中国大陆井水位与水温动态对汶川Ms8.0地震的同震响应特征分析.pdf

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1、Vo1．30．NO．4第30卷第4期地震地质2008年12月Dec．．2008SEISMOLOGYANDGEOLOGY中国大陆井水位与水温动态对汶川s8．0地震的同震响应特征分析杨竹转邓志辉刘春国王桂清祖金华陶京玲宋键1)中国地震局地质研究所，北京1000292)中国地震台网中心，北京100045摘要分析了汶川M8．0地震在中国大陆引起的水位、水温同震变化特征，对比研究了2007年9月12日印尼苏门答腊M8．5远震和汶川M8．0近震在四川及其附近地区引起的水位、水温同震变化差异，结果表明：汶川地震在中国大陆引起的水位同震变化以上升为主，同时水位上升与下降

2、的井点空间分布表现出一定的分区性；水位、水温同方向阶变的井点数比例高于两者反方向阶变井点数比例，当水位同震变化为振荡型时，水温以下降型为主；相对于远震，近震引起的水位、水温同震变化井点数量增加，无变化井点数量减少；所有井水位和大多数井水温同震阶变的方向都不因地震的远近、大小、震源机制或地震方位的变化而改变，个别发生水温同震升降方向变化的井点是由于水的自流状态和水位同震阶变由振荡转为阶变的改变所引起；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孑L中水的运动方式、水温探头放置的位置等因素有关，其机理更为复杂。关键

3、词汶川M8．0地震同震变化水位水温印尼8．5地震中图分类号：P315．72”文献标识码：A文章编号：0253—4967(2008)04—0895—11O引言地下流体是地壳中最活跃的介质，当它形成具有一定封闭条件的承压系统时，就能够客观、灵敏地反映地壳的应力应变信息。地下流体同震效应能够有效、直接揭示地壳介质对应力一应变的响应，近年来一直是研究的热点(Roeloffs，1998；Kingeta1．，1999；黄辅琼等，2000；付虹等，2002；Brodskyeta1．，2003；Davideta1．，2003；刘耀炜等，2005；杨竹转等，2005，20

4、07)。地震会给地下水带来严重影响，地震引起地下水位的升降变化会影响地下水的供给，水是人类赖以生存的保障，而未来深层地下水可能是水供应的主要来源，从水作为生命之源的角度看，研究震后水位变化具有非常重要的意义；地震引发的次生灾害很多与水位的变化有关，如地震砂土液化引起的地面大位移或流滑具有很大的破坏性等；工业社会发展中，对一些有害的[收稿日期]2008—10—16收稿，2008—11—21改回。(基金项目]中央公益性研究院所基本科研业务专项(2060302)、国家自然科学基金(40841016和40372131)和“十一五”国家科技支撑计划项目(2006B

5、AC01B030203)共同资助。通讯作者：邓志辉，研究员，电话：010—62009089，E—mail：zhihui@ies．ac．cn。896地震地质30卷废料采取了填埋处理，地震引起的地下水孔隙压力变化或水位的升降可能使得一些地下废料库处于危险中；地震引起的孔隙压力的变化还会影响到其它气体如油、气等的运移，进而影响油的生产，已有专家提出建议用地震波促进石油的生产(Beresneveta1．，1994)；地震诱发含水层的孔隙压力的变化，有学者认为主震产生的孑L隙压力变化可以控制余震的发震时间(Nurela1．，1972)，孔隙压力扩散可以触发地震的活

6、动(Parotidiseta1．，2005)；同时，对地震引起的地下水位的变化研究有助于对地下流体前兆现象的认识和理解(Roeloffseta1．，1998)，通过对同震效应的研究，加强r对井区地质和水文地质条件的认识，研究地震波作用下含水层介质的应力应变，可以促进区域构造应力作用下地下水运动的研究，从而促进对地震孕育过程中流体前兆现象的识别与研究。总之，地下流体同震震后效应的研究对于研究地壳活动规律、减轻次生灾害、跟踪后续地震、追溯地震前兆等都具有重要的理论和实际意义。2008年5月12日14时28分四川汶川发生8．0地震，引起中国大陆大范围的地下流体

7、同震变化，本文系统收集了地震前后全国地下流体台网的观测资料，并对水位、水温同震变化特征进行分析研究。本研究中，水位、水温同震变化是指地震发生后在短时间内最先出现的上升、下降或振荡。本研究收集的资料来源于中国地震台网中心前兆台网，选择测点时遵循以下原则：1)井点要同时具有水位、水温2个观测项，并且在5月12日地震前后仪器都正常工作；2)汶川地震至少引起了水位、水温中一个测项的同震变化；3)水位、水温具有相对稳定的动态背景。依照以上原则对前兆数据库中有记录的井点进行了筛选，选出了96口井。1汶川8．0地震引起的水位同震变化地震引起水位同震变化有振荡和阶变2种

8、，振荡型变化指在地震波作用下，水位快速来回波动，地震波经过后，水位很快平静下来，