地震基准台实习报告docWord文档下载推荐.docx
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(一)地磁观测
时间:
10月24日
主要内容:
地磁绝对观测及相对观测以及地磁观测环境、干扰因素
1、地磁相对及绝对观测
相对记录的仪器是GM4磁通门磁力仪与FHDZ-M15(地磁总场与分量组合观测系统),相对记录对温度比较敏感,所以要求记录室的年温差不超过5度,GM4仪器观测的是地磁变化的秒值,FHDZ-M15观测的是地磁变化分钟值,这两个数值间有着一定的转换规律用于地震资料的处理与应用。
绝对观测则主要利用CTM-DI仪进行观测(主要观测地磁倾角、偏角)
CTM-DI仪(图)
DI仪近零法记录表(图)
2、影响地磁因素(小环境)
输电线;
邻近城市轨道交通,如地铁、轻轨;
地震台附近的日常经济活动;
总之,地磁观测受周边小环境影响因素较大,随着郫县周边经济的发展,一些工厂、高铁相继开工,严重影响了地磁的观测,经常造成地磁数据的跳变,对数据分析产生了不利的影响。
(二)地电观测
10月25日
地电仪野外布极原理,及地电数据采集、处理。
1.地电阻率观测台站选建原则
地电阻率台站一般选建在地震活动带附近的完整基岩上。
观测目的层和供电极距AB一般从电测深曲线上来选定,目的层应选受力后电阻率有明显变化的多孔砂岩或其它岩层。
在电测深曲线上具体点位应定在目的层和其它岩层的交界面附近,以便岩层受力后电阻率有更加明显的变化。
当在电测深曲线上具体点位确定之后,勘探深度h和AB极距也就确定了。
MN极距一般为AB极距的三分之一到五分之一。
M点和N点一般选在电流线平行于地表的AB中部,只有这样观测数据才会比较稳定。
观测剖面上的四个电极一般为对称四极。
2.具体技术要求
一个观测台站一般设置二至三个观测剖面,它们一般和地震活动构造带分别构成平行、垂直和斜交。
AB极距一般要求≥1000米,MN极距一般为AB极距的三分之一到五分之一。
供电极单极接地电阻≤30Ω,测量电极使用铅板时,单极接地电阻一般要求≤100Ω。
绝缘子在浸水试验时的绝缘电阻应≥300MΩ。
室外导线线电阻≤20Ω/km,抗拉强度≥28kg/mm2,在大气相对湿度≤90%的条件下,供电回路漏电电流应不大于正常供电电流的1‰,漏电电位差应不大于正常人工电位差的5‰,测量线路对地绝缘电阻≥5MΩ。
观测室与任一电极的距离≥30m,且离布极中心的距离以≤500m为宜,以免引线过长增加干扰。
室内日温差≤3℃,年室温在10~30℃内,相对湿度≤80%,室内接地线其接地电阻≤10Ω。
3.粗差数据的处理
以2006年09月08日的数差数据处理为例:
日期:
2006.09.08
值班员:
张保全
时间
VSP
ρs
σn
0
-118.3
62.35
0.02
1
-118.9
62.39
0.01
2
-119.5
62.37
3
-120.1
62.38
4
-120.9
5
-121.8
0.03
6
-122.3
62.43
0.04
7
-122.7
62.24
8
-123.4
62.28
9
-124.1
62.33
10
-124.7
62.31
0.05
11
-125.2
62.32
12
47.03
13
-741.9
61.15
2.12
14
52.13
15
59.15
16
62.36
0.13
17
62.49
0.07
18
62.59
0.29
19
-123.7
62.51
20
62.44
21
22
-123
62.48
23
62.42
均值
-152.1
61.13
62.33
62.39
0.14
均方差
3.70
0.28
0.09
相对方差
6.06
0.45
ρs前天均值
62.80
ρs昨天均值
62.23
舍粗差范围
ρs两天均值
62.52
65.65
59.39
5﹪
3.13
初始均值
舍数范围
初σn-1
62.89
61.77
2σn-1
0.56
初算结果
最终结果
注:
① 此表主要用于粗差处理,也可用于均值、均方差和相对均方差的计算。
② 当早晨处理粗差时,首先在纸上记录下头两天的日均值和相对均方差﹥10﹪的粗
差小时数,然后再去收数和转换数据,并在未作数据处理之前按以下方法操作。
③ 将原始的ρs数据同时复制在三个ρs栏,第一栏不作舍数处理。
④ 用第二个ρs栏作舍粗差、计算初始均值、初始均方差和初始相对均方差。
⑤ 用第三个ρs栏舍粗差和大于2倍均方差的数,并计算最后的日均值、均方差和相对方差。
⑥ 以上规定主要便于计算舍粗差范围和舍数范围,并有利于复核检查。
以前两天电阻率日均值的平均值为准,凡是变化量大于平均值的5%的小时值的数据均为粗差,小时值的相对均方根误差>10%的也为粗差。
凡是某测道某小时的电阻率观测值为粗差时,该测道该小时的观测值全部舍去。
4.观测数据突变的处理
以前一天电阻率的日均值为准,如果连续4小时观测的每个电阻率数据的变化量都>2%,且超过本台上月电阻率均方根误差月均值的3倍,这种现象称之为“突变”。
遇“突变”时应采取以下措施查明原因:
① 检查外线路及其漏电情况、电极(接地电阻)、避雷器;
② 检查仪器工作状态(标定仪器);
③ 检查观测环境。
如证实“突变”为观测环境干扰或观测系统故障所所致,应及时排除;
否则应向上级主管部门汇报,并将汇报和处理情况详细记入观测记录簿“重大情况记载表”。
5. 故障排除
在地电日常观测工作中常会出现仪器故障或外线路故障。
以下就以外线故障为主谈谈自己个人对两种故障的看法。
(1)外线故障
外线故障常常表现为观测数据偏离正常值较大,或者大于正常值,或者小于正常值。
自电有时很大,有时又反向为负值。
当供电电流正常时,自电变化很大,或反向为负值,就很可能是测量线接触不良,或有开路现象。
这时应首先检查室内控制面板是否有开路现象,比如保险管是否有损坏,或用万用表电阻档检查各段线路是否有开路,或用兆欧表连接一条没有问题的外线和一条可能有问题的外线进行摇测,如果哪条线阻值不为零,就是哪条线有开路现象。
当供电电流正常,自电也正常,但电阻率值小于正常值不多,这种情况有可能是测量线接触不良,或是供电线和测量线在测量极之间漏电。
出现这种情况应具体情况具体分析,或到野外查找。
如果供电电流正常,自电也正常,但电阻率值大于正常值,这种情况就很有可能是供电线漏电,或是测量线在测量极区间之外漏电。
这也需要具体情况具体分析,或到野外查找是否有树子或竹子磨破导线后漏电。
供电电极和导线之间被锈断,这种情况造成稳流电源不能正常工作,出现这种情况电极接地电阻比正常情况大几倍甚至十几倍。
供电线开路或接触不良,这种情况常常是电流不稳定或稳流源不能正常供电。
(1)仪器故障
仪器测数不准应重新进行工作参数预置,校正零点,校正满度。
如仪器不工作应检查4007以后的工作参数是否正确,继电器是否有损坏。
如供电不正常,应检查电源是否有故障,供电线是否有接触不良现象。
6. 分析预报及地震对应情况
以成都台电阻率在5.12地震前后变化为例
由以上两个图可以明显的看出,在2008年4月以前地电阻率都是比较平稳的,无大的起伏变化。
在2008年5月出现的明显的起伏变化,可以预见的是地电观测是能过预测地震的但是目前来说科学技术水平还不能达到要求。
(三)地震预报及重力观测
时间:
10月26日
主要内容:
地震描述及重力测震
1、地震介绍
地震俗称地动,不像普通雷电风雨经常发生,是发生在特定位置的一种小概率的灾害性自然现象。
特点是特定位置,小概率,灾害性自然现象
地震成因分类:
天然地震.人工地震.诱发地震
2、地震活动的特征
强地震活动往往与地质构造有关,具有成带分布特征,地震越大,分布的成带性越明显。
全球7级以上大地震一般分布在运动板块边界或是大型活动断裂带上。
其中90%以上中源地震分布在环太平洋带,深源地震全部分布在环太平洋带。
中国位于欧亚大陆板块东部,内陆地震多发地区,20世纪以来,全球1/3的大陆强震发生在中国大陆,其中主要集中在我国西部的西藏、新疆、青海、云南、四川等地
3、描述地震的三要素
发震时刻:
地震发生的准确时间,目前测震台网测定的发震时刻是地震断层开始破裂的时间,可以精确到0.1秒,震源从开始破裂到整个断层破裂一般会持续十几到几十秒,破裂的传播速度在2-3千米/秒。
对于一般工作者和老百姓来说,不必认识整个破裂过程,宏观认为断层的破裂是瞬间完成,精确到分钟就足够了。
发震地点:
震源、震源深度、震中、震中距
震源是指地震发生的地方;
震源深度是从地表到震源的深度;
震中是震源在地面的垂直投影;
震中距是观测点到震中的距离。
按照震源深度的不同,也可将地震分为三大类:
浅源地震震源深度小于60千米
中源地震震源深度在60-300千米
深源地震超过300千米以上的地震,目前最深地震达到720千米(地幔)
世界上95%的地震属于浅源地震,中源和深源地震一般发生在海洋中,环太平洋地震带上。
震级:
反映地震波能量大小的标度
4、重力测震
重力值测震法的测震原理
由于地震是地下岩浆旋泉引起的,岩浆旋泉会把下面温度很高的岩浆输送到上地幔,使得震中下面的岩浆温度高,密度小,这就引起了震中重力值变小的现象。
当岩浆旋泉发展到一定程度时,它会把含铁量高、密度大的外核物质输送到上地幔,使得震中下面岩浆的密度变大,这又会引起震中重力值变大的现象。
在地震发生前会出现许多异常现象,重力值异常也是地震前必然出现的一种现象,因此测量重力值变化也是地震预测的一种有效方法。
有重力变化的区域不一定发生地震,有地震发生的区域在发震前2天—几年都有重力变化,震中区域重力值下降20—几百微伽的较多,距震中较远的区域重力值同时上升,也有的震中区域重力值上升。
一般震前几天重力值变化较大,都在地震后迅速恢复。
这说明地震活动附近区域同时存在重力值下降区和重力值上升区,都是在震后恢复,反映出重力值下降区物质密度在减小和重力值上升区物质密度在增加。
可以推测:
重力值下降区存在高温高压把物质向周围挤压,使周围密度增加导致重力值上升;
地震后重力值下降区高温高压消除,高密度区的物质向低密度区移动,使地震区域的重力值恢复。
地震前重力值变化的原因
由于越靠近地球的中心温度越高,岩浆旋泉会把下面温度很高的岩浆输送到上地幔,根据物质热胀冷缩的特征可知,在震中的下面,岩浆的温度会很高,密度自然就会变小,并且岩浆旋泉中心的压力很小,这会使得岩浆的密度变得更小,因此会出现震中区域重力值下降的现象。
由于上升的岩浆在顶部要向四周扩散,使得周围岩浆的压强增大,密度增大,因此又会出现距震中较远的区域重力值上升的现象。
上面解释了震中区域重力值下降的原因,那为什么有时又会出现震中区域重力值增加的现象,这是因为地球的内部由地核、地幔和地壳三层组成,地核是指地球内部位于地幔之下的核心部分。
据推测外地核可能由液态铁组成,其中可能含镍约10%,并有大约15%较轻的元素,如硫、硅、氧、钾、氢等。
。
外核物质的密度远大于上地幔物质的密度,当岩浆旋泉发展到一定时候,它会把外核中含铁量较高、密度大的岩浆输送到上地幔,这就自然又会引起震中区域重力值增加的现象。
(四)测震观测
10月27日
地震观测的对象任务及JCZ-1数字地震仪工作原理
1、地震观测的对象
天然地震;
火山地震;
人工爆破;
核爆;
实质是观测因上述自然或人工现象产生的地震波(P,S,L等)。
2、地震观测的任务
为中、长周期地震预报和地球物理学研究提供基础数据
为抗震救灾及时提供地震三要素(O发震时刻、EPC震中经纬度、M震级)
监测全球核爆炸
3、JCZ-1数字地震仪
成都地震台数字地震仪JCZ-1的工作原理框图
成都台测震数字系统框图
辅助系统
地震传感器---拾震仪(图)
数据采集器机柜(图)
人机交互终端-后台机(图)
v
四、实习体会
1、理论联系实际,加深了自己对所学专业知识的理解。
2、通过实地认知实习,了解了地球物理学方法在地震观测、预报中的应用。
3、通过几天的实习,了解了重力、地磁、地电等野外数据采集、处理、分析、预报等基本环节。
4、通过理论联系实际使自己能够运用所学专业知识去分析判断地震预报中的一些实际问题,培养了自己独立思考问题的能力。
5、进一步加深了自己对地震预报这一世界级难题的理解。
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