昌平地震台钻孔应变观测数据质量分析.pdfVIP

地震地磁观测与研究

第45卷第2期SEISMOLOGICALANDGEOMAGNETICVol.45No.2

2024年4月OBSERVATIONANDRESEARCHApr.2024

doi:10.3969/j.issn.1003-3246.2024.02.012

昌平地震台钻孔应变观测数据质量分析

1），2）3）2）2）

周启超郭贵娟蒋雨函高小其

汪倩2）彭莱1），2）

1）中国北京100049中国科学院大学，应急管理科学与工程学院

2）中国北京100085应急管理部国家自然灾害防治研究院，地壳动力学重点实验室

3）中国北京100195地震出版社

摘要昌平地震台钻孔应变测项多年来积累了大量观测数据。采用调和分析及相对

标定等方法，从观测数据连续率、稳定性等方面评估观测数据质量，并分析不同钻

孔应变仪器的映震能力。结果表明：该台钻孔应变在运行测项稳定、可靠，在一定

时间内观测资料质量整体较好。选取震中距300km范围内历史典型震例进行分析，

发现该台站体应变在华北地区多次5级以上地震前具有明显趋势异常，分量应变仪

多次记录到临震异常。分析认为，昌平地震台钻孔应变观测资料能够反映其所在区

域的构造活动和应变状态，可以为地震监测与研究提供可靠的基础数据。

关键词昌平地震台；钻孔应变；观测数据；质量评估；映震能力

0引言

地壳应力的状态变化是引起褶皱、断裂及地震等地表变形及破坏发生的根本因素，发

生在地壳表面的各种地质灾害都与地应力的作用息息相关（宋晓煜等，2022）。作为台站形

变监测的主要仪器之一，钻孔应变仪主要用于揭示地壳岩石内部应力状态中短期（从数秒

到数月）连续变化（熊家伟等，2022），其一般被安装在地下数十米甚至数百米深处，以便

连续监测一定区域内地壳应力应变状态（张雪娟等，2022），可精细观测到地层内部应变状

态的连续变化，有助于研究地震孕育发生过程中地下介质应力、应变的发展变化规律，为

地震相关研究提供基础性背景资料（张晨蕾等，2022）。

国家自然灾害防治研究院科学观测实验基地（昌平地震台）应变观测始于1971年，初

始使用LQJ-1A型精密电感电桥（1991年停测）进行观测，1989年7月更换为YRY-2型电

容钻孔应变仪（差应变）与RZB-1型分量应变仪（2011年停测），并增加TJ-1A型体应变仪

（2010年停测）；2007年更换为YRY-4分量应变仪与TJ-2型体积式钻孔应变仪，2011年

YRY-2分量应变仪（差应变）停测，2012年更换为YRY-2分量应变仪，运行至今。该基地

第一作者简介：周启超（1999—），男，硕士研究生，研究方向：地震地下流体监测与研究。

E-mail：zhouqichao99@163.com

通讯作者：郭贵娟（1990—），女，中级，主要从事地质学（含地震地质）书籍出版工作。

E-mail：guo1guijuan@163.com

基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务专项（项目编号：ZDJ2021-11）；中国地震局地质研

究所国家野外科学观测研究站研究项目（项目编号：NORSCBS21-02)

本文收到日期：2023-08-15

第2期周启超等：昌平地震台钻孔应变观测数据质量分析91

多年来取得大量应变观测数据，在首都圈及周边区域震情跟踪中发挥了重要作用。

基于陈涛等（2017）的研究，本文收集并整理昌平台建台以来的钻孔应变观测资料，利用

相对标定、四分量自检分析、M2波潮汐因子相对中误差计算等方法，对观测数据质量进行

系统评估。选取历史震例及显著事件，回顾检验钻孔应变仪映震灵敏性及其特征，分析各

类应变仪器