù)來做對比（圖略）?？梢钥闯龅乇碛^測視電阻率突跳點(diǎn)較多，數(shù)據(jù)起伏變化的幅度較大。這與測區(qū)及周圍天水甘泉物流園、甘肅省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院日常用水、電有關(guān)。井下觀測數(shù)據(jù)曲線相對地表來說變化非常平穩(wěn)，3個(gè)測道基本變化形態(tài)一致。從天水井下與地表地電阻率觀測的年變化看，地表觀測的年變化是冬低夏高，但井下觀測卻是東高夏低，二者相反。

2 天水臺(tái)井下地電阻率觀測映震能力討論

在天水井下觀測以來，在距離臺(tái)站529 km和156 km處分別在2013年4月20日、7月22日發(fā)生了蘆山MS7.0、岷縣漳縣MS6.6地震，井下地電阻率觀測水平向時(shí)測值記錄到了明顯的短臨異常。從該臺(tái)2012年1月至2014年2月26日的小時(shí)值原始曲線可以看出，NS、EW、NW測道從2013年蘆山MS7.0地震前三天3個(gè)測道同時(shí)記錄到了大幅度的高頻次交替變化，完全不同于之前的變化。這種現(xiàn)象一直持續(xù)到本次地震前夕。同時(shí)，從段井下地電阻率三測道日均值曲線也可以看出，在這兩次地震前就出現(xiàn)了明顯的波形畸變，震后測值不斷下降，NS與EW測向下降最為明顯，幅度達(dá)到了0.4%。從震前地電阻率異常變化來看，2012年1月至2013年3月井下日均值曲線有非常明顯的年變化形態(tài)，自2013年3月到震后的2013年10月出現(xiàn)異常變化，但小時(shí)值在2013年4月20日蘆山MS7.0地震(529 km)、岷縣漳縣MS6.6地震(156 km)前的異常變化卻是高頻次交替變化的地電阻率異常，且幅度也小于 1%，變化形態(tài)不同于以往地表觀測的震例，這是一個(gè)值得關(guān)注和研究的問題。

3 結(jié)論

（1）天水臺(tái)地電阻率在觀測精度上，井下觀測要高于地表地電阻率；在抗干擾方面，特別是對布極區(qū)地表雜散電流類的干擾抑制能力較強(qiáng)，地表觀測日均值曲線突跳、階躍頻繁。在相同時(shí)段、同場地的井下觀測其數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度小，突跳點(diǎn)相對較少，數(shù)據(jù)較平穩(wěn)。

（2）從目前觀測到的震例看，天水臺(tái)在地震前的異常變化是高頻次交替變化的地電阻率短臨異常，變化形態(tài)不同于以往震例。