鄭海剛， 王雪瑩， 何 康， 郎孝齡， 汪丹丹， 李軍輝

（1. 安徽省地震局， 合肥 230031； 2. 涇縣地震臺(tái)， 安徽 涇縣 242500）

0 引言

地震觀測(cè)分析人員要從觀測(cè)資料中捕捉到真正的地震前兆異常信息， 就必須通過調(diào)查、 分析，總結(jié)觀測(cè)資料中的各種干擾因素的特點(diǎn)， 并能在分析預(yù)報(bào)工作中設(shè)法消除和削弱某些干擾， 從而提取可靠的地震前兆異常信息[1]。 在分析前兆資料的過程中， 地震臺(tái)周邊環(huán)境的變化是不可忽視的重要因素。 因此分析與掌握地震前兆儀器記錄中的各種非潮汐和應(yīng)力變化所產(chǎn)生的干擾因素的特點(diǎn)， 是能否提取有效、 可靠的地震前兆異常信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[4-7]。 京福高鐵從涇縣地震臺(tái)所在地區(qū)經(jīng)過， 其隧道施工使涇縣地震臺(tái)的遠(yuǎn)場(chǎng)環(huán)境發(fā)生變化， 對(duì)該臺(tái)DSQ 傾斜儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)有無影響，是本文分析論證的重點(diǎn)。

1 臺(tái)站概況

圖1 涇縣地震臺(tái)區(qū)域構(gòu)造及位置圖Fig1 The regional structural and location map of Jingxian seismic station

涇縣地震臺(tái)位于安徽省宣城市涇縣城關(guān)鎮(zhèn)桃園村湖山坑。 臺(tái)址周圍三面環(huán)山， 有一條山澗小溪從附近穿過[2-3]。 構(gòu)造上處于皖南山區(qū)南陵凹陷南端， 附近有江南斷裂和周王斷裂通過， 小斷層發(fā)育（圖1）。

該臺(tái)始建于1975年， 1976年7月投入正式觀測(cè)， 目前主要觀測(cè)手段有測(cè)震、 地形變、 地磁和電磁波， 其中形變學(xué)科主要儀器有DSQ 傾斜儀和SSY-Ⅱ伸縮儀， 兩套儀器均布設(shè)在山洞中（圖2）， 山洞巖性為志留系石英砂巖， 覆蓋層厚度最小約20 m， 最大約50 m， 洞室年溫差0.3 ℃。 觀測(cè)墩用大片石砌筑， 較堅(jiān)固。

圖2 涇縣地震臺(tái)形變儀器分布圖Fig1 The distribution map of deformation instrument in Jingxian seismic station

2 環(huán)境變化

京福高鐵涇縣隧道2011年6月開始施工， 隧道總長(zhǎng)4.5 km， 走向北北西。 此次施工在涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀觀測(cè)山洞5 km 范圍內(nèi)， 形成了6處環(huán)境變化點(diǎn)（圖3）， 分別為： ①隧道北口， 距離山洞西北方向4.0 km； ②斜井， 距離山洞西北方向1.5 km； ③斜井工作面， 距離山洞西北方向1.5 km； ④隧道南口， 距離隧道西南方向1.4 km；⑤北堆石， 距離觀測(cè)山洞西北方向370 m； ⑥南堆石， 距離觀測(cè)山洞東南方向380 m。

為了進(jìn)一步分析上述環(huán)境變化點(diǎn)對(duì)涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀觀測(cè)的影響程度及方向， 我們分西北和西南兩個(gè)方向?qū)ι鲜?個(gè)點(diǎn)的土石方變化量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析（表1）。 其中西北方向有4個(gè)點(diǎn)，隧道北口、 斜井、 斜井工作面為挖掘土石方， 北堆石為堆積土石方， 綜合測(cè)算西北方向挖掘土石方20.95×104m3； 西南方向有2個(gè)點(diǎn)， 隧道南口為挖掘土石方， 南堆石為堆積土石方， 綜合測(cè)算西南方向挖掘土石方8.40×104m3。 由此可知， 觀測(cè)山洞西北方向的土石方變化量大于西南方向， 京福高鐵涇縣隧道施工對(duì)涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀觀測(cè)的影響主要來自于西北方向。 由于西北方向?yàn)橥诰蛲潦剑?致使巖石重力減少， 因此會(huì)導(dǎo)致DSQ 傾斜儀南端點(diǎn)和西端點(diǎn)上升， 即觀測(cè)儀器南北向和東西向測(cè)值將會(huì)有所減小。

圖3 隧道施工點(diǎn)與觀測(cè)山洞位置示意圖Fig.3 The schematic diagram of tunnel construction points and observation cave position

表1 隧道施工點(diǎn)土石方量統(tǒng)計(jì)Table1 The statistical table of earthwork of tunnel construction points

3 觀測(cè)資料變化分析

涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南北和東西方向的數(shù)據(jù)變化都有一定的年變規(guī)律， 即南北向在趨勢(shì)下降的基礎(chǔ)上， 每年有下降-轉(zhuǎn)折-上升的過程； 東西向在趨勢(shì)上升的基礎(chǔ)上， 每年有下降-轉(zhuǎn)折-上升的過程。 該臺(tái)DSQ 傾斜儀年變幅度統(tǒng)計(jì)表明（表2、 3）： 南北向下降年變幅在1 200～1 300（10-3″）之間， 平均為1 110（10-3″）， 上升年變幅在900～1 420（10-3″）之間， 平均為1 116（10-3″）；東西向下降年變幅在240～370（10-3″）之間， 平均為305（10-3″）， 上升年變幅在840～1 950（10-3″）之間， 平均1 395（10-3″）。

表2 DSQ 傾斜儀南北向年變幅統(tǒng)計(jì)Table 2 The statistical table of NS-trending annual amplitude of DSQ tiltmeter

涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南北向， 2011年下降幅度為1 917.42（10-3″）， 2012年下降幅度為1 846.59（10-3″）， 相比往年上升年變幅平均值都有所增加； 2011年上升幅度為766.43（10-3″）， 相比往年下降年變幅平均值有所減小。 涇縣地震臺(tái)DSQ傾斜儀東西向， 2011年下降幅度僅為8.00（10-3″），相比往年下降年變幅平均值變化幅度較小； 上升幅度為1 689.45（10-3″）， 與往年測(cè)值變化不大。 2012年， 下降幅度1 641.96（10-3″）， 相比往年年變幅平均值有大幅增加。 由此可知， 涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南北和東西兩個(gè)方向下降年變幅均有所增加，測(cè)值有所減小。 這一結(jié)果與我們對(duì)環(huán)境變化點(diǎn)土石方量分析的結(jié)果是一致的， 進(jìn)而說明2011-2012年涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南北和東西兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)異常變化， 不是地震前兆異常， 而是京福高鐵涇縣隧道施工的影響。

4 結(jié)論

（1）京福高鐵涇縣隧道施工使涇縣地震臺(tái)形變觀測(cè)山洞西北方向的巖體重力減輕， 涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南端和西端上升， 從而導(dǎo)致2011年至2012年DSQ 傾斜儀南北和東西兩個(gè)方向下降年變幅均有所增加， 測(cè)值有所減小。

表3 DSQ 傾斜儀東西向年變幅統(tǒng)計(jì)Table 3 The statistical table of EW-trending annual amplitude of DSQ tiltmeter

（2）2011年至2012年間涇縣地震臺(tái)DSQ 傾斜儀南北和東西兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)異常變化， 不是地震前兆異常， 而是京福高鐵涇縣隧道施工的影響。

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