朱继承，邓 聪，林苗禄，郑辰禾，林稚颖

（福建省地震局，福建福州 350003）

引言

地震是地壳应力积累释放这样一个复杂的力学过程。地震的孕育与发生伴随着不同方式的热效应，从而引起地热场的重新分布和变化[1]。地震下流体水温观测就是用来测量钻孔测点附近应变、应务场相对变化，岩石的浮动，引起水温的相对变化，这些变化会导致地下流体温度的变化，这种由孕震过程中应力增强或减弱引起的地下流体温度异常变化是可以通过深井观测得到的。可见深井水温观测不仅对于探素地震前兆，而且对于深入研究地震成因都具有十分重要的意义[2-3]。

1 闽侯旗山井概况

闽侯旗山井位于福建省闽侯县南屿镇五都村，始建于2003 年9月，该观测井几经升级改造，于2013 年7 月安装SZW-1A 水温仪，水温的探头放在井深85 m 处。该井位于福州盆地西部边缘，地势平坦，上部地层由第四系全新统淤泥、上更新统卵石及更新统残积土组成；区域地质资料，场地基岩为侏罗系南园组凝灰熔岩，距场地约50 m 的五都北面山体-旗山支脉为燕山期花岗岩，该观测井西部有一NNE 向断裂通过，观测井所处海拔高程10 m，井孔含水层为侏罗系强风化-微风化角砾凝灰熔岩，深井110 m 井孔柱状。

2 水温异常干扰特征分析

2.1 降雨干扰因素分析

从近几年的深层水温历史观测资料分析中发现，深层水温测值受地表降雨影响较小。如2018 年9 月23-24 日降水量总量22.0 mm，同井静水位受地表降雨影响，呈明显上升变化趋势，而同时段的深层水温没有受到地表降雨影响，见图1。

图1 闽侯旗山井静水位、深层水温和降水量预处理分值对比图

2.2 通信电源故障干扰

闽侯台水温仪观测数据2018 年5 月21 日00:00-5 月24 日11:42 受雷击通信电源故障缺记。在5月24 日11:40 左右省局维修中心人员到现场更换通信电源仪后，仪器恢复运行正常，于当日16:40 左右补采集5 月21 日-5 月24 日的数据，发现闽侯台水温仪5 月21 日00:42-23:59 数据缺记。5 月22 日00:00-24 日11:42 数据同4月份同时段的数据相同，数据不可用，进行缺数处理，见图2。

图2 闽侯旗山井深层水温预处理分值图和原始分值图

2.3 人为干扰

闽侯台水温仪2017 年12 月27 日15:53-18:34 受水位仪15:30-16:28 现场校测干扰，观测数据出现台阶变化未处理，最高变化幅度0.007 3℃。因水温仪探头埋深较深，位于80 m 处，故水温仪受水位仪校测干扰出现的数据波动因干扰传导时间差存在延迟现象。水位仪校测结束后，水温仪观测数据自2017 年12 月27 日18:35 起恢复正常动态变化，数据无异常，见图3。

图3 闽侯旗山井深层水温和静水位预处理分值图

3 水温震例与地震响应分析

（1） 2013-2018 年福建地区3.5 级以地震共发1 次为2016 年6 月18 日09:38分福建漳浦海域3.5 级地震。从2016 年度深层水温的观测资料分析，2016 年6 月18日福建漳浦海域3.5 级地震震例从深层水温短期资料分析2016 年6 月份分钟值曲线图未能明显前后的异常变化，但从2016年度的深层水温日值图曲线中发现，在3.5级发生前水温测值有十多天高值异常并超二倍均方差，地震发生后水温测值后继的半个月逐渐回落下降并到中值线变化[6-7]，见图4。

图4 深层水温整点值去趋势曲线

（2） 2013-2018 年台湾海峡地区发生5.0 级以上地震总共发生41 次，6.0 级以上地震总共发生12 次。

因深层水层从2014 年1 月24 日起开始观测，在2018 年9 月12 日起受到旁边鱼塘抽水干扰影响测值变化较大，数据可靠性较差，所以资料分析从2015 年1 月1 日-2018 年8 月31 日起对台湾地区的6.0 级以上的震例分析。从深层水温的分钟值和日值曲线图对应的震例，未能见震前震后曲线较为明显的异常变化，见图5。但采用去趋势方法对深层水温整点值原始数据进行分析，发现在2016 年2 月6日台湾高雄6.7 级地震和2018年2 月6 日台湾花莲县6.8 级地震，从一般多项式分段曲线拟合值曲线中可以较为明显看在发生地震前曲线有较为明显高值上升波动，震后曲线回落的变化过程，见图5。

图5 深层水温分钟值和日值曲线图

2016 年 03 月 02 日 21:14-21:24 静水位仪记录到印尼苏门答腊岛海域（南纬4.9 度，东经94.21 度）20:49 发生的7.8 级地震，震源深度20 km，震中距4 298 km，表现形态为同震波，水位变化幅值0.008 m。而深层水温的测值在震前和震后没能对应到相的变化，见图6、7。

图6 静水位2016 年3 月2 日分钟值线图

4 结论

（1） 闽侯旗山井深层水温从2014 年1 月24 日起观测资料变化都比较稳定可靠，而且日、月、年的动态变化也相对较平稳。但在2018 年9 月12 日起受旁边鱼塘四口水井抽水影响受到干扰较为严重。

（2） 根据福建地区的3.5级以上震例分析其映震效能，近几年只有2016 年6 月18 日09:38 分福建漳浦海域3.5 级地震。分析中发生在震前水温测值有十多天高值异常并超二倍均方差，地震发生后水温测值后继的半个月逐渐回落下降并到中值线变化。观测资料可用于进一步的震兆异常分析。

图7 深层水温2016 年日值曲线图

（3） 根据台湾海峡地区6.0级以上震例分析其映震效能，从现有的震例中可以看到2016 年2 月6 日台湾高雄6.7 级地震和2018 年2 月6 日台湾花莲县6.8级地震，从一般多项式分段曲线拟合值曲线中可以较为明显看在发生地震前曲线有较为明显高值上升波动，震后曲线回落的变化过程。对其6.5 级以下的地震未见到较好的震前震后反映。