汶川MS8.0地震前成都台NE测线 地电阻率异常的进一步研究

钱家栋 马钦忠 李劭秾

钱家栋, 马钦忠, 李劭秾. 2013: 汶川MS8.0地震前成都台NE测线 地电阻率异常的进一步研究. 地震学报, 35(1): 4-17. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.01.002
引用本文: 钱家栋, 马钦忠, 李劭秾. 2013: 汶川MS8.0地震前成都台NE测线 地电阻率异常的进一步研究. 地震学报, 35(1): 4-17. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.01.002
Qian Jiadong, Ma Qinzhong, Li Shaonong. 2013: Further study on the anomalies in apparent resistivity in the NE configuration at Chengdu station associated with Wenchuan MS8.0 earthquake. Acta Seismologica Sinica, 35(1): 4-17. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.01.002
Citation: Qian Jiadong, Ma Qinzhong, Li Shaonong. 2013: Further study on the anomalies in apparent resistivity in the NE configuration at Chengdu station associated with Wenchuan MS8.0 earthquake. Acta Seismologica Sinica, 35(1): 4-17. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.01.002

汶川MS8.0地震前成都台NE测线 地电阻率异常的进一步研究

doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.01.002
基金项目: 中国老科协地震分会2011年度基金项目资助.
详细信息
    通讯作者:

    钱家栋, e-mail: jdqian@seis.ac.cn

  • 中图分类号: P319

Further study on the anomalies in apparent resistivity in the NE configuration at Chengdu station associated with Wenchuan MS8.0 earthquake

  • 摘要: 汶川MS8.0地震前, 位于震源区内的成都台NE测线地电阻率显示了数年大幅度趋势下降异常, 其年变化甚至严重畸变到消失的程度, 它和多年来我国7级以上大地震记录到的异常形态有极大的相似性, 被认为是最清晰的异常之一. 然而, 长期的观测表明, 成都台NE测线地电阻率与测区潜水水位年变化呈正相关. 因此, 关注异常发展过程中测区水位变化, 成为汶川MS8.0地震震例地电阻率异常科学总结的重要课题之一. 本文通过对成都台建台以来NE测线地电阻率的全程分析, 确认与汶川MS8.0地震有关的地电阻率异常变化属于全程变化的第三阶段(1999—2008年). 分析了第三阶段同步观测的地下水位数据, 并进行了地电阻率和地下水位趋势变化的综合分析. 最终确认与汶川MS8.0地震有关的地电阻率异常经历了前、 后两个时段: 前期2004年2月—2006年2月, 小幅趋势上升, 幅度约为1.9%; 后期2006年2月—2008年2月, 趋势下降, 幅度达-6.8%, 如此大幅度快速下降现象, 是成都台建台30多年来从未见到的. 基于前人开展的试验工作的启示, 推测与此下降相应的测区底层(h>96.6 m)介质电阻率减小量可达22.3%左右. 其量级之大, 须用承载标本试验中岩石破裂前微裂隙广泛发育和排列趋同化导致的地电阻率变化来解释, 由于成都台位于汶川地震震源区内的特殊位置, 可以作为汶川地震孕震物理过程研究中的重要约束条件之一.

     

  • 图  1  成都(郫县)台测区测深曲线(a)和(含多极距)观测装置布设示意图(b)

    Figure  1.  Sounding curves (a) and layout of the (multi-separation) configurations of apparent resistivity observation system (b) at Chengdu station

    图  2  成都台地电阻率1979—2008年全程观测结果

    (a) NE和NW测线年均值; (b) 两测线年变化距平分析比较

    Figure  2.  Results of the whole course of apparent resistivity observation at Chengdu station during 1979—2008

    (a) Annual mean values in the configurations of NE and NW directions; (b) Comparison between seasonal variations in the configurations of the two directions from statistical analysis

    图  3  成都台自建台以来NE测线地电阻率观测全程月均值曲线

    Figure  3.  Monthly average of apparent resistivity in the configuration of NE direction at Chengdu station since it was set up

    图  4  甘肃嘉峪关台(a)和四川成都台(b)地电阻率与地下水位年变化的对比

    Figure  4.  Contrast of annual variations in apparent resistivity and water table at Jiayuguan station, Gansu Province (a) and Chengdu station, Sichuan Province (b)

    图  5  成都台多极距观测试验与地电阻率反演结果

    (a) 成都台上部三层真电阻率变化与其地下水位变化的对比; (b) 底层真电阻率时间变化与小金地震

    Figure  5.  Inversion results with apparent resistivity data observed in the multi-separation experiments at Chengdu station

    (a) Temporal changes of true resistivity at the top 3 layers versus variations of water table at Chengdu station; (b) Temporal changes of true resistivity at the deepest layer before the Xiaojin M6.6 earthquake in 1989

    图  6  成都台1985—1990年间地电阻率和测区地下水位年变化距平分析

    Figure  6.  Statistical analysis of annual variation of apparent resistivity and water table during 1985—1990 at Chengdu station

    图  7  成都台2003年1月—2008年7月NE测线地电阻率与地下水位变化(a)及 2004—2008年修正前后地电阻率曲线对比(b)

    Figure  7.  Variations of apparent resistivity and water table from Jan. 2003 to July, 2008 at Chengdu station (a) and contrast between original and revised apparent resistivities from 2004 to 2008 (b)

    表  1  成都台第三阶段地电阻率与地下水位变化参数对比

    Table  1.   Parameters of variations of apparent resistivity and water table in the third stage of the whole course of observation at Chengdu station

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-03
  • 修回日期:  2013-01-10
  • 刊出日期:  2013-01-01

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