基于分量钻孔应变资料分析测区构造应变变化

地震 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (4): 76-83.

基于分量钻孔应变资料分析测区构造应变变化

张肖¹, 齐玉妍², 云萌¹, 李慧², 佘雅文²

1.河北省地震局雄安新区震灾预防中心, 河北 071700;
2.河北省地震局流动测量队, 河北 071000

收稿日期:2019-05-27 出版日期:2019-10-31 发布日期:2019-10-30
通讯作者: 齐玉妍, 高级工程师。 E-mail:29013056@qq.com
作者简介:张肖(1986-), 女, 河北顺平人, 工程师, 主要从事地震前兆监测与分析工作。
基金资助:
中国地震局监测、预测、科研三结合课题(CEA-JC/3JH-170404)

Analysis on Changes of the Tectonic Strain in Survey Area Based on Multi-Component Borehole Straingauge

ZHANG Xiao¹, QI Yu-yan², YUN Meng¹, LI Hui², SHE Ya-wen²

1.Xiong′an Earthquake Disaster Prevention Center, Hebei 071700, China;
2.Mobile Survey Team of Hebei Earthquake Agency, Hebei 071000, China

Received:2019-05-27 Online:2019-10-31 Published:2019-10-30

摘要/Abstract

摘要： 根据“双衬套”理论模型和应变理论, 以易县台分量钻孔应变观测资料为例解算测区构造应变变化。由于易县台分量钻孔应变元件灵敏度不一致, 首先进行相对实地标定, 数据信度由0.7557升高到0.9344; 其次, 应用理论固体潮对易县台分量钻孔应变进行绝对标定, 得到耦合系数; 最后, 通过应变换算得到易县台观测点附近的应变参数, 面应变ε_a每年以2440 ns的速度变化, 最大剪应变ε_s以每年230 ns的速度变化, 应变主方向为138°。综合结果表明, 易县台测区附近的构造应变呈稳定拉伸的状态。

关键词: “双衬套”理论模型, 分量钻孔应变, 应变参数, 构造应变变化

Abstract: According to the “Double Bushing” theoretical model and strain theory, the tectonic strain is calculated based on the observation data from the borehole straingaugeat Yixian Station. First, considering the inconsistent sensitivity of the components of borehole strain gauge, relative field calibration is applied to the data. The results show that the reliability increased from 0.7557 to 0.9344. Second, the theoretical solid tide method is used for absolute calibration of borehole strain to obtain the coupling coefficient. At last, the strain parameters of Yixian station observation point are obtained by strain conversion.The results show that the rates of the dilation strain ε_a and maximum shear strain ε_s are 2440 ns/a and 230 ns/a respectively. The main direction of strain is 138°. According to the above mentioned results, the tectonic strain near the Yixian Station is in a stable state of expansion.

Key words: “Double Bushing” theoretical model, Multi-components borehole straingauge, Strain parameter, Tectonic strain change

中图分类号:

P315.7

张肖, 齐玉妍, 云萌, 李慧, 佘雅文. 基于分量钻孔应变资料分析测区构造应变变化[J]. 地震, 2019, 39(4): 76-83.

ZHANG Xiao, QI Yu-yan, YUN Meng, LI Hui, SHE Ya-wen. Analysis on Changes of the Tectonic Strain in Survey Area Based on Multi-Component Borehole Straingauge[J]. EARTHQUAKE, 2019, 39(4): 76-83.

参考文献

[1] 张宝红. 美国的板块边界观测(PBO)计划[J]. 大地测量与地球动力学, 2004, 24(3): 105-108.
[2] Beaumont C, Berger J. An analysis of tidal strain observations from the United States of America, I, The homogeneous tide[J]. Bull Seismol Soc Am, 1975, 65: 1613-1629.
[3] Hart R H G, Gladwin G T, Gwyther R L, et al. Tidal calibration of borehole strain metrics: removing the effects of small-scale inhomogeneity[J]. JGR, 1996, 101(B11): 25553-25571.
[4] Gladwin M T, Hart R. Design parameters for borehole strain instrumentation[J]. Pure Appl Geophys, 1985, 123(1): 59-80.
[5] 池顺良, 池毅, 邓涛, 等. 从5·12汶川地震前后分量应变仪观测到的应变异常看建设密集应变观测网络的必要性[J]. 国际地震动态, 2009, (1): 1-13.
[6] 邱泽华, 杨光, 唐磊, 等. 芦山M7.0地震前姑咱台钻孔应变观测异常[J]. 大地测量与地球动力学, 2015, 35(1): 158-166.
[7] 陈沅俊, 杨修信. 双衬套钻孔应变测量的计算[J]. 华北地震科学, 1990, 8(4): 80-89.
[8] 张凌空, 牛安福. 分量式钻孔应变观测耦合系数的计算[J]. 地球物理学报, 2013, 56(9): 3029-3037.
[9] 邱泽华. 钻孔应变观测理论和应用[M]. 北京: 地震出版社, 2017.
[10] 邱泽华, 石耀霖, 欧阳祖熙. 四分量钻孔应变观测的实地相对标定[J]. 大地测量与地球动力学, 2005, 25(1): 118-122.
[11] 邱泽华, 石耀霖, 欧阳祖熙. 四分量钻孔应变观测的实地绝对标定[J]. 地震, 2005, 25(3): 27-34.
[12] 石耀霖, 范桃园. 地应力观测井中元件标定及应力场计算方法[J]. 地震, 2000, 22(3): 1-7.
[13] 阚宝祥, 邱泽华, 池顺良. 姑咱台四分量钻孔应变观测的实地标定[J]. 大地测量与地球动力学, 2009, 29(1): 36-40.
[14] 邱泽华, 阚宝祥, 唐磊. 四分量钻孔应变观测的换算和使用[J]. 地震, 2009, 29(4): 83-89.
[15] 易志刚, 邱泽华, 宋茉. 钻孔体应变观测资料的实地校正[J]. 地震, 2007, 27(3): 117-123.
[16] 张晶, 刘琦. 钻孔应变差应变耦合系数反演与有关机理的探讨[J]. 大地测量与地球动力学, 2012, 32(2): 155-159.
[17] 唐磊, 吕品姬. 钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2015, 35(3): 525-528.
[18] 张凌空, 牛安福. 钻孔体应变与面应变观测参数k的计算[J]. 中国地震, 2013, 29(3): 335-346.
[19] 钟继茂, 李祖宁, 谢志招, 等. 用多分量钻孔应变仪资料推算测区附加应变场方向[J]. 大地测量与地球动力学, 2011, 31(1): 29-33.
[20] 钟继茂. 分量式钻孔应变仪监测的附加应变场面应变分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2012, 33(5/6): 212-216.
[21] 徐杰, 高占武, 宋长青, 等. 太行山山前断裂带的构造特征[J]. 地震地质, 2000, 22(2): 111-122.
[22] 江在森, 张希, 陈兵, 等. 华北地区近期地壳水平运动与应力应变场特征[J]. 地球物理学报, 2000, 43(5): 657-665.
[23] 宋慧婷, 许立青, 李三忠, 等. 太行山东麓断裂带中、新生代构造应力场及转换机制[J]. 大地构造与成矿学, 2015, 39(4): 571-586.
[24] 吴晶, 高原, 石玉涛, 等. 太行山山前断裂西南段地壳介质各向异性特征浅析[J]. 地震, 2008, 28(2): 115-122.
[25] 马栋, 冯向东, 张素欣, 等. 河北易县M_L3.8、 3.3地震同震形变响应及其震源机制[J]. 西北地震学报, 2011, 33(4): 386-391.
[26] 吕国军, 李红梅, 康江, 等. 河北省地质钻孔资料分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2017, 38(2): 125-131.