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北京沙河观测井水温地震异常特征

吴利军 刘爱春 田明 李函谷 史晓宇

吴利军,刘爱春,田明,等. 北京沙河观测井水温地震异常特征[J]. 华北地震科学,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
引用本文: 吴利军,刘爱春,田明,等. 北京沙河观测井水温地震异常特征[J]. 华北地震科学,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
WU Lijun,LIU Aichun,TIAN Ming,et al. Analysis and Discussion on Anomalous Seismic Anomaly Characteristics of Water Temperature in Beijing Shahe Well[J]. North China Earthquake Sciences,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
Citation: WU Lijun,LIU Aichun,TIAN Ming,et al. Analysis and Discussion on Anomalous Seismic Anomaly Characteristics of Water Temperature in Beijing Shahe Well[J]. North China Earthquake Sciences,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011

北京沙河观测井水温地震异常特征

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.03.011
基金项目: 十三陵实验基地运维(504226007A)
详细信息
    作者简介:

    吴利军(1984—),男,高级工程师,主要研究方向为地震监测与研究. E-mail:wulj@ief.ac.cn

    通讯作者: 刘爱春(1973—),男,高级工程师,主要研究方向为应急技术与方法研究. E-mail:liuaich@126.com
  • 中图分类号: P315.723

Analysis and Discussion on Anomalous Seismic Anomaly Characteristics of Water Temperature in Beijing Shahe Well

  • 摘要: 沙河观测井水温自观测以来记录到多次异常变化,为探究其成因,利用FFT和S变换方法对观测数据进行分析发现,数据异常变化与未来3个月内附近断层5 km范围内的微震和200 km范围内的中强地震有很好的对应关系,说明该井水温观测具有较好的震前异常响应特征。研究结果表明,引起沙河井水温数据异常主要为低频波和日潮产生的能量,多次震前数据加速变化过程中和急速变化后受日潮影响显著,甚至出现了日潮形态,可将此特征作为该井水温数据异常判定指标之一。
  • 图  1  区域构造与地震分布

    图  2  沙河观测井井孔结构柱状图

    图  3  水温与静水位的动态特征

    图  4  水温和静水位数据的FFT分析

    图  5  2007年5月10日至2021年1月14日水温日均值观测曲线

    图  6  地震前后水温日均值观测曲线

    图  7  S变换后的时频谱

    图  8  昌平1.8级地震前频谱分析

    图  9  水温与静水位观测曲线

    图  10  唐山4.8级地震前频谱分析结果

    表  1  温度梯度测量结果

    深度/m梯度/(℃/25 m)温度/℃
    7517.287 0
    1001.136 718.423 7
    1251.565 919.989 6
    1502.189 922.179 5
    1752.911 225.090 7
    1971.748 826.839 5
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  • [1] 张晓东, 庞希华. 地震前兆场源关系复杂性初探[J]. 高原地震, 1994, 6(4): 27-32.
    [2] 刘太平. 北川水温、断层气异常与绵竹、安县间5.0级地震[J]. 四川地震, 2000(4): 48-52. doi:  10.3969/j.issn.1001-8115.2000.04.008
    [3] 李加稳, 孙文波. 邦腊掌温泉水氡水温地震异常特征研究[J]. 防灾技术高等专科学校学报, 2004, 6(2): 25-29.
    [4] 王俊, 王行舟, 周振贵, 等. 2014年安徽霍山M4.3地震异常特征及预测过程总结[J]. 地震研究, 2019, 42(3): 349-357. doi:  10.3969/j.issn.1000-0666.2019.03.006
    [5] 车用太, 刘喜兰, 姚宝树, 等. 首都圈地区井水温度的动态类型及其成因分析[J]. 地震地质, 2003, 25(3): 403-420. doi:  10.3969/j.issn.0253-4967.2003.03.006
    [6] 邱鹏成, 赵生生, 王永刚, 等. 2008年大柴旦M6.3地震前井孔水温异常[J]. 华北地震科学, 2010, 28(3): 39-42. doi:  10.3969/j.issn.1003-1375.2010.03.010
    [7] 晏锐, 官致君, 刘耀炜. 川西温泉水温观测及其在芦山MS7.0地震前的异常现象[J]. 地震学报, 2015, 37(2): 347-356. doi:  10.11939/j.issn:0253-3782.2015.02.014
    [8] 尹宏伟, 梁丽环, 韩文英, 等. 河北赤城井水温对远场大震的响应特征研究[J]. 地震地磁观测与研究, 2019, 40(5): 93-100.
    [9] 王喜龙, 贾晓东, 钱蕊, 等. 2013年芦山MS7.0地震前南北地震带数字化水位、水温高频信息异常特征及效能分析[J]. 地震, 2020, 40(2): 100-116. doi:  10.12196/j.issn.1000-3274.2020.02.008
    [10] 黄麒瑾, 崔庆谷. 基于震例及实验的水温传感器分辨力选择与观测方法研究[J]. 大地测量与地球动力学, 2021, 41(6): 655-660.
    [11] 车用太, 鱼金子. 地震地下流体学[M]. 北京: 气象出版社, 2006: 18-453.
    [12] 刘耀炜. 我国地震地下流体科学40年探索历程回顾[J]. 中国地震, 2006, 22(3): 222-235. doi:  10.3969/j.issn.1001-4683.2006.03.002
    [13] 车用太, 鱼金子, 刘五洲. 华北北部地区3次强震前地下流体异常场及其形成与演化机理[J]. 中国地震, 1999, 15(2): 139-150.
    [14] 于春颂, 张环曦, 周剑青, 等. 昌黎井水温异常与地震关系初析[J]. 国际地震动态, 2014(7): 13-18. doi:  10.3969/j.issn.0235-4975.2014.07.004
    [15] 纪春玲, 董博, 章阳, 等. 2020年唐山古冶5.1级地震前流体固体潮参数时空变化研究[J]. 大地测量与地球动力学, 2021, 41(8): 821-826.
    [16] 杨绍富, 李姗姗. 基于小波分析的2016年12月8日呼图壁MS6.2地震地下流体异常提取[J]. 内陆地震, 2017, 31(3): 276-283.
    [17] 张磊, 白凌燕, 蔡向民, 等. 北京南口-孙河断裂北西段综合物探剖面定位及其活动性研究[J]. 现代地质, 2014, 28(1): 234-242. doi:  10.3969/j.issn.1000-8527.2014.01.027
    [18] 梁亚南. 北京南口-孙河断裂带(北段)的结构及活动性[J]. 地质通报, 2019, 38(5): 858-865.
    [19] 柯柏林. 北京市平原区北部孙河断裂的地热地质特征[J]. 现代地质, 2009, 23(1): 43-48. doi:  10.3969/j.issn.1000-8527.2009.01.007
    [20] 侯治华, 钟南才, 郝彦军, 等. 应用高密度电法探测北京南口-孙河隐伏断裂[J]. 防灾科技学院学报, 2011, 13(1): 1-6. doi:  10.3969/j.issn.1673-8047.2011.01.001
    [21] 车兆宏. 南口-孙河断层活动性研究[J]. 地震地质, 1994, 16(2): 115-120.
    [22] 王泽龙, 牛立东. 南口-孙河断裂对小汤山地区地下热水运移的影响[J]. 分析研究, 2014, 9(S1): 59-62.
    [23] 车用太, 鱼金子, 刘春国. 我国地震地下水温度动态观测与研究[J]. 水文地质工程地质, 1996(4): 34-37.
    [24] 杨明波, 王吉易, 刘喜兰, 等. 北京及邻近地区中等以上地震地下流体异常识别与特征研究[J]. 地震, 2006, 26(3): 53-63. doi:  10.3969/j.issn.1000-3274.2006.03.007
    [25] 王燕, 杨兴悦, 陈雪梅, 等. 甘肃模拟水位资料处理方法研究及映震效能评估[J]. 地震研究, 2013, 36(1): 24-33. doi:  10.3969/j.issn.1000-0666.2013.01.004
    [26] 杨晓霞, 屠泓为. 德令哈井水温异常特征与地震的关系[J]. 高原地震, 2013, 25(4): 17-20. doi:  10.3969/j.issn.1005-586X.2013.04.003
    [27] 刘迁, 栗宁, 胡发瑞, 等. 钟祥马岭井水温观测数据“V”型异常分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2019, 40(2): 123-130. doi:  10.3969/j.issn.1003-3246.2019.02.017
    [28] 黎明晓, 宋金, 马玉川, 等. 2020年7月12日河北唐山5.1级地震总结[J]. 地震地磁观测与研究, 2020, 41(4): 157-178. doi:  10.3969/j.issn.1003-3246.2020.04.022
    [29] Stockwell R G, Mansinha L, Lowe R P. Localization of the complex spectrum: the S transform[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 1996, 44(4): 998-1001. doi:  10.1109/78.492555
    [30] 黄德智, 韩立国, 杨飞龙, 等. 共转换点道集S变换谱相似性的多波地震数据横波波场提取技术[J]. 地球物理学报, 2021, 64(4): 1351-1363. doi:  10.6038/cjg2021O0212
    [31] 赵家本, 邓嘉美, 金明培. 滇9井水温在5.0级以上近震前的异常动态特征[J]. 国际地震动态, 2013(7): 20-27. doi:  10.3969/j.issn.0235-4975.2013.07.005
    [32] 杨竹转. 地震波引起的井水位水温同震变化及其机理研究[J]. 国际地震动态, 2012(11): 42-47. doi:  10.3969/j.issn.0253-4975.2012.11.014
    [33] 刘耀炜, 陆明勇, 付虹, 等. 地下流体动态信息提取与强震预测技术研究[M]. 北京: 地震出版社, 2010: 39-227.
    [34] 张跃刚, 王玉珍, 尹宝军, 等. 2012年5月28日河北省唐山4.8级地震[J]. 中国地震, 2013, 29(2): 219-229. doi:  10.3969/j.issn.1001-4683.2013.02.004
    [35] 岳晓媛, 武安绪, 冯刚, 等. 2012年河北唐山MS4.8地震前首都圈东部视应力时空变化特征[J]. 地震, 2015, 35(2): 91-100. doi:  10.3969/j.issn.1000-3274.2015.02.010
    [36] 郭蕾, 宫猛, 王宁. 2012年唐山ML5.2地震前后的速度结构对比分析[J]. 中国地震, 2019, 35(4): 695-708. doi:  10.3969/j.issn.1001-4683.2019.04.010
    [37] 李冬圣, 王莉婵, 王宁, 等. 2012年河北唐山4.8级地震前后波速比变化特征[J]. 华北地震科学, 2019, 37(3): 62-66. doi:  10.3969/j.issn.1003-1375.2019.03.010
    [38] 赵慧琴, 李均良, 张肖, 等. 唐山4.8级地震前易县地震台地应变异常特征[J]. 地震地磁观测与研究, 2015, 36(6): 73-79.
    [39] 赵慧琴, 王艳, 张肖, 等. 易县地震台四分量钻孔应变观测震前异常特征[J]. 地震地磁观测与研究, 2017, 38(4): 132-136. doi:  10.3969/j.issn.1003-3246.2017.04.022
    [40] 贾立峰, 乔子云, 张国苓, 等. 唐山M4.8地震地磁谐波振幅比变化[J]. 地震地磁观测与研究, 2018, 39(5): 39-47. doi:  10.3969/j.issn.1003-3246.2018.05.006
    [41] 车用太, 刘成龙, 鱼金子. 井水温度微动态及其形成机制[J]. 地震, 2008, 28(4): 20-28. doi:  10.3969/j.issn.1000-3274.2008.04.003
  • [1] 陈宇轩.  北京延庆五里营地下流体资料时频特征与地震活动关系 . 华北地震科学, 2023, 41(2): 58-68, 97. doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.02.009
    [2] 齐彬彬, 黄瑞滨, 郭延杰, 于章棣.  克什克腾井水温微动态特征及其机理 . 华北地震科学, 2022, 40(3): 87-92. doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.03.014
    [3] 唐杰, 张素欣, 张子广, 盛艳蕊.  河北唐山M4.5地震前地下流体典型异常特征分析 . 华北地震科学, 2020, 38(S1): 80-85. doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.S1.018
    [4] 刘冬英, 孙小龙, 邵志刚.  大华北地区地下流体资料趋势性转折时空演化特征分析 . 华北地震科学, 2016, 34(2): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2016.02.001
    [5] 刘国俊, 张文男, 杨海祥, 郭国祥.  东郭井水位与水温成组异常及其映震特征 . 华北地震科学, 2012, 30(1): 22-28.
    [6] 李富.  珲春7.0级深震地下流体前兆的动态特征研究 . 华北地震科学, 2004, 22(3): 9-14.
    [7] 范秀丽, 张宝民, 郝书琴.  张北6.2级地震前廊坊地区地下流体异常特征 . 华北地震科学, 2004, 22(1): 51-54.
    [8] 姚宝树.  三马坊水温重复性前兆异常的构造特征 . 华北地震科学, 2003, 21(4): 23-29.
    [9] 李富, 刘俊清, 张晨侠, 张洪艳.  汪清7.2级深震地下流体动态异常探析 . 华北地震科学, 2003, 21(3): 19-22.
    [10] 高小其, 许秋龙, 李艳萍, 张学敏, 李新勇, 崔勇, 蓝陵, 迪里夏提.  新疆轮台两次地震前地下流体前兆异常的对比分析 . 华北地震科学, 2001, 19(3): 56-62.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-18
  • 网络出版日期:  2022-07-08
  • 刊出日期:  2022-07-30

北京沙河观测井水温地震异常特征

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.03.011
    基金项目:  十三陵实验基地运维(504226007A)
    作者简介:

    吴利军(1984—),男,高级工程师,主要研究方向为地震监测与研究. E-mail:wulj@ief.ac.cn

    通讯作者: 刘爱春(1973—),男,高级工程师,主要研究方向为应急技术与方法研究. E-mail:liuaich@126.com
  • 中图分类号: P315.723

摘要: 沙河观测井水温自观测以来记录到多次异常变化,为探究其成因,利用FFT和S变换方法对观测数据进行分析发现,数据异常变化与未来3个月内附近断层5 km范围内的微震和200 km范围内的中强地震有很好的对应关系,说明该井水温观测具有较好的震前异常响应特征。研究结果表明,引起沙河井水温数据异常主要为低频波和日潮产生的能量,多次震前数据加速变化过程中和急速变化后受日潮影响显著,甚至出现了日潮形态,可将此特征作为该井水温数据异常判定指标之一。

English Abstract

吴利军,刘爱春,田明,等. 北京沙河观测井水温地震异常特征[J]. 华北地震科学,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
引用本文: 吴利军,刘爱春,田明,等. 北京沙河观测井水温地震异常特征[J]. 华北地震科学,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
WU Lijun,LIU Aichun,TIAN Ming,et al. Analysis and Discussion on Anomalous Seismic Anomaly Characteristics of Water Temperature in Beijing Shahe Well[J]. North China Earthquake Sciences,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
Citation: WU Lijun,LIU Aichun,TIAN Ming,et al. Analysis and Discussion on Anomalous Seismic Anomaly Characteristics of Water Temperature in Beijing Shahe Well[J]. North China Earthquake Sciences,2022, 40(3):69-75. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2022.03.011
    • 观测井水温是地震地下流体动态监测的主要对象之一,国内利用水温开展地震观测和研究已有50多年的历史,为地震监测预报工作积累了大量的观测资料、经验和预测实践[1-4]。大量震例研究表明,大震甚至中强地震前水温异常现象普遍存在,众多地震学者对水温的异常形态、持续时间与范围等表现特征进行了归纳总结和成因探讨[5-10];室内岩石实验和野外实验研究也为解释水温异常机理和远场效应提供了必要基础[11-12]。这些观测和研究得到了很多有意义的成果,为利用水温观测开展地震预测研究积累了宝贵财富。

      以往震例研究结果认为,地下流体中短期异常主体不是来自震源,而是与区域构造活动密切相关[13-15],主要反映了区域构造活动及局部构造活动的强化[16]。沙河观测井自观测以来记录到了多次异常变化,但400 km范围内仅发生2次MS4.5以上地震,最大地震为2020年7月12日河北唐山古冶区的5.1级地震。本文以沙河观测井水温观测数据与附近断裂微小地震和北京周边中强地震关系进行分析,探讨震前的异常特征,以期对该井水温异常变化成因和异常识别有更好的认识。

    • 沙河观测井位于南口-孙河活动断裂带北段(图1),垂直距离约2.3 km,附近断裂发育。南口-孙河断裂是首都圈平原区一条重要NW向的活动断裂,也是环渤海-张家口断裂带中一条重要的隐伏、半隐伏的晚第四纪活动断裂[17],是直接控制沙河凹陷形成的同生断裂构造,且第四纪以来强烈活动,体现为松散层浅部引张的特点[18],其地震活动性受到广泛关注[19]。南口-孙河断裂为正断层,北东盘上升,南西盘下降[20],长度超过50 km[21-22],宽度400~500 m[17-18]。该井自2007年数字化观测以来,首都圈地区未发生6级以上的强震,断裂带附近30 km范围内微小地震活动频繁。

      图  1  区域构造与地震分布

      该井井深285.4 m,含水层封闭性与承压性良好,站点周围无强干扰源或无法识别与排除其影响的干扰。岩性依次为:0~265.33 m,上部是第四纪亚砂土或亚砂土夹薄层沙,砂砾石夹薄层亚砂土,下部是亚粘土及细中粒砂与亚砂土互层;265.33~285.4 m为奥陶纪石灰岩。水温观测采用 SZW-1A 型石英晶体温度计,分辨力为0.000 1 ℃;探头安装深度为197 m(温度梯度测量结果见表1),观测含水层为270 m以下的奥陶纪灰岩裂隙承压水(图2);水质类型:HCO3-Na-Ca型。静水位观测采用LN-3A型数字水位仪,其分辨力为0.001 m。两套仪器数据采集率均为1次/min。

      表 1  温度梯度测量结果

      深度/m梯度/(℃/25 m)温度/℃
      7517.287 0
      1001.136 718.423 7
      1251.565 919.989 6
      1502.189 922.179 5
      1752.911 225.090 7
      1971.748 826.839 5

      图  2  沙河观测井井孔结构柱状图

    • 沙河观测井水温自2007年5月10日开始观测,截止2021年1月24日数据在25.77~26.81 ℃范围内变化(图3a),无年变规律。选取较为平稳的2015年数据,年变幅为0.038 6 ℃(图3c),月变幅0.018 8 ℃(图3d),日变幅0.011 4 ℃(图3e)。月动态和日动态均呈随机起伏型变化。同井静水位自2007年5月16日开始观测,有较好的年变规律(图3b)和受固体潮影响的日变形态(图3f)。

      图  3  水温与静水位的动态特征

      采用FFT方法对2015年6月的水温和静水位数据进行频谱分析发现,水温主要受半日潮和长周期波影响(图4a),基本不受日潮影响;静水位主要受长周期波、日潮和半日潮影响(图4b),基本不受1/3潮影响。

      图  4  水温和静水位数据的FFT分析

    • 通过与沙河观测井30 km范围内发生的微小地震进行分析,发现水温异常变化与南口-孙河断裂(北段)两侧5 km范围内的微震有较好的对应关系。此外,大量震例统计研究表明,水温异常与不同震级、震中距范围内的中强地震具有统计关系[523-28]。在对以往震例研究的基础上,选取了自2007年5月10日开始观测以来震中距200 km范围内的MS4.5以上地震,该时间段内震中距在200~400 km范围内未发生5级以上地震。

      将水温观测曲线与南口-孙河断裂(北段)两侧5 km范围内的8次MS≥1.0地震和台站200 km范围内的2次MS≥4.5地震对比(图5)可以看出,在昌平2008年6月25日1.2级、2012年2月8日1.6级、2016年8月24日1.8级、2017年11月8日1.2级和2018年10月18日1.3级地震前观测曲线均出现了不同程度的转折。其中4次地震位于南口-孙河断裂(北段)上盘,1次地震位于南口-孙河断裂(北段)下盘且位于南口-孙河断裂(北段)与小汤山-东北旺断裂的交汇部位。2020年2月1日和3月5日昌平1.9、2.1级地震以及2020年7月12日唐山5.1级地震前,该台太阳能供电系统故障导致仪器产出大量错误数据,无法进行数据分析,这里不做讨论。

      图  5  2007年5月10日至2021年1月14日水温日均值观测曲线

      2008年6月25日昌平1.2级地震前45天开始出现持续12天的异常变化(图6a),异常形态呈下降-上升-平稳-阶跃-恢复的特征。2016年8月24日昌平1.8级地震前88天开始出现下降-急速回升型变化(图6b),震后转平。2017年11月8日昌平1.2级地震前59天出现持续9天的加速上升变化(图6c)。2018年10月18日昌平1.3级地震前41天开始出现持续3天的加速上升变化(图6d)。

      图  6  地震前后水温日均值观测曲线

      S变换[29]是介于短时傅里叶变换和小波变换之间的非平稳信号分析方法,其与傅里叶谱直接相关且可逆[30]。利用S变换对数据进行时频分析,可得到高清晰度时频谱。选取较为平稳的2015年6月观测数据和2016年昌平1.8级、2017年昌平1.2级、2018年昌平1.3级地震震前3个月内的观测数据逐日做S变换,发现正常时段(图7a)与数据大幅变化的异常时段(图7b~7d)的谱能量 主要集中在5×10−4 Hz左右,而异常时段在(0.3~1.7)×10−4 Hz范围的谱能量表现得更为丰富,说明在异常时段受低频影响更大。

      图  7  S变换后的时频谱

      对2016年8月24日昌平1.8级地震前1个月数据利用FFT方法进行频谱分析(图8),发现该时段受日潮影响显著,约为正常时段的3倍,而1/2潮和1/3潮变化不大。

      图  8  昌平1.8级地震前频谱分析

      2012年2月8日昌平1.6级地震前,2011年12月21日至2012年1月25日期间数据急速下降0.231 7 ℃,是正常日变幅的20.3倍,且自2011年12月22日开始每日出现一个波峰波谷类固体潮形态的变化(图9a);2012年4月5日开始日变幅逐渐增大,数据又出现多次加速上升下降型变化;5月19日日变幅达到0.121 5 ℃,是正常的10.7倍。2012年5月28日在距离台站195 km的河北唐山发生MS4.8地震(下文简称唐山4.8级地震)。以往震例研究表明,水温异常绝大多数为3个月以内的短临异常[42331],因此可以认为自2012年4月5日开始的异常为唐山4.8级地震震前异常。此外,对2011年12月22日至2012年5月26日的水温(图9b)和静水位(图9c)日均值数据进行相关性分析发现,两者的相关系数为−0.658 8,呈显著负相关。2012年9月15日开始水温日变幅逐渐减小,固体潮形态逐渐消失。

      图  9  水温与静水位观测曲线

      利用FFT方法对唐山4.8级地震前一个月的水温数据做频谱分析可以看出,该时段主要受日潮和周期为5~15天长周期波的影响(图10a),分别约为正常时段的170倍和50倍;同时段的静水位主要受周期为5~15天、半日潮和日潮影响(图10b)。数值模拟研究结果表明,水温梯度越大,潮汐效应幅度越大[32],说明从2011年12月22日开始出现的潮汐变化是冷水下渗[33]造成水温急剧下降引起的。

      图  10  唐山4.8级地震前频谱分析结果

      研究认为,唐山4.8级地震前异常主要集中在震中距100 km范围内,涉及测震、地下流体、形变等观测 [34-37],震中距270 km的怀来台电磁辐射[33]和震中距290 km的易县台分量应变、体应变、伸缩仪均记录到了短临异常[38-39],地磁也存在较大范围的中期异常[40]。可见,唐山4.8级地震前已出现大范围应力场和地磁场的改变。

    • 1)利用FFT和S变换方法对沙河观测井水温观测数据进行了频谱和时频分析,结果表明,水温异常变化与未来3个月内附近断层5 km范围内的微震和200 km范围内的中强地震有很好的对应关系,说明该井水温观测具有较好的震前异常响应特征。水温异常并非都与未来大震或中强地震有关,也可能预示着断层附近小震活动的增强。

      2)通过对震时观测数据分析发现,南口-孙河断裂(北段)附近微小地震和北京周边中强地震发生时水温数据均未记录到同震变化,研究结果也表明引起水温数据异常主要为(0.3~1.7)×10−4 Hz的低频波和日潮产生的能量,佐证了水温的震前异常并非来自震源,而是场兆[41]

      3)沙河观测井水温数据正常月变和日变形态均为随机型变化,基本不受日潮影响,但在部分加速变化过程中和急速变化后受日潮影响显著,甚至出现了日潮形态。这种现象出现后3个月内在附近断层5 km范围内发生了2次1.6级以上地震,在200 km范围内发生了1次中强地震。因此,可将此特征作为该井水温数据异常判定指标之一。

参考文献 (41)

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