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.pdf

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1、第29卷第3期(377385)中国地震V0l

2、29No．32013年9月EARTHQuAKERESEARCHINCHINASep．2013杨斐、张彬、杨选辉等，2013，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，中国地震，29(3)，377—385。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杨斐张彬杨选辉荆燕杨晓鹏陈文凯。1)甘肃省地震局平凉中心台，甘肃平凉崆峒区广成路39号7440002)中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室)，北京1000

3、853)中国地震局兰州地震研究所，兰州730000摘要通过对比研究发现，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18．0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

4、研究。关键词：井水位井水温同震效应汶川8．0级地震日本9．0级地震[文章编号]1001—4683(2013)03-0377．09[中图分类号]P315[文献标识码]A0引言目前很多研究者认为，对地下流体中的水位、水温同震效应研究是揭示地壳介质对应力一应变过程响应最直接和最有效的手段之一(Roeloffs，1998；Montgomeryetal，2003；刘耀炜等，2005)。研究一次大震对区域地下流体的影响特征，是揭示地下介质动力过程的有效途径，并已成为国际上地球动力学基础理论研究的热点问题之一(Iasson

5、ovetal，2003；Wangetal，2004；张永仙等，1991；鱼金子等，1997；陈大庆等，2007；石耀霖等，2007；张彬等，2013)。地下流体的远程同震效应与地震应力触发有很大关系，特别是动态应力触发(张彬等，2012)，地震引起的远程应变阶就是很好例证(唐磊等，2011)。2008年5月12日汶川8．0级和2011年3月11日日本9．0级地震是对中国大陆地下流体影响显著的两次特大地震，中国甘肃境内很多地下流体观测站的井水位、井水温记录到两次地震的同震效应。甘肃流体观测站距汶川8．0级地震震

6、中较近，一般是300—700km，【收稿日期]2012-03-08【项目类别】中国地震局地壳应力研究所基本科研专项(ZDJ2011-08；ZDJ2011-08)资助【作者简介】杨斐，男，1973年出生，工程师，主要从事地下流体观测和地震分析预测工作。Email：plyangf@163．tom张彬(通讯作者)，男，1981年生，助理研究员，主要从事地下流体动力学研究工作。Email：zhangbin150006@163．tom378中国地震而距日本9．0级地震震中都在1000km以上，这为研究甘肃井水位、井水温

7、近震和远震响应特征等提供了很好条件。通过对两次地震引起的地下流体同震或震后效应的分析与研究，可以加强对观测站地质和水文地质条件的认识，继而为评价台站监测能力和勘选台点勘选提供一定的科学依据。1甘肃省井水位和井水温观测概况2008年汶川8．0级和2011年日本9．0级地震时，甘肃省在水位观测站1O个测项和水温观测站12个测项(图1、表1)中皆有记录到明显的同震变化。临夏流体观测站有2个井点，分别为1号井和2号井，1号井有2个观测探头，2号井1个观测探头；古浪和芦阳观测站一个井孔中不同层位各放置3个水温传感探头。

8、从甘肃水位、水温观测站空间分布看(图1)，其主要分布在甘肃省中南部，而西北部地区台点较少，观测站主要沿着祁连山北缘、西秦岭北缘、六盘山、毛毛山、天桥沟一黄羊川和康县北等断裂分布。观测井大部分为静水位(温泉井为动水位)。目前，甘肃水温观测仪器主要有两种类型，即SZW一1A型水温仪和ZKGD一3000L型综合观测仪；水位观测仪器也主要有两种类型，即LN．3型水位仪和ZKGD．3000型综合观测仪。表1、甘肃境内水位和水温观测井基本情况2井水位和井水温记录到的汶川地震时的同震效应及特征分析2．1井水位同震效应汶川8

9、．0级地震时，甘肃境内11个井水位测项中有10个井水位测项记录到同震效应(图1)，其中临夏1、临夏2、临夏3、永登和平凉C11井变化形态为下降，景泰芦阳和武都两水测井变化形态为上升，清水温泉井变化形态为突升一下降，古浪井为下降-上升。从变化幅度来看，平凉井水位变化幅度最大，达0．775m，变化最小的为清水温泉井水位，只有0．012m。临夏2口井中3个井水位测项在汶川8．0级地震时同震效应都表现为水位