地震地下流體數(shù)字化觀測技術(shù)及應(yīng)用分析

應(yīng)驍睿

(云南省地震局，云南昆明，650000)

1 地震地下流體數(shù)字化觀測

1.1 地震地下流體前兆數(shù)字化特點(diǎn)

在研究分析中可以發(fā)現(xiàn)，常見的水位以及水溫前異?，F(xiàn)象分為兩種，一種是在地震前的1-2年發(fā)生的中期異常，是變化速率以及變化方向的轉(zhuǎn)折；另一種是地震前幾個月或是幾天短臨時間尺度中的階變、脈沖等異常形態(tài)。因此，在前兆監(jiān)測的過程中，需要在無地震活動正常階段，進(jìn)行動態(tài)特征的變化分析，以便提高地震前兆監(jiān)測的數(shù)字化監(jiān)測價(jià)值。

1.2 地下流體觀測中存在的問題

1.2.1 背景干擾的影響

在地下流體汞觀測的過程中，會受到環(huán)境因素的影響，例如，在地下流體檢測的過程中，當(dāng)面臨蒸餾水、化學(xué)試劑中汞濃度較高的問題，嚴(yán)重影響儀器測定的準(zhǔn)確性。同時，在對改變水汞觀測的化學(xué)試劑用量分析中，發(fā)現(xiàn)硫酸是影響水汞觀測結(jié)果穩(wěn)定性的重要原因。

1.2.2 觀測系統(tǒng)的影響

在觀測系統(tǒng)分析中，由于硅膠管的吸附作用影響、捕汞管的銹蝕老化等因素的影響，會嚴(yán)重影響儀器測量的準(zhǔn)確性以及數(shù)值的穩(wěn)定性。而且，在硅膠管對汞較強(qiáng)的狀態(tài)下，會出現(xiàn)吸附作用以及氣路的記憶效應(yīng)的影響，嚴(yán)重的會造成測量解結(jié)果較高的問題。在不同批次、不同廠家的捕汞管能力存在一定差異性，會影響捕汞的能力，這種這種問題的原因主要是由于捕汞管進(jìn)氣的孔徑大小的差異，從而對汞觀測造成影響。

1.2.3 儀器校準(zhǔn)的影響

在全國臺站汞儀使用中，通常會使用飽和汞蒸氣法對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)及分析，但是，在該種校準(zhǔn)方法使用中，存在著一定限制性問題。例如，汞在常溫的狀態(tài)下會出現(xiàn)蒸汽壓力明顯提升的問題，而且在蒸汽壓力、蒸發(fā)速度以及蒸汽濃度分析的狀態(tài)下，會隨著溫度的升高發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變。在室溫狀況下，當(dāng)溫度每增加1℃，飽和汞蒸氣濃度會增高9%，所以發(fā)現(xiàn)，在地震地下流體觀察中，溫度與汞的測量結(jié)果存在著關(guān)聯(lián)性。同時，在儀器使用的過程中，當(dāng)使用簡易汞源存放液態(tài)汞時，會出現(xiàn)液態(tài)汞泄露的問題，使空氣中的汞濃度升高，嚴(yán)重影響觀測結(jié)果。所以，在檢測的過程中，應(yīng)該針對上述問題進(jìn)行科學(xué)化檢測方案的構(gòu)建，避免對實(shí)驗(yàn)室造成的污染，并逐漸提高地震檢測的有效性。

2 地震地下流體數(shù)字化觀測應(yīng)用

2.1 實(shí)現(xiàn)臺網(wǎng)布局的調(diào)整

通過對地震活動狀況的分析，在研究中間活動地塊作為主要以及，結(jié)合網(wǎng)臺進(jìn)行大幅度的數(shù)據(jù)調(diào)整，并將觀測進(jìn)布置在活動地塊之中，實(shí)現(xiàn)對臺網(wǎng)的有效檢測。而且，在整個過程中會將主要的觀測進(jìn)不是在活動地塊之中，加強(qiáng)對多震、強(qiáng)震活動區(qū)域的監(jiān)測，并結(jié)合觀測井的布設(shè)狀態(tài)，將其設(shè)計(jì)在南北地震帶以及天山地震帶之中，逐漸提高地震的檢測能力，并滿足地震檢測的基本需求。

2.2 臺網(wǎng)規(guī)模化合理擴(kuò)大

結(jié)合西部地區(qū)（100°E以西地區(qū)）有效監(jiān)測MS≥7.0，東部地區(qū)有效監(jiān)測MS≥6.0，首都圈地區(qū)有效監(jiān)測MS≥5.0地震前兆的宏觀要求，在地震震級分析中，應(yīng)該在地震前兆之前進(jìn)行持續(xù)關(guān)系的粗略計(jì)算，研究中發(fā)現(xiàn)，我國大陸地震下的流體觀測井總數(shù)量為1000口左右的狀態(tài)，這些觀測井中，一些經(jīng)過篩選、改造而形式的；一些是通過其他行業(yè)的勘探二形成的；也有一些是通過新建所形成的高質(zhì)量觀測井。

2.3 逐漸提高觀測井的質(zhì)量

通過對觀測井設(shè)計(jì)狀況的分析，應(yīng)該逐漸提高系統(tǒng)的質(zhì)量，若一些質(zhì)量問題不能得到解決，會對觀測結(jié)果造成影響。在觀測井結(jié)果不合理的狀態(tài)下，觀測含水層的位置不好，而且相關(guān)的統(tǒng)計(jì)水文地質(zhì)資料不全，整個觀測中會缺少專業(yè)性的數(shù)據(jù)支持，從而嚴(yán)重影響觀測的結(jié)果。因此，在地震觀測中，相關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合觀測狀況，提高觀測井的內(nèi)在質(zhì)量，充分保障觀測效果的有效性。

2.4 優(yōu)化預(yù)測項(xiàng)目

在地下水物理量以及化學(xué)量觀測的過程中，為了充分保障觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)使用的價(jià)值性，而且，在整個過程中應(yīng)該優(yōu)先發(fā)展地下流體常規(guī)測項(xiàng)，通過地下氣檢測方案的完善，將H2、He以及CO2為主的斷層土壤氣進(jìn)行觀測，逐漸形成具有特殊化的觀測網(wǎng)絡(luò)。

2.5 擴(kuò)大觀測規(guī)模

在地震地下流體觀測的過程中，為了逐漸提高觀測的質(zhì)量性，應(yīng)該逐漸擴(kuò)大觀測的規(guī)模，并在整個過程中做到：第一，將現(xiàn)有的觀測井作為基礎(chǔ)，結(jié)合各個井口的特點(diǎn)以及相關(guān)條件，在最大限度上提高觀測技術(shù)的使用價(jià)值，并通過科學(xué)化觀測項(xiàng)目的完善，提升觀測工作的整質(zhì)量，展現(xiàn)物理化學(xué)觀測的整體水平。第二，及時發(fā)現(xiàn)一地多井臺陣式觀測技術(shù)，結(jié)合重點(diǎn)檢測區(qū)域的基本狀況，進(jìn)行地震檢測方案的選擇，并逐漸開拓平面上的多井臺陣式，通過對數(shù)據(jù)的對比分析，提高地震地下流體觀測的價(jià)值性，充分保障觀測效果的合理性。

2.6 優(yōu)化觀測技術(shù)

在地震地下流體觀測的過程中，應(yīng)該積極強(qiáng)帶觀測技術(shù)的有效性，并重點(diǎn)對數(shù)字化的水位儀、水溫儀以及氣汞儀技術(shù)等進(jìn)行分析，結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)，及時解決現(xiàn)場校測以及標(biāo)定技術(shù)，保證觀測結(jié)果的有效性。