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1電磁觀測(cè)

本文對(duì)甘肅武都臺(tái)，青海大武臺(tái)，陜西寶雞臺(tái)，四川省的成都臺(tái)、甘孜臺(tái)、鹽源臺(tái)、小廟臺(tái)、紅格臺(tái)、瀘沽湖臺(tái)，重慶仙女山臺(tái)，云南省的元謀臺(tái)、嵩明臺(tái)、羅茨臺(tái)、曲江臺(tái)、洱源臺(tái)、彌渡臺(tái)、騰沖臺(tái)等18個(gè)地電場(chǎng)臺(tái)的電磁擾動(dòng)觀測(cè)資料進(jìn)行了分析．上述這些臺(tái)除重慶仙女山臺(tái)的地電場(chǎng)和電磁擾動(dòng)觀測(cè)始于汶川MS8．0地震后外，其余的臺(tái)站觀測(cè)都經(jīng)歷了川滇地區(qū)近年來(lái)中強(qiáng)以上地震的檢驗(yàn)，尤其是汶川MS8．0地震的檢驗(yàn)，說(shuō)明這個(gè)電磁觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)的映震效果還是非常好的．大量研究表明，地電場(chǎng)和電磁擾動(dòng)異常信號(hào)主要反映了地震短臨信息，所以本文所發(fā)現(xiàn)的蘆山MS7．0地震的異常信號(hào)都出現(xiàn)在震前一個(gè)月以內(nèi)的時(shí)間段．圖1中省略了陜、甘、青省區(qū)的臺(tái)站位置示意，主要原因是經(jīng)過(guò)資料跟蹤與分析，在四川北部的臺(tái)站沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常信號(hào)．這樣處理也使圖1更加清晰．

2觀測(cè)數(shù)據(jù)與異常信息的提取原則

電極的布設(shè)分別在東西、南北、北東（北西）方向采用兩道測(cè)道，一個(gè)為長(zhǎng)極距測(cè)道，另一個(gè)為短極距測(cè)道，觀測(cè)曲線共有6條．長(zhǎng)、短極距的布設(shè)方式首先可以識(shí)別電極噪聲．所示的電極布設(shè)方式中當(dāng)電極1極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測(cè)道和北東測(cè)道的長(zhǎng)極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)；當(dāng)電極2極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測(cè)道和北東測(cè)道的短極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)；當(dāng)電極3極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的東西測(cè)道和北東測(cè)道的長(zhǎng)極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)；當(dāng)電極4極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的東西測(cè)道和北東測(cè)道的短極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)；當(dāng)電極5極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測(cè)道和東西測(cè)道的短極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)；當(dāng)電極6極化時(shí)，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測(cè)道和東西測(cè)道的長(zhǎng)極距觀測(cè)曲線中出現(xiàn)．降雨時(shí)，有些電極埋設(shè)點(diǎn)會(huì)積水從而引起電極極化，有的電極極化噪聲幅度大，有的小．因此，在信號(hào)選擇中首先排除的就是電極極化噪聲．

另外，在觀測(cè)臺(tái)站下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)均勻的條件下，當(dāng)噪聲源在電極布設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，長(zhǎng)極距信號(hào)和短極距信號(hào)比值差別比較大，有的極化方向會(huì)反向．但在臺(tái)站下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)呈非均勻狀態(tài)時(shí)就會(huì)對(duì)上述推斷產(chǎn)生較大影響，此時(shí)的情況較為復(fù)雜，必須用非均勻介質(zhì)模型加以解釋．利用地電場(chǎng)多極距觀測(cè)系統(tǒng)原理排除了由于各種原因引起的電極極化噪聲并確定觀測(cè)系統(tǒng)為正常觀測(cè)后，在觀測(cè)中有些臺(tái)站記錄到的異常信號(hào)具有一些典型特征，如矩形方波、梯形波等，這些信號(hào)基本上是人類工業(yè)活動(dòng)所引起，如高壓輸電系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)．還有一些地電場(chǎng)異常信號(hào)屬于經(jīng)常性地出現(xiàn)而后續(xù)也沒有地震事件，可將其歸為噪聲．另外，還有一類噪聲，即地電暴信號(hào)，是由于電離層劇烈擾動(dòng)引起的地電場(chǎng)劇烈變化，其出現(xiàn)時(shí)間與磁暴時(shí)間一致，并且基本上在每個(gè)臺(tái)都能同時(shí)記錄到，具有廣域性．因此，通過(guò)多臺(tái)對(duì)比和參考地磁K指數(shù)就可識(shí)別并排除這類噪聲．雖然在地電場(chǎng)觀測(cè)中記錄到了大量的異常信號(hào)，種類較多，但通過(guò)分析識(shí)別各種噪聲的特點(diǎn)，利用排除法將許多噪聲排除，這樣與地震有關(guān)的異常信號(hào)就會(huì)突顯出來(lái)．收集各種異常信號(hào)；通過(guò)地電場(chǎng)多極距觀測(cè)系統(tǒng)原理剔除電極極化噪聲；分揀出經(jīng)常出現(xiàn)的有規(guī)律的信號(hào)；分揀出雷雨時(shí)間出現(xiàn)的雷電信號(hào)；利用多臺(tái)比較和地磁K指數(shù)信息排除地電暴噪聲信號(hào)；統(tǒng)計(jì)分析剩余的信號(hào)集合與地震的關(guān)系；確定地震前的地震電信號(hào)．在識(shí)別和選擇地震前的異常地電場(chǎng)信號(hào)時(shí)，主要運(yùn)用地電場(chǎng)的多極距觀測(cè)系統(tǒng)原理，該原理是基于測(cè)區(qū)地下介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)是均勻的條件上，但實(shí)際上許多臺(tái)站測(cè)區(qū)下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出非均勻的電性結(jié)構(gòu)特征，因此不同的臺(tái)站條件要具體問(wèn)題具體分析．對(duì)電磁擾動(dòng)觀測(cè)，它屬于超低頻（ULF）電磁觀測(cè)，其觀測(cè)頻率范圍為0．5—10Hz．對(duì)電磁擾動(dòng)觀測(cè)資料的分析，由于沒有如上所述的地電場(chǎng)多極距裝置系統(tǒng)原理可以依靠，對(duì)電分量的電極極化問(wèn)題還難以深入研究，但對(duì)磁分量的觀測(cè)依賴于磁傳感器，不存在電極極化問(wèn)題．因此，對(duì)電磁擾動(dòng)觀測(cè)資料的分析可采取上所述步驟，之外的所有步驟．通過(guò)上述原則利用排除法將許多噪聲排除，從而突出與地震有關(guān)的電磁異常信息．另外通過(guò)連續(xù)跟蹤與分析，針對(duì)全國(guó)104個(gè)地電場(chǎng)臺(tái)和少數(shù)可獲得電磁擾動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的臺(tái)站建立了特征曲線信息庫(kù)，用于對(duì)比分析．所謂特征曲線信息庫(kù)，就是根據(jù)上述7個(gè)步驟分揀和識(shí)別的異常信息的集合．由于其中樣本曲線多，信息量大，對(duì)于排除電極極化噪聲、地電暴噪聲、高壓電接地極信號(hào)、經(jīng)常出現(xiàn)的有規(guī)律的信號(hào)及雷電信號(hào)之外的信號(hào)，都進(jìn)行MS＞3．0地震的標(biāo)定和具有統(tǒng)計(jì)意義的確認(rèn)，因而基于該特征曲線信息庫(kù)的分析與研究是較為有效的方式．

作者：馬欽忠方國(guó)慶李偉周江南單位：中國(guó)上海