六安地震台TJ—II井下体应变观测与资料初析
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第３ Ｏ卷
第 ３期
华 南 地 震
Ｖｏ ． ０ １ ３ ，Ｎｏ３ ． Ｓ ｐ ，２ ０ ｅ ． ０１
２１ ０ ０年 ９月
Ｓ ＯＵＴ Ｃ ＮＡ Ｈ ＨＩ Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｅ Ｓ Ｌ ＯＦＳ ＩＭＯＬ Ｙ ＯＧ
六安 地 震 台 Ｔ —ｌ井下体 应 变观 测 Ｊ ｌ 与 资料 初 析
年来 第一 个开 展钻 孔式 地形 变的 体应 变观 测 台站 。
收 稿 日期 ：２ ０ — ２ １ ０ ９ １— ０
基 金 项 目 ：安 徽 省 科 技 支 撑 计 划 （８ １３ ２０ ）资 助 ． ００００２４ 作 者 简 介 ：赵 楠 ，男 ， １ ８ ９ ６年 生 ，技 术 员． 要 从事 台站 地 震 监 测 、形 变 观 测 资料 分 析 与 应 用 主
肥 断裂 等 ，大 都从 六 安地 震 台两侧 附 近 贯穿 而 过 。有史 记 载 以来 ，该 区曾发 生 多次 ５ ６级 ￣
中强地震 ，２ ０世 纪 ７ ０年代 至 今仍地 震 不断 。微震 、震 群频 繁发 生 。
在 地处 构 造莫 霍 面 的斜 坡地 带 ．六 安 地 区地 形地 貌 表 现 出独特 的现代 地 质 构 造差 异 特 征 。 鉴 于六 安地 震 台所处 地 理 位 置 与特 殊 环 境 ，选 择 该 台址 开 展地 下 形 变 观 测较 为理 想 。 ２０ 年 １ ０８ ０月六安 市地 震 局在 地震 台大 院 内钻 井 ，安 装 了一 台 Ｔ 一Ⅱ钻孔 体应 变 观测仪 。开 Ｊ 展对 大别 山 区域 的地 下应 变 场 观测 。同 年 ｌ １月该 仪 器 投入 观 测 运行 ，这 也是 安 徽 省 近 ３ ０
Ｍ＝ １ ） Ａ（ ＋ ２ （ ２）
在 体应 变仪 探头 内安装 一个 微 变位移 量检 测传 感 器 ．传 感 器 通过 连续 探测 岩 体 间应变
量值 ，我们就 可 以计 算 （ ） ＋ 的值 ，即地下岩 石 间在 内应力作 用 下引起 的应变值Ｉ ２ １ 。
Ｔ一Ⅱ井 下应 变仪就 是基 于上述 原理 观测地 下变 形应变 位移 量 的 ．仪器 频带 响应 一般在 Ｊ
关 键 词 ：异 常 分 析 ：井 岩特 性 ：Ｔ一Ⅱ；映 震 效 应 Ｊ
中 图分 类 号 ：Ｐ １ ．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ６ ２ （ ０ ０ ３ ０ ０ — ６ ３ ５６ ０ １ ８ ６ ２ １ ）０ － １５ ０
刖 舌
六 安地 震 台地 处大 别 山板块 边 缘 的东北 端 ，距 离 大别 山深 处 约 １０ｋ ０ ｍ。构造 上 ，它 位 于大华 北断块 区与下扬 子 断块 区 的交 叉部 位 ．属 秦岭 一 大别 山 断褶带 地 域 。该 区域孕 育构 造 丰 富 ．包括 肥 中断 裂 、梅 山一 龙河 １ 断裂 、青 山一 ５ １ 晓天 断 裂 、落儿 岭 一 土地 岭 断裂 、六安 一 合
对变化值 １ ２ ｉ 、 、Ｏ 之间有 以下关系【 ］ ：
＝
＝ （ ｌ ２ 一 ２ ｏ２ ／ ／ ８＋ ）＋ （ ｌ８）ｃｓ０ ４
（） Ｉ
公式 （ ）中 ， 是 应力 场相对 变化量 的最 大主 应变值 ； ： １ 是应 力场相 对变 化量 的最小 主应变值 ； 是 ｓ 矢量方 向沿第 ｉ 个传感 元件 的夹 角 （ 逆 时针方 向为正 ） 是应 变 量 的 沿 ；Ａ 灵敏 系数 ；曰为剪切差 方向应变 的灵敏 系数 。 且 当 Ａ≠Ｏ ＝ ，Ｂ ０时 ，公 式 （ ）描述应 变仪就是 一 台体 积式应 变仪 。即 ： １
赵
（． 徽 省 六 安 市 地 震 台 ，安徽 １安
楠 ｔ ，江 沛春 ，李 罡 风 ｓ
六安 ２ ７０ ；２ 安 徽 省 六 安 市 地 震局 ，安 徽 六 安 ２ ７ ０ ３０２ ． ３０ ；
３ 安 徽 省 地 震 局 ，安徽 合 肥 ２ ０ ０ ） ． ３０ １
摘 要 ：介 绍 了 六安 地 震 台 Ｔ 一 Ｊ Ⅱ体 应 变 仪 安 装 井 的 地 质 构 造 特 点 与 井 孔 岩 芯 物 理 特 性 。以 及 Ｔ一Ⅱ体 应 变 仪 在六 安 地 震 台 的运 行 情 况 。通 过 对 六 安 台 Ｔ一Ⅱ一 年 多 来 观 测资 料 映 震效 应 与 区 Ｊ Ｊ 域 前 兆 异 常分 析 。初 步分 析 了区 域 地 下形 变 对 大 别 山 区未 来 中强地 震 预 测 研究 的实 际 意 义 。
Ｄ Ｃ 几十赫 兹之 间 １ ． 仪器 安装 台址 状况 ２
钻 井孔 台址 在六安 地震 台大院 内 ，Ｎ：３ ．１ 。 １ ５ ，Ｅ：１ ６ ０ 。 ７ １ ． １ ，高程 ：６ ５ ５ｍ。地层 主要 是 灰 褐 色杂 土 ，粘 性且 含 少 量淤 泥 ，结 构较 松 散 ，土 层厚 约 ５ ６ｍ，表 现为 软 塑一 塑状 ￣ 可 态 。钻 孔 在监 测 大楼北 侧 大约 ６ ７ｍ处 。钻孔 北侧 ２ 处 有一 条 小 溪 ．水 位浅 。流 速较 ～ ０ｍ
低 ，即使在 雨季 ，水 流对井 观测也基 本无影 响 。
１３ 钻孔 岩石及 岩性 ． （ ）钻孔孔 径 １ ０ｍｍ，终 孔孔径 １０ｍ １ ５ ３ ｍ。成 井深 ６ ．０ｍ。 ４２
地 表 至 １ ５ ｍ 处 ，呈 灰 褐 色 ， 以耕 植 土 为 主 ，含 少 量 淤 泥 质 及 植 物 根 系 ：地 表 至 ． ２ １ ５ １．０ｍ处 ，黄棕 色 ，以粘 土为 主 ，夹有 粉质粘 土及粘 质粉土 小薄层 。 ． ～ ２５ ２ ｌ ． 一 ６５ ２ Ｏ ２ ． ｍ处 ，浅灰黄棕 色 ，以中粗砂 为主 ，为沙砾层 。 ５ ８ ２ ．８ ６ ． ６５ — ５３ ｍ处 ，棕 红色 ，以长石 、石英及 泥质 为主 ，为 泥质粉砂 岩 。 ８ （ ）应 变传 感器 安 装 （ ２ 以探 头底 部 为 准 ）在 ６ ．０ｍ处 ，井水 位 距离 地表 面 约 ２５ｍ。 ２８ ． 属浅 层渗透水 。 （ ） 岩 石性质及 裂隙 、含水层 、破碎 带具体 描述详见 钻孔柱 状 图 （ 见 图 １ 。 ３ 详 ）
ｌ６ Ｏ
华 南 地 震
３ ０卷
１ 钻 孔应 变 与 仪器 安 装
１１ 应变观测 原理 ．
通常情 况下 ，应 变仪 是一 台 内装 有 多个微 变 位移 量传 感元 件 的地 下形 变 观测 仪器 。在
地下 岩石 间的 内应 力作用 下 ，工作 的应变 仪 中第 个传 感元 件将探 测 到岩石 体的应 变量 ， 观测 仪器测 定岩体 间 的应变 是随时 间变化 的参 量 ，此 时 ，存 在 的 Ｍ 与岩体 平面 应变场ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的相
第 ３期
华 南 地 震
Ｖｏ ． ０ １ ３ ，Ｎｏ３ ． Ｓ ｐ ，２ ０ ｅ ． ０１
２１ ０ ０年 ９月
Ｓ ＯＵＴ Ｃ ＮＡ Ｈ ＨＩ Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｅ Ｓ Ｌ ＯＦＳ ＩＭＯＬ Ｙ ＯＧ
六安 地 震 台 Ｔ —ｌ井下体 应 变观 测 Ｊ ｌ 与 资料 初 析
年来 第一 个开 展钻 孔式 地形 变的 体应 变观 测 台站 。
收 稿 日期 ：２ ０ — ２ １ ０ ９ １— ０
基 金 项 目 ：安 徽 省 科 技 支 撑 计 划 （８ １３ ２０ ）资 助 ． ００００２４ 作 者 简 介 ：赵 楠 ，男 ， １ ８ ９ ６年 生 ，技 术 员． 要 从事 台站 地 震 监 测 、形 变 观 测 资料 分 析 与 应 用 主
肥 断裂 等 ，大 都从 六 安地 震 台两侧 附 近 贯穿 而 过 。有史 记 载 以来 ，该 区曾发 生 多次 ５ ６级 ￣
中强地震 ，２ ０世 纪 ７ ０年代 至 今仍地 震 不断 。微震 、震 群频 繁发 生 。
在 地处 构 造莫 霍 面 的斜 坡地 带 ．六 安 地 区地 形地 貌 表 现 出独特 的现代 地 质 构 造差 异 特 征 。 鉴 于六 安地 震 台所处 地 理 位 置 与特 殊 环 境 ，选 择 该 台址 开 展地 下 形 变 观 测较 为理 想 。 ２０ 年 １ ０８ ０月六安 市地 震 局在 地震 台大 院 内钻 井 ，安 装 了一 台 Ｔ 一Ⅱ钻孔 体应 变 观测仪 。开 Ｊ 展对 大别 山 区域 的地 下应 变 场 观测 。同 年 ｌ １月该 仪 器 投入 观 测 运行 ，这 也是 安 徽 省 近 ３ ０
Ｍ＝ １ ） Ａ（ ＋ ２ （ ２）
在 体应 变仪 探头 内安装 一个 微 变位移 量检 测传 感 器 ．传 感 器 通过 连续 探测 岩 体 间应变
量值 ，我们就 可 以计 算 （ ） ＋ 的值 ，即地下岩 石 间在 内应力作 用 下引起 的应变值Ｉ ２ １ 。
Ｔ一Ⅱ井 下应 变仪就 是基 于上述 原理 观测地 下变 形应变 位移 量 的 ．仪器 频带 响应 一般在 Ｊ
关 键 词 ：异 常 分 析 ：井 岩特 性 ：Ｔ一Ⅱ；映 震 效 应 Ｊ
中 图分 类 号 ：Ｐ １ ．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ６ ２ （ ０ ０ ３ ０ ０ — ６ ３ ５６ ０ １ ８ ６ ２ １ ）０ － １５ ０
刖 舌
六 安地 震 台地 处大 别 山板块 边 缘 的东北 端 ，距 离 大别 山深 处 约 １０ｋ ０ ｍ。构造 上 ，它 位 于大华 北断块 区与下扬 子 断块 区 的交 叉部 位 ．属 秦岭 一 大别 山 断褶带 地 域 。该 区域孕 育构 造 丰 富 ．包括 肥 中断 裂 、梅 山一 龙河 １ 断裂 、青 山一 ５ １ 晓天 断 裂 、落儿 岭 一 土地 岭 断裂 、六安 一 合
对变化值 １ ２ ｉ 、 、Ｏ 之间有 以下关系【 ］ ：
＝
＝ （ ｌ ２ 一 ２ ｏ２ ／ ／ ８＋ ）＋ （ ｌ８）ｃｓ０ ４
（） Ｉ
公式 （ ）中 ， 是 应力 场相对 变化量 的最 大主 应变值 ； ： １ 是应 力场相 对变 化量 的最小 主应变值 ； 是 ｓ 矢量方 向沿第 ｉ 个传感 元件 的夹 角 （ 逆 时针方 向为正 ） 是应 变 量 的 沿 ；Ａ 灵敏 系数 ；曰为剪切差 方向应变 的灵敏 系数 。 且 当 Ａ≠Ｏ ＝ ，Ｂ ０时 ，公 式 （ ）描述应 变仪就是 一 台体 积式应 变仪 。即 ： １
赵
（． 徽 省 六 安 市 地 震 台 ，安徽 １安
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六安 ２ ７０ ；２ 安 徽 省 六 安 市 地 震局 ，安 徽 六 安 ２ ７ ０ ３０２ ． ３０ ；
３ 安 徽 省 地 震 局 ，安徽 合 肥 ２ ０ ０ ） ． ３０ １
摘 要 ：介 绍 了 六安 地 震 台 Ｔ 一 Ｊ Ⅱ体 应 变 仪 安 装 井 的 地 质 构 造 特 点 与 井 孔 岩 芯 物 理 特 性 。以 及 Ｔ一Ⅱ体 应 变 仪 在六 安 地 震 台 的运 行 情 况 。通 过 对 六 安 台 Ｔ一Ⅱ一 年 多 来 观 测资 料 映 震效 应 与 区 Ｊ Ｊ 域 前 兆 异 常分 析 。初 步分 析 了区 域 地 下形 变 对 大 别 山 区未 来 中强地 震 预 测 研究 的实 际 意 义 。
Ｄ Ｃ 几十赫 兹之 间 １ ． 仪器 安装 台址 状况 ２
钻 井孔 台址 在六安 地震 台大院 内 ，Ｎ：３ ．１ 。 １ ５ ，Ｅ：１ ６ ０ 。 ７ １ ． １ ，高程 ：６ ５ ５ｍ。地层 主要 是 灰 褐 色杂 土 ，粘 性且 含 少 量淤 泥 ，结 构较 松 散 ，土 层厚 约 ５ ６ｍ，表 现为 软 塑一 塑状 ￣ 可 态 。钻 孔 在监 测 大楼北 侧 大约 ６ ７ｍ处 。钻孔 北侧 ２ 处 有一 条 小 溪 ．水 位浅 。流 速较 ～ ０ｍ
低 ，即使在 雨季 ，水 流对井 观测也基 本无影 响 。
１３ 钻孔 岩石及 岩性 ． （ ）钻孔孔 径 １ ０ｍｍ，终 孔孔径 １０ｍ １ ５ ３ ｍ。成 井深 ６ ．０ｍ。 ４２
地 表 至 １ ５ ｍ 处 ，呈 灰 褐 色 ， 以耕 植 土 为 主 ，含 少 量 淤 泥 质 及 植 物 根 系 ：地 表 至 ． ２ １ ５ １．０ｍ处 ，黄棕 色 ，以粘 土为 主 ，夹有 粉质粘 土及粘 质粉土 小薄层 。 ． ～ ２５ ２ ｌ ． 一 ６５ ２ Ｏ ２ ． ｍ处 ，浅灰黄棕 色 ，以中粗砂 为主 ，为沙砾层 。 ５ ８ ２ ．８ ６ ． ６５ — ５３ ｍ处 ，棕 红色 ，以长石 、石英及 泥质 为主 ，为 泥质粉砂 岩 。 ８ （ ）应 变传 感器 安 装 （ ２ 以探 头底 部 为 准 ）在 ６ ．０ｍ处 ，井水 位 距离 地表 面 约 ２５ｍ。 ２８ ． 属浅 层渗透水 。 （ ） 岩 石性质及 裂隙 、含水层 、破碎 带具体 描述详见 钻孔柱 状 图 （ 见 图 １ 。 ３ 详 ）
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华 南 地 震
３ ０卷
１ 钻 孔应 变 与 仪器 安 装
１１ 应变观测 原理 ．
通常情 况下 ，应 变仪 是一 台 内装 有 多个微 变 位移 量传 感元 件 的地 下形 变 观测 仪器 。在
地下 岩石 间的 内应 力作用 下 ，工作 的应变 仪 中第 个传 感元 件将探 测 到岩石 体的应 变量 ， 观测 仪器测 定岩体 间 的应变 是随时 间变化 的参 量 ，此 时 ，存 在 的 Ｍ 与岩体 平面 应变场ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的相