严兴 刘锦

摘 要：广东省前兆台网包括形变、电磁、流体三大学科，前兆台网中心从2014年开始开展数据跟踪分析工作，本文介绍分析了个学科测项的正常观测背景和基本变化态势背景，分析了各测项的背景噪声水平，对于进一步开展异常的识别与跟踪具有重要意义。

关键词：跟踪分析 前兆台网 观测背景 变化态势

中图分类号：P315.72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

广东地震前兆台网由1个区域中心和14个在运行前兆台站组成，其中国家级台站有广州、肇庆、汕头台、新丰江、深圳、信宜和韶关7个，省级台站有梅州1个，省局技术指导的市县级台站有阳江、阳西、湛江、普宁、三水和潮州共6个。广东地震前兆台网2014年在运行的台站共计14个，其中形变台站5个，流体台站15个，重力台站1个，地电台站1个，地磁台站2个。各学科仪器空间分布见图1。

图1 广东地震前兆台网台站空间分布图

Fig.1 The location map of stations in earthquake precursory network of Guangdong province

为落实《中国地震局关于加强地震监测预报工作的意见》（中震测发〔2010〕94 号），推进地震前兆台网日常工作重心从观测向观测、应用并重转变，提高前兆台网整体运行质量与服务效能，2014 年6 月1 日开始正式在全台网开展前兆数据的日常跟踪分析工作。开展数据跟踪分析工作为的是发挥台站一线工作人员熟悉资料，熟悉环境的优势，第一时间发现异常信息，并作出初步判断，为区域中心的会商和异常核实提供第一手资料。想要发现异常，首先要对各个学科的正常观测背景和基本的变化态势有清晰的认识，各个地区地形条件不同，地质水文条件千差万别，了解该地区的正常背景至关重要。本文将按照形变、电磁、流体这三个学科的顺序总结各个测项在正常时期的背景信息及变化规律。

1形变台网

1.1地倾斜与地应变台网

我省大部分形变台站台址选在活动断裂带或历史地震带附近，包括东南沿海地震带、河源断裂、乳源地震带、粤西窿起带等。台基岩性坚硬完整，致密均匀，数据潮汐变化明显，能呈现类似理论日变化的正玄波态势，有清晰的波峰波谷出现（如图2），无异常时期日变化幅度不大，月变化平稳，多数台站都能呈现“梭形”变化（如图3）。汕头台的垂直摆倾斜仪、水管倾斜仪、铟瓦棒伸缩仪，信宜台和韶关台的垂直摆倾斜仪对台湾地震、西南地区地震以及远距离强震都有较强的同震响应（如图4）。仪器装置系统工作正常、观测环境无较大干扰、气象因素无较大影响的情况下，日变化幅度因台站位置不同有所差异，水管倾斜仪NS向日变幅约为15-30ms，EW向日变幅约为30-50ms；垂直摆倾斜仪NS向日变幅约为6-16（10-3角秒），EW向日变幅约为20（10-3角秒）。除汕头台的垂直摆倾斜仪北南向2014年以来因距观测点以南约1350m的采石场，几乎固定每天11时、17时进行爆破采石，对仪器观测造成影响，导致记录曲线畸变外，其他形变仪器无骤升台阶、尖峰及其他因素导致的异常现象。个别仪器的北南分量呈现长趋势的单边下跌，其余分量有明显的年变。

图2 垂直摆倾斜仪的日变化曲线

Fig.2 Daily variation curve of VS vertical pendulum tiltmeter value

图3 水管倾斜仪东西分量月变化曲线

Fig.3 Monthly variation curve of Model DSQ water pipe inclinometer value

图4 汕头台水管倾斜仪的同震响应

Fig.4 Coseismic response of Model DSQ water pipe inclinometer value

1.2重力台网

我省重力观测只有深圳台一个单位，采用武汉地震研究所研制的DZW微伽重力仪，台站基岩为古生代下石炭纪的沉积岩组成，主要为千枚岩和硅化编制云母石英砂岩，风化程度较高，裂隙发育，周围无明显的干扰源存在，重力潮汐变化明显，能呈现光滑的正玄波态势，无毛刺、台阶等现象，有清晰的波峰波谷出现（如图5），无异常时期日变化幅度不大，月变化有正常的大小潮现象，“梭形”现象明显（如图6），幅度约为250（10-8m/s2）。重力仪潮汐观测值对于近震及中强远震有明显的同震响应（如图7）。

图5 重力分钟值日变化曲线

Fig.5 Daily variation curve of DZW gravimeter value

图6重力分钟值月变化曲线

Fig.6 Monthly variation curve of DZW gravimeter value

图7 重力曲线的同震响应

Fig.7 Coseismic response of DZW gravimeter value

2电磁台网

2.1地磁台网

广东省的地磁台站主要有肇庆地磁台和新丰江地磁台，肇庆地磁台位于高要市莲塘镇鳝岗和矮仔岗两个低山岗，岩性为侏罗系-下第三系砂砾岩，新丰江地磁台位于河源—邵武大断裂河源段中部，断裂走向为NE20°-25°，断裂面倾向EN40°-45°，室内测线与断裂面的夹角为42°。断裂东恻（上盘）为红色砂岩，断裂西恻（下盘）为硅构造岩。两个台站分别部署FGM-01磁通门磁力仪和FHD-2质子矢量磁力仪，我省的地磁台站均能记录到清晰的地磁场短周期事件和长周期事件，能记录到磁暴及磁扰（如图8），能代表所在区域的地磁场特征，仪器装置系统工作正常、观测环境无较大干扰、气象因素无较大影响的情况下，无突跳、台阶、缓变现象出现，日变化特征稳定有周期性（如图9），月变化有规律性（如图10）。极值时间随季节变化而变化，极大值春夏季较秋冬季时间靠前；因台站位置不同，日变幅亦不同，肇庆日变幅约为40nT，新丰江波动较大，约为50nT。近年来，因西电东送工程的影响，肇庆地磁台日益受到高压输变电线路产生的直流电干扰，虽可以通过预处理去除干扰，但周边其他环境干扰影响也越来越大，新丰江地磁台同样也受到经济社会飞速发展带来的环境干扰影响。

图8 磁暴对地磁场曲线的影响

Fig.8 Disturbance to the geomagnetic field curve by magnetic storm

图9 地磁场总强度日变化曲线

Fig.9 Daily variation curve of magnetic strength

图10 地磁场总强度月变化曲线

Fig.10 Monthly variation curve of magnetic strength

2.2地电台网

广东的地电台站主要是新丰江和平台，位于著名的新丰江水库区东南，大坝以东约6km处，河源盆地北东侧，在河源断裂以东约4km处，距离1962年河源6.1级地震震中约6km。观测区原来干扰较小，但随着经济社会发展，观测环境保护难度加大。该台地电阻率具有较稳定的动态变化，日变明显，地电场因近年来观测环境的恶化，周期不明显，且2014年整年受台站基建改造及电磁干扰的影响，至2015年初基建干扰逐渐消除，但仍存在不明电磁干扰的影响，无异常情况下地电场日变化量约为10-20mv/KM，地电阻率日变化量约为0.06（如图11），此变化量存在波动。目前干扰源主要为电信、农电、新公路、新楼盘建设等。

图11 地电阻率小时值月变化曲线

Fig.11 Monthly variation curve of geoelectrical resistivity value

3地下流体台网

广东省的流体台网分布广泛，在粤东、粤西、粤北、珠三角均有分布，大部分流体观测数据曲线能记录到地球固体潮汐效应变化（如图12），月动态特征有清晰的规律或动态稳定（如图13），存在季节性变化，具有多年周期性变化，并与降水的多年变化一致。水位对地表荷载、地震波等效应有着较明显的反应，能记录到近震的同震效应及震后调整现象。

广东地区地形复杂， 地下流体观测点分布广泛，背景噪声水平差别较大，关键参考描述量值和指标存在不确定性。

本省大部分水化学量变化的周期性存在偶然性，无异常情况下曲线动态变化速率平稳缓慢，变化幅度不超过两倍均方差，受气温气压及大气降水影响，变化特点是周期性和区域性的。

图12 水位分钟值日变化曲线

Fig.12 Daily variation curve of water level

图13 水位分钟值月变化曲线

Fig.13 Monthly variation curve of water level

4总结

广东省前兆台网分布不均，基础设施条件差异较大，形变和重力台网有清晰的数据潮汐变化，且干扰较小，对国内外地震都有较强的同震响应；地磁台网有清晰的日变、月变及年变周期，能够记录到磁暴磁扰等地球物理事件；地电台网因观测环境变化周期性不明显，且存在波动；流体台网分布广泛，存在季节性变化，容易受降水等自然条件影响，背景噪声水平差别较大，关键参考描述量值和指标存在不确定性。

本文总结了形变、电磁、流体三大学科的各个测项在平静时期的背景信息及变化规律，目的是为发现异常服务，只有清楚地了解本地区各测项的观测背景规律，才能够在异常出现时及时抓住异常，整个数据跟踪分析工作的出发点也是从台站层面排除干扰和正常态势，及时发现识别并上报异常信息。

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作者简介：严兴，1981年11月出生，男，工程师，主要从事前兆观测及地震数值模拟研究。