天水台地表与井下地电阻率观测数据分析∗

刘 君 陈军营 王建军 范莹莹

（中国地震局兰州地震研究所，甘肃 730000）

天水台2010年10月灾后重建项目天水深井地电观测工程开始建设，2011年10月中旬深井观测系统开始运行。天水深井观测采用ZD8M多极距观测装置。电极埋设分为深层和浅层，埋设深度分别为100 m（井下）和6 m（地表），布极呈近似等边直角三角形，大致呈NS、EW、NW向分布。NS、EW 向供电极距为300 m，测量极距为100 m，NE 向供电极距为390 m，测量极距为130 m。通过比较天水台地表和井下地电阻率台站的观测数据质量以及观测精度，来评价井下地电阻率观测数据质量，研究井下电阻率观测的映震能力。

1 地面观测与井下观测数据对比

选择2012年1月1日至2014年2月24日的地表与井下观测日均值数据来做对比（图略）。可以看出地表观测视电阻率突跳点较多，数据起伏变化的幅度较大。这与测区及周围天水甘泉物流园、甘肃省林业职业技术学院日常用水、电有关。井下观测数据曲线相对地表来说变化非常平稳，3个测道基本变化形态一致。从天水井下与地表地电阻率观测的年变化看，地表观测的年变化是冬低夏高，但井下观测却是东高夏低，二者相反。

2 天水台井下地电阻率观测映震能力讨论

在天水井下观测以来，在距离台站529 km和156 km处分别在2013年4月20日、7月22日发生了芦山MS7.0、岷县漳县MS6.6地震，井下地电阻率观测水平向时测值记录到了明显的短临异常。从该台2012年1月至2014年2月26日的小时值原始曲线可以看出，NS、EW、NW测道从2013年芦山MS7.0地震前三天3个测道同时记录到了大幅度的高频次交替变化，完全不同于之前的变化。这种现象一直持续到本次地震前夕。同时，从段井下地电阻率三测道日均值曲线也可以看出，在这两次地震前就出现了明显的波形畸变，震后测值不断下降，NS与EW测向下降最为明显，幅度达到了0.4%。从震前地电阻率异常变化来看，2012年1月至2013年3月井下日均值曲线有非常明显的年变化形态，自2013年3月到震后的2013年10月出现异常变化，但小时值在2013年4月20日芦山MS7.0地震(529 km)、岷县漳县MS6.6地震(156 km)前的异常变化却是高频次交替变化的地电阻率异常，且幅度也小于 1%，变化形态不同于以往地表观测的震例，这是一个值得关注和研究的问题。

3 结论

（1）天水台地电阻率在观测精度上，井下观测要高于地表地电阻率；在抗干扰方面，特别是对布极区地表杂散电流类的干扰抑制能力较强，地表观测日均值曲线突跳、阶跃频繁。在相同时段、同场地的井下观测其数据波动幅度小，突跳点相对较少，数据较平稳。

（2）从目前观测到的震例看，天水台在地震前的异常变化是高频次交替变化的地电阻率短临异常，变化形态不同于以往震例。