腾冲台水温、水位对尼泊尔8.1级地震的同震响应特征分析

介绍了腾冲台水温、水位观测井的地理位置、地质构造条件和水温、水位仪器布设、运行情况。对腾冲台水温、水位以及尼泊尔8.1级地震的同震响应特征分析,结果显示:尼泊尔8.1级地震引起的腾冲台水温、水位同震响应表现形态为水位下降-水温上升型,同震效应表现非常显著。水温同震响应滞后于水位同震响应。当水位产生同震响应时,水震波引起井孔内不同温度层位的井水多次对流和掺混,致使水温产生同震响应变化。水位同震响应持续时间比水温持续时间短,但水位的响应程度相比水温要剧烈。     

云南地下流体对尼泊尔8.1级地震的同震响应特征分析

统计云南地下流体对尼泊尔8.1级地震的同震响应情况,分析和总结了水位和水温数字化资料的同震响应特征。结果表明:尼泊尔8.1级地震对云南地区的影响较大,其流体宏观与微观动态有较显著的同震响应。水位与水温对该大地震的记震能力明显高于水氡和水质;不同井水位、水温同震响应最大振幅、持续时间相差很大,其变化形态水位以波动及阶升为主,水温表现为上升或下降—恢复;从主震与最大强余震的记录来看,震级越大,同震响应出现比例越高,且在同井中响应幅度越大,持续时间越长;同井不同仪器记录的同震幅度和持续时间不同;水温同震响应均出现在有水位同震响应井中,表明井水位与水温同震响应是密切相关的,且井水温同震响应多由井水位同震响应引起。     

井水温度动态变化分析—以云南丽江党校井为例

以云南丽江党校井为例,分析了水温基本动态和同震变化特征,并对水温前兆异常变化进行了讨论。基本动态方面,水温水位的对比分析和井温梯度结构显示,党校井的温度探头位于井孔水体与含水层连通的主要部位,含水层中补给水的温度较低,水温动态主要受水位泄流状态和水位变化的影响;同震方面,在水位均为振荡的情况下,水温同震变化形态在不同的泄流状态下存在明显的差异,自流期间为上升—下降—恢复型,非自流期间为下降—上升—恢复型,同震变化反映出的温度探头放置位置和低温水源补给的认识与基本动态分析获得的认识相一致;前兆方面,党校井的水位动态受降雨的趋势性影响,温度探头所在处的地下水体活动剧烈,水温动态前兆变化特征不明显。      

九江1井水位与水温对大震的同震响应特征及机理浅析

统计分析九江1井2008—2011年水位、水温在多次大震中的同震响应特征,结果显示:水位通常表现为在正常背景下振荡,水温则通常表现为突降后恢复正常,水位和水温对远场大震的同震响应存在着一致性。同时,九江1井水位对地震的同震响应灵敏性优于同井水温观测,但水位观测受降雨影响,且气压效应明显。     

重庆荣昌井水温同震-震后响应特征及机理研究

利用位于华蓥山断裂带的重庆荣昌井水温数字化分钟值观测资料,统计分析了该井水温对2008年1月—2021年9月全球M_S≥7.0、川滇地区M_S≥6.0、重庆及周边地区M_S≥4.0共273次地震的同震-震后响应动态特征,对井水温同震优势方向成因和机理进行了深入研究,获得以下认识:①荣昌井水温同震-震后响应能力较好,对近震和远震均可记录到;该井水温同震响应由深及浅的顺序发生,响应持续时间随观测深度的增加而增加,响应幅度随观测深度的增加而减小,且该井水温同震-震后响应持续时间较同井水位的长;②自观测以来,荣昌井多层水温同震响应方向均为上升,说明单个井水温对不同地震的同震响应存在优势响应方向,水温的同震特征更依赖于井孔自身观测条件的影响;荣昌井水温同震响应优势方向上升可能是地震波的扰动造成井下深部气体释放,并沿裂隙上升进入井含水层系统而引起;③荣昌井水位-水温对中、远场地震的同震为同向上升正相关关系或振荡—上升,对近场地震的同震为水位下降—水温上升的反相关关系,可能是近场地震和中、远场地震引起的水位同震响应变化机制不一致所致;引起荣昌井水温同震变化的地震波能量密度e(r)＞10^-5J/m³,而引起荣昌井水温和水位同震反向变化的地震波能量密度e(r)＞1J/m³。     

2022年芦山MS 6.1、马尔康MS 6.0地震井水位、水温同震响应特征

基于全国地震地下流体台网数据,分析了芦山M_S 6.1、马尔康M_S 6.0地震引起的地下流体井水位、水温同震响应特征。结果表明,对于芦山M_S 6.1地震水位同震响应观测井数量较多,以上升变化为主,同震变化幅度较大;而对于马尔康M_S 6.0地震水位同震响应观测井数量较少,以振荡为主,变化幅度较小;2次地震引起的水位同震响应能力均强于水温测项,水温记录同震响应的前提是同井能记录到水位同震变化;2组地震引起的同震响应特征差异主要与震源机制解、台站分布密度、同震响应机理不同等有关。     

采用相关分析法研究降雨对水位的影响

地下水位动态受降雨影响显著,且由于降雨的持续时间、强度和面积的不同,由降雨引起的水位变化形态也复杂多样。为了能直观地判别降雨对水位的影响,排除水位资料中降雨的影响成分,本文采用水位月变化量与降雨月累计值作相关分析后得到的余差值,作为水位微动态研究对象。选用与降雨关系分别为显著、一般、不相关的连江江南井、泉州局一号井、福州浦东井水位进行分析,结果显示水位月变化量均表现了高值异常,异常与地震时间的对应关系有3个震前异常,2个同震异常、1个震后效应、1个无震异常。     

汶川8．0级地震与日本9．0级地震的同震响应特征——庐江地震台动水位与水温

自2000年庐江地震台数字化水位、水温观测以来,在多次大地震中水位、水温均有明显的同震效应,四川汶川8．0级地震、日本本州9．0级地震引起汤池1号井水位、水温的同震特征。动水位同震效应表现为脉冲变化,震后水位逐渐升高;水温表现为阶跃下降,震后水温缓慢恢复到正常状态。     

福建省数字化水位、水温对日本9级地震的同震响应

分析福建省数字化水位、水温记录的日本9级地震的同震响应,发现：水位初始变化多为下降;水震波的最大双振幅随着水位日变化幅度的增大呈对数关系增大,还受到该井潮汐因子的影响;水温同震响应多表现为下降一上升恢复,水位异常幅度越大,水温的异常幅度越大,水温的异常持续时间越长。     

2015年尼泊尔MS8.1地震引起的井水位与井水温同震效应及其相关性分析

尼泊尔M_S8.1地震引起中国大陆大量地震观测井水位和水温的同震响应. 从宏观结果看, 在54个同时存在水位和水温同震效应的观测井中, 有51口观测井的变化类型为水位上升-水温上升、 水位下降-水温下降、 水位振荡-水温上升或下降(以下降为主), 井水位与井水温同震效应表现出良好的相关性, 这可能与地下水动力学作用有关; 有3口观测井的水位变化与水温变化方向相反, 且水温变化均为震后效应. 另外, 有1口观测井水位无变化而水温同震效应明显. 这些不同类型的同震变化与井孔条件、 水温梯度、 传感器位置及水位埋深等多种因素有关. 从微观结果看, 井水位同震效应出现的时间及变化幅度与井水温同震效应出现的时间及变化幅度之间的关联性比较复杂, 这与井孔条件和温度梯度等因素有关.      

传感器放置深度对水温动态特征的影响及其机理分析

地热井的观测规范要求尽可能将水温传感器放置在井下深处, 一般放置深度应当大于100 m, 小于200 m。 然而, 近几年的观测结果表明, 水温传感器的放置深度对水温动态特征的影响较大。 在多数观测井中, 同井水温与水位的时值动态、 潮汐效应、 同震响应及震后阶变等动态特征的相关性或一致性, 多与水温传感器的放置深度有关。 本文主要探讨了传感器放置深度对水温动态特征的影响, 水温传感器放置在观测含水层中, 都受井—含水层间水流运动的影响, 会造成水温动态随井水位变化而变化; 当放置在观测含水层下部时, 水温动态则不受井水位变化的影响, 多表现为动态相对稳定。 其原因是水温动态的形成受水热动力学与地热动力学两种不同机制的控制, 此外, 井—含水层系统的条件也会产生影响。     

荣昌华江井水温多层微动态特征

以荣昌华江井为观测对象,开展详细的水温梯度测试。分析不同深度段水温潮汐响应和同震响应,统计该井不同深度处井水温微动态特征,认为:荣昌华江井特定深度段的水温能记录到微弱潮汐响应,可能是因为井水温梯度较小,水位变化引起的温度变化较小,而高频噪声相对较大,影响该井记录潮汐现象;随着观测深度的增加,荣昌华江井水温记录同震响应的能力增强。     

印尼8.6级地震甘肃地区流体观测资料同震响应分析

2012年4月11日印尼苏门答腊发生8.6级、8.2级地震,我国大量地下流体台站记录到丰富的同震响应现象,甘肃地下流体观测资料也出现不同程度的同震响应。本文分析两次大地震时甘肃地区数字化水位、水温同震变化特征和响应能力,得到大部分井水位的同震响应有较一致的变化规律,且以振荡变化为主,震后较快恢复到原有状态,响应程度也与震级密切相关,即震级越大响应能力越强;由于水温和水位有不同的响应机理,因此水温不遵循这种规律,水温观测只有2个井点记录到同震响应,且记录的幅度基本相当,变化周期较大,恢复时间也较慢。     

日本9.0级地震引起新30井水位水温同震响应及震后效应特征分析

分析了日本MS9.0地震引起的新疆温泉30井水位、水温同震变化特征。结果显示,该观测井水位同震响应和震后效应不论是响应起始时间还是阶变时间均早于水温的同震响应和震后效应的起始时间;此次日本地震引起的该观测井水温同震响应和震后效应均为阶升型,说明水位同震升降性质受控于当地的地质构造环境和水文地质条件,而水温同震变化还与地震波引起的井孔中水的运动方式、水温探头放置的位置等因素有关。     

唐山井水温的同震变化及其物理解释

唐山市一口水井观测到多次同震水位振荡， 以及伴之的高精度测量到的深部层水温变化. 水温变化幅度与水位振荡幅度有关， 水位幅度变化数厘米到一米， 水温变化幅度为0.001℃~0.01℃，而且总是温度下降， 震后一到数小时内水温恢复正常. 我们进行了有限单元法模型计算， 认为井水垂直振荡时搅动井水引起的弥散效应， 是造成同震水温变化的主要原因， 后续的热传导作用可以解释水温的复原过程. 今后如果在不同深度同时进行高精度井水温度观测可以检验该模型.      

尼泊尔8.1级地震甘肃地区流体观测资料同震响应分析

2015年4月25日尼泊尔发生8.1级地震时,我国大量的地下流体台站记录到了丰富的同震响应现象,甘肃地区地下流体观测资料也出现了不同程度的同震响应。分析该地震时甘肃地区数字化水位、水温同震变化特征和响应能力,发现水位有6个井点(7个测项)记录到同震响应,且同震响应有较一致的变化规律,均以突变和脉冲为主,震后较快恢复原来状态;水温观测只有2个井点记录到同震响应,震后恢复时间较长。     

永安井数字化水位水温主要影响因素分析

通过对福建永安井自数字化观测以来的水位、水温资料分析,认为该井水位的主要影响因素为降雨和上游水库泄洪的影响;水温的影响因素较为复杂,主要为水位变化、降雨及上游水库泄洪的影响,但影响水温变化的机理不同.水位的趋势变化对水温的影响是由于随着水位的上升或下降,会引起含水层中孔隙压力发生变化,从而引起水温梯度的变化;降雨对水温的影响变化是由于冷水的渗入,在含水层水头不变的情况下,低温水比例增大,高温水比例减小,从而使得水温下降;上游泄洪对水温造成的影响,是由于处于下游的井孔孔内的渗透率增大,导致水位升高引起水温梯度发生变化,从而使得水温升高.     

汶川8. 0 级和日本9. 0 级地震时甘肃境内井水位、井水温同震效应对比分析

通过对比研究发现,2008 年汶川8. 0 级和2011 年日本9. 0 级地震时甘肃境内台站井水位和井水温同震效应特征有明显差异:汶川8. 0 级地震时,绝大部分井水位和井水温都记录到同震效应,且变化幅度比较大,持续时间比较长;相比而言,日本9. 0 级地震虽然释放的能量更大,但因震中距和震源方位的影响,只有部分井水位记录到明显的同震变化,井水温没有明显变化;两次地震时古浪观测站井水位都记录到井水位变化,但日本9. 0 级地震时的变化幅度大于汶川8. 0 级地震,这一现象值得深入研究。     

2004年、2007年印尼两次8级强震新疆地区同震效应的对比分析

2004年12月26日印尼8．7级和2007年9月12日印尼8．5级地震不同程度引起新疆地下流体和形变的同震效应。震后,水位首先出现同震水震波,而后出现大幅度上升现象;水温出现震时脉冲突升,震后小幅度下降,然后逐步过渡到一个新的稳定状态。两次印尼8级地震,前者较后者水温和水位同震波到时短、波幅大、振荡持续时间长。重力仪记录到变化幅度极大、到时和结束时相当清晰的同震震波,且初始到时在其他形变记录仪器之前,持续时间较长;倾斜和应变记录到同震阶跃,但持续时间相对较短。垂直摆正常波动时有明显的固体潮,地震波到时后固体潮畸形变化或消失,地震波基本衰减完后,重新出现明显固体潮。     

祁县井水温和水位的奇异潮汐关系探讨

山西祁县井水温潮汐相位超前于水位,异于正常的水温和水位潮汐的动态关系。本文介绍了此现象的记录图像,通过水温和水位同震响应数据核实仪器时间系统,证实此现象是客观的;利用调和分析方法计算出逐月水温与水位潮汐变化的时间差,表明此现象存在于整个观测中。根据水温和水位潮汐相位相关性分析及观测条件调查,认为祁县井水温潮汐相位超前于水位的现象是在特定观测条件下,因井水流动不畅引起的特殊的水温水位关系。