收稿日期：2018-11-11修订日期：2018-12-15作者简介：刘长生（1981-），男，黑龙江省齐齐哈尔市人，2015年毕业于中国科技大学，硕士研究生，高级工程师，现主要从事
电磁学科的地震预报工作。Email:lcs971215@163
刘长生，高
研，李
娇，王海龙，张东凯
（黑龙江省地震局，黑龙江
哈尔滨
150090）
文章编号：1674-8565（2019）S1-0027-05
摘要：2018年1月至3月黑龙江省绥化台ZD8BI 地电阻率NS 和EW 两测向出现了同步低值异常现象。针对该异常进行了两次现场核实，分别进行仪器观测系统、仪器供电避雷接地电阻、电源电压检查、观测环境调查；同时收集该地区降雨量和同台站及附近观测井孔水位资料，分析了绥化电阻率同步低值的原因。通过收集该地区降雨量及水位资料进行分析，认为该台电阻率下降的主要因素是2017年降雨量的显著较少，而非地震前兆异常。 关键词：地电阻率；干扰因素；降雨量；相关性中图分类号：P315.72
文献标志码：A
DOI ：10.13693/jki21-1573.2019.S1.005
0引言
自开展地电阻率定点连续观测的50年来，在多次中强地震之前记录到了显著的中短期异常［1-5］。长期观测实验证明，地电阻率是一种可靠的地震中短期预测方法。Lu J （2016）发现汶川地震前郫县电阻率出现了较为明显的长趋势下降异常。分析研究表明：年变化主要是地电阻率测区表层介质电阻率随季节变化而产生的［6-7］。毛先进等［8］计算分析了表面薄层干扰对地电阻率观测的影响，指出表层电阻率增大对地电阻率影响很小，但表层电阻率减小对地电阻率影响很明显。鉴于地震前兆观 测和预报的复杂性，地下电阻率观测资料的真实性、可靠性显得尤为重要，这就要求我们，当资料发生变化时要尽可能调查清楚引起资料变化的真实原因，这样观测资料才能对地震预报有指导意义，否则，观测资料不但起不到对震情判定的
作用，反而会导致在地震预报工作中作出错误
的判断。
1测点概况
绥化地震台位于绥化市西郊，距绥化市中心5km 。海拔174m 。该台所在地质构造为吉黑褶皱系松辽凹陷东部隆起区。区内白垩系四方台组成北北东向延伸的向斜，属东部隆起区的绥化凹陷部分。呼兰河断裂处于台站与市中心中间部位。该断裂形成于燕山运动晚期，为正断层，第四季均有继承性活动。前人工作资料认为该处有隐伏的东北向大断裂为发震构造，该地区1941、1942年曾发生过两次M 6.0地震。
绥化台地电阻率自1980年开始投入观测，现采用兰州地震研究所生产的ZD-8BI 型数字地电仪器。该台外线路为地埋方式，绝缘程度高。供电极距AB 为1000m ，测量极距MN 为300m ，四极对称，装置中心距观测室442m 。测量、
防灾减灾学报35卷
供电极为103×103×5m 3的铅板，其埋深2.5m ，电极由绝缘程度高的电线连接，电极要防腐处理。
2资料介绍
2003年该台从旧址搬迁至现址，2007年更
换过一次电极，但并未对数据产生影响。至今
观测资料刚好15年，资料的连续性、稳定性均较好。该台地电阻率观测场地浅层存在高阻层，易受地表干扰影响，春季测区浇灌，卵石层含水量高，观测值上升幅度大，有明显的年变化规律，年变形态为“反年变”型，每年2、3月为最低值，7、8月份为最高值，年变化幅度
NS 向约为3.6%，EW 向约为2.4%，测区周围地形比较开阔。观测结果表明，引起地电阻率
季节变化的因素确实是在地表浅层［9］。该台以往震例对应较多。
2018年4月3日周震情监视例会前发现黑龙江省绥化台ZD8BI 地电阻率仪南北和东西两方向的最低值出现同步低值异常现象。2018年1月至3月黑龙江省绥化地震台地电阻率NS 向、EW 向出现同步低值现象（
图1虚线矩形区域），下降幅度为上一年度的1.0%（NS ）、1.4%（EW ）。2018年6月10日数据开始转折上升，恢复正常上升形态，目前数据恢复正常
下降状态，异常结束。但当资料变化时，尽可能查明资料的变化原因，是分析预报人员急需解决的工作
。
图1绥化台地电阻率日均值图（201301—201805）Fig.1The daily mean value of the earth resistivity at
Suihua Seismic Station （201301—201805）
3电阻率下降分析与讨论
3.1观测系统工作状态检查
分析微观资料异常变化时，首先要检查观
测仪器的工作状态，还要对台站的工作日志，标定校测情况，日常的维修记录进行详细查看，看各项记录值是否符合规范规定的范围，通过对2017年第四季度和2018年第一季度报表的检查，认为供电线的漏电系数和测量线的绝缘电阻率均符合观测规范，观测系统正常。3.2外部环境调查
此次调查对场地周围的观测环境进行了走
访，并未发现场地内具有大型变电站、高压线路、通讯塔、金属水管、蔬菜大棚等可能对电阻率产生影响的因素。然后对各个村屯和工厂的用水量进行了调查，由于异常时段为冬季（黑龙江地区冬歇期为前一年的11月至第二年的5月），测区附近无大型农田灌溉；附近水泥管厂每天用水量为20~30t ，
车部件厂、木材加工厂、教堂、五连校均为日常生活用水，用水量均较小；重点对距离东向测点约50m 附近的搅拌厂进行踏勘，发现该厂并非搅拌厂，只是作为搅拌厂的备料厂，用水量微乎其微，并不能对电阻率产生明显的影响；测区附近未发现大型农田进行灌溉；所以判定周围的观测环境并无大的变化，不能引起电阻率两方向最低值变幅这么大。3.3气象因素分析
2007年国家“十五”数字化改造时安装了
水位观测仪，本文利用水位和气象三要素辅助观测的降雨量资料与地电阻率资料进行对比分析，图2是2013年以来电阻率与月降雨量累计变化图。因台站电阻率变化为“反季节年变”形态，夏季降雨量增大，地电阻率较高，冬季降雨量减小，地电阻率低。从图2、表1中可以看出，2017年降雨量最小，电阻率值最低，利用2013年至2017年的降雨量平均变化量和电阻率年平均变化量与2018年进行对比发现：
NS 向最低值变化幅度为年平均0.03Ω·m ，2018年降雨量减少603mm ，应该产生变化量为0.15Ω·m ，而实际上产生的值为0.12Ω·m ，
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增刊刘长生，等：绥化地电阻率同步低值异常探讨
也就是说所有的变化均为降雨所致。同时利用该算法计算东西向的实际变化值为0.17Ω·m，也就是东西向产生的变化中有60%为降雨引起。说明电阻率的变化受降雨的影响非常明显
索爱z558c
。
图2绥化电阻率NS、EW向与月降雨量的关系对比图（201301-201805）
Fig.2Comparison curves between the earth resistivity in NS and EW direction at Suihua Seismic Station and the monthly
rainfall（201301-201805）
表1绥化电阻率和降雨量年变差值关系
年份差
地电阻率变
幅（最低值）
Ω·m
地电阻率变
幅（最高值）
Ω·m降雨量
（mm）季奎顺
NS EW NS EW
2014—2013年0.02-0.0100.01-250
2015—2014年-0.05-0.0200.0120
东城职介2016—2015年0.020.03-0.030.06-93
2017—2016年-0.04-0.02-0.070.10-603
2018—2017年0.12-0.17
注：表中“-”代表数据减小
3.4地下水位与电阻率关系分析
通过水位年变幅与地电阻率两方向曲线对
比（图3）可以看出，水位与地电阻率变化对
应关系较好，呈现负相关关系，地下水位高时
电阻率低，反之，地下水位低时电阻率高。经
分析认为，2017年水位相对2006年降低约1m，
说明水位的大幅度变化是电阻率明显降低的第
二个主要因素。
通过对电阻率与绥3井水位的相关关系分
析，认为该最低值的产生与2018年最低值的
NS向负相关系度较高，为-0.984，而与EW向
相关系数较低，为-0.728，因此两个方向电阻
率变化是水位大幅度下降引起的可能性较高
。
图3绥化台NS、EW测向地电阻率与水位对比（201301—201806）
Fig.3Comparison curves of the earth resistivity in NS and EW direction at Suihua Seismic Station and the water level
（201301—201806）
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防
灾减灾学报35卷
表2绥化电阻率与数字化水位相关系数
绥化地
电阻率NS （最低值）EW （最
低值）NS （最高值）EW （最
高值）电阻率与水位相关系数
-0.984
-0.728
-0.609
-0.539
3.5
与邻区井水位对比分析
2017年绥化台水位最高值相对2016年下
降了1m 左右，相距五公里的绥化北林区水位同样下降了1.2m ，说明两孔井水位变化幅度相似，可以推断二者水位降低主要是由于本年度绥化地区干旱少雨，导致同一构造区内地下水位出现急剧下降的现象。地电阻率在同一时期出现同样的同步的低值，更加可以判定电阻率的变化与水位的同期下降有关，如图4所示
。
图4绥化台电阻率与绥化、北林区水位对比曲线
（201301—201811）
Fig.4Comparison curves between the earth resistivity of
Suihua Seismic Station and the water level in Suihua and
Beilin （201301—201811）
4讨论与结论
有学者认为［10］，测区应力积累及岩体的微裂隙膨胀会引起地电阻率电性结构发生变化，在没有孕震应力变化时，地下水位、降水及岩体的物理性质影响较大，强降雨天气，雨水渗透快速，使得电阻率产生一个快速反应，而地下水位变化除了环境的变化外，主要受到气象因素影响，季节性降雨和干旱天气，使得水位有一个下降过程。另外，绥化台地处松辽盆地中，沉积盖层较厚，主要为砂砾岩和泥岩（
美国证券法
黑龙江省地震监测志，2018），容易受到外力的干扰，降雨带来的大地负载及雨水渗入岩体空隙较快，使得孔隙压力增加，均能引起应变的变化，从而引起电阻率变化。
通过对仪器的观测系统进行检查、周边观测环境走访调查、同台站气象降雨和水位资料和邻区静水位对比分析，可以得出以下结论：
（1）绥化台电阻率观测系统工作正常，仪器工作状态稳定，台站周边环境未发现与电阻率变化相关的干扰。
（2）经过对降水量和水位的下降与电阻率的相关关系分析认为，台站气象降雨量和同区域两口井的静水位值的变化对电阻率低值的影响占主导因素。
（3）绥化地电阻率数据截至2018年11月，该异常变化恢复为正常下降年变形态。参考文献：
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增刊
刘长生，等：绥化地电阻率同步低值异常探讨31
Study of the Synchronous Low Value Anomaly of Suihua Earth
Resistivity
LIU Chang⁃sheng，GAO Yan，LI Jiao，WANG Hai⁃long，ZHANG Dong⁃kai
（Heilongjiang Earthquake Agency,Heilongjiang Harbin150090,China）Abstract：From January to March of2018，there were synchronous low⁃value anomalies of the earth resistivity in both the NS and EW direction.Two on⁃site verification of the anomaly is carried out.And the instrument observation system，the instrument power supply and lightning protection grounding resistance, the power supply voltage check and the observation environment survey are respectively carried out.The rainfall in the area and the water level data of the same station and the nearby observation
well were collected at the same time.The reason for the low⁃value synchronous resistivity is analyzed.Through collecting the rainfall and water level data in this area，it is found that the resistivity decrease of this station is due to the remarkable decrease of rainfall in2017.The possibility of the earthquake precursor anomaly is very small.
人孔
Key words：earth resistivity；interference factor；rainfall；correlation
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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