天水臺地表與井下地電阻率觀測數據分析?

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2010年10月災后重建項目天水深井地電觀測工程開始建設，2011年10月中旬深井觀測系統開始運行。天水深井觀測采用ZD8M多極距觀測裝置。電極埋設分為深層和淺層，埋設深度分別為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。通過比較天水臺地表和井下地電阻率臺站的觀測數據質量以及觀測精度，來評價井下地電阻率觀測數據質量，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據對比

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據來做對比（圖略）。可以看出地表觀測視電阻率突跳點較多，數據起伏變化的幅度較大。這與測區及周圍天水甘泉物流園、甘肅省林業職業技術學院日常用水、電有關。井下觀測數據曲線相對地表來說變化非常平穩，3個測道基本變化形態一致。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，在距離臺站529 km和156 km處分別在2013年4月20日、7月22日發生了蘆山MS7.0、岷縣漳縣MS6.6地震，井下地電阻率觀測水平向時測值記錄到了明顯的短臨異常。從該臺2012年1月至2014年2月26日的小時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個測道同時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。這種現象一直持續到本次地震前夕。同時，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，自2013年3月到震后的2013年10月出現異常變化，但小時值在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%，變化形態不同于以往地表觀測的震例，這是一個值得關注和研究的問題。

3 結論

（1）天水臺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，特別是對布極區地表雜散電流類的干擾抑制能力較強，地表觀測日均值曲線突跳、階躍頻繁。在相同時段、同場地的井下觀測其數據波動幅度小，突跳點相對較少，數據較平穩。

（2）從目前觀測到的震例看，天水臺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，變化形態不同于以往震例。