龍巖臺地磁觀測場地可用性分析

鄭建志

（福建省地震局龍巖地震臺，福建龍巖 364000）

1 龍巖臺數字化地磁房臺內搬遷選址的要求

為了使高精度的現代化的數字地磁相對觀測記錄儀器記錄到地磁場變化能代表較大范圍區域地磁場變化，由于我臺原地磁記錄相對室觀測數據受場地及外界環境的影響，考慮到長期連續數據觀測資料的準確及可用性，使磁通門磁力儀能夠不間斷的連續運行記錄，臺址應設在離我臺圍墻較遠的地方進行選址，避開各種、各類人為干擾源等應在地磁觀測規范允許的范圍之外（國家地震局1990 中國地震局2001），由于我臺選址盡量在臺站范圍內搬遷，因此，我臺擬建的地磁房地址就是按照這些規范要求進行測量選址的。

2 龍巖臺基本情況

2.1 地質構造背景

龍巖地震臺位于龍巖市新羅區中城街道園田塘村的西側半山坡上，即州龍山西麓，臺基為石英砂巖，節理發育，巖性破碎，地表風化覆蓋層較厚，其地理坐標為東經：117°01′26.7″，北緯25°07′41.7″，海拔高程:370.75081米。（圖1）。龍巖地震臺地處閩、粵、贛三省交界區域，經大田-漳平- 龍巖東入廣東省大埔的政和- 海豐斷裂帶，有邵武- 河源斷裂帶，它經寧化、武平入廣東。另外，還有龍巖山字型構造和南北向構造，這些構造體系又彼此交匯、復合、重疊，使得本區域的地質構造較為復雜。

臺址位于二疊系下統文筆山組P1w，東邊與石炭系下統林地組交界處有一斷層，斷層呈北北東走向，傾角80°；臺站西邊為第四系覆蓋層。

2.2 觀測環境

龍巖臺地磁現磁通門觀測房座落在龍巖市新羅區北郊虎頭山的西側半山坡上，原觀測環境基本滿足地磁區域臺的規范要求（圖2）。

圖2 龍巖臺地磁觀測場地5 米寬距磁場梯度(1984 年)

近年來隨著城鎮化進程的加速，距離磁通門觀測房十五米左右建有民房，車輛進出造成觀測資料存在大量的車輛干擾產生臺階，觀測資料質量下降。為了避免車輛進出產生的干擾，在臺站圍墻內現有場地條件勘察選址，尋找適合磁通門儀器觀測的場地。臺站東面是山地，主要種植有果樹，通常不會有鐵磁性物質干擾；距離應急指揮大樓＞30m。對該場地進行實地勘測（圖3）。

圖3 龍巖地震臺平面圖

3 場地勘測

3.1 測試設備及測試成員

磁場梯度測試儀器為GSM-19T 磁力儀（兩套），主要技術指標靈敏度：0.15nT（1s 采樣間隔），0.05（4s 采樣間隔，梯度容差：＞7000nT/m；連續試記儀器為FGM-01磁力儀；測試成員為廈門地震斟察研究中心人員及我臺站相關人員。

3.2 測試過程

首先在擬選場址附近選擇水平梯度不大于1nT/m 的點，在該點架設一臺GSM-19T 磁力儀作為觀測日變點，觀測日變點約在觀測前60 分鐘投入觀測，觀測采樣間隔為30 秒。該日變點所記錄到的觀測值記為Ft。

在初選地址大約8m×13m 面積內，以1m 為間隔，大約設置8 行12 列的測線組成方格網絡，共計96 個測點，每個測點插設好小竹桿，以行列編號作標記，并設置第1 行第1 列的測點為起始點。以該點為起點，從南向北，從西向東逐行逐列進行測量，觀測值記作Fi。觀測采用世界時整分讀取。

前期請廈門地震勘測研究中心的同志來進行初測，在場地未進行任何清理的情況下測量，初步認為此場地梯度基本符合區域地磁臺觀測的要求；然后利用龍巖臺的新儀器FGM-01 架設在此場地連續觀測，測量場地是否會受院內及圍墻外車輛干擾，經過記錄的數據來看，基本不受院內及圍墻外車輛的干擾；場地經過平整處理后，再次請廈門地震勘測研究中心的同志來進行測試場地梯度，經過測試，整理后的場地梯度明顯比上次測試的效果要好，前次因為場地附近有老蓄水池，水池由鋼筋混凝土建成，老蓄水池鏟除后，梯度明顯變小（附場地梯度圖4）

圖4 平整前后場地梯度圖

從梯度等值線圖上可以看出，平整后整個場地的梯度較好，基本都在1nT/m 以內，整個場地的磁場梯度較為均勻。

利用我臺的新FGM-01 放在此場地的觀測曲線基本不受外界車輛干擾，日變形態正常，符合地磁觀測環境要求，而我臺現有觀測房記錄的曲線受外界車輛干擾嚴重，如圖5，圓圈處為車輛干擾產生的臺階，臺階多而且臺階量較大，嚴重影響我臺的觀測資料質量。從圖中對比來看場地符合地磁觀測環境要求

圖5

4 結果及分析

4.1 場地磁場梯度：從平整后測量的場地磁場梯度（圖4）來看，場地磁場梯度完全符合區域臺地磁觀測，場地磁場梯度每米小于1nt. 符合《地震臺站觀測環境技術要求》第2 部分：電磁觀測（GB/T 19531.2-2004）要求。

4.2 車輛干擾：從擬建場地觀測曲線圖（圖5），可以看出此場地基本不受外界車輛干擾，而現觀測房所記錄的觀測曲線圖（圖5）受外界車輛干擾嚴重，臺階量大而且臺階非常多，白天車輛對地磁觀測記錄影響非常大。

因此，初步認為在此場地新建地磁觀測房較適合。

文中數據來源于福建省地震局前兆臺網中心、廈門地震勘察研究中心現場勘察的數據及臺站資料的數據整理，感謝廈門地震勘察研究中心現場勘察人員及向審稿專家和為本文修改提供意見的編輯致敬。