龍巖臺(tái)地磁觀測(cè)場(chǎng)地可用性分析

鄭建志

（福建省地震局龍巖地震臺(tái)，福建龍巖 364000）

1 龍巖臺(tái)數(shù)字化地磁房臺(tái)內(nèi)搬遷選址的要求

為了使高精度的現(xiàn)代化的數(shù)字地磁相對(duì)觀測(cè)記錄儀器記錄到地磁場(chǎng)變化能代表較大范圍區(qū)域地磁場(chǎng)變化，由于我臺(tái)原地磁記錄相對(duì)室觀測(cè)數(shù)據(jù)受場(chǎng)地及外界環(huán)境的影響，考慮到長(zhǎng)期連續(xù)數(shù)據(jù)觀測(cè)資料的準(zhǔn)確及可用性，使磁通門磁力儀能夠不間斷的連續(xù)運(yùn)行記錄，臺(tái)址應(yīng)設(shè)在離我臺(tái)圍墻較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行選址，避開各種、各類人為干擾源等應(yīng)在地磁觀測(cè)規(guī)范允許的范圍之外（國家地震局1990 中國地震局2001），由于我臺(tái)選址盡量在臺(tái)站范圍內(nèi)搬遷，因此，我臺(tái)擬建的地磁房地址就是按照這些規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)量選址的。

2 龍巖臺(tái)基本情況

2.1 地質(zhì)構(gòu)造背景

龍巖地震臺(tái)位于龍巖市新羅區(qū)中城街道園田塘村的西側(cè)半山坡上，即州龍山西麓，臺(tái)基為石英砂巖，節(jié)理發(fā)育，巖性破碎，地表風(fēng)化覆蓋層較厚，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)：117°01′26.7″，北緯25°07′41.7″，海拔高程:370.75081米。（圖1）。龍巖地震臺(tái)地處閩、粵、贛三省交界區(qū)域，經(jīng)大田-漳平- 龍巖東入廣東省大埔的政和- 海豐斷裂帶，有邵武- 河源斷裂帶，它經(jīng)寧化、武平入廣東。另外，還有龍巖山字型構(gòu)造和南北向構(gòu)造，這些構(gòu)造體系又彼此交匯、復(fù)合、重疊，使得本區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。

臺(tái)址位于二疊系下統(tǒng)文筆山組P1w，東邊與石炭系下統(tǒng)林地組交界處有一斷層，斷層呈北北東走向，傾角80°；臺(tái)站西邊為第四系覆蓋層。

2.2 觀測(cè)環(huán)境

龍巖臺(tái)地磁現(xiàn)磁通門觀測(cè)房座落在龍巖市新羅區(qū)北郊虎頭山的西側(cè)半山坡上，原觀測(cè)環(huán)境基本滿足地磁區(qū)域臺(tái)的規(guī)范要求（圖2）。

圖2 龍巖臺(tái)地磁觀測(cè)場(chǎng)地5 米寬距磁場(chǎng)梯度(1984 年)

近年來隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，距離磁通門觀測(cè)房十五米左右建有民房，車輛進(jìn)出造成觀測(cè)資料存在大量的車輛干擾產(chǎn)生臺(tái)階，觀測(cè)資料質(zhì)量下降。為了避免車輛進(jìn)出產(chǎn)生的干擾，在臺(tái)站圍墻內(nèi)現(xiàn)有場(chǎng)地條件勘察選址，尋找適合磁通門儀器觀測(cè)的場(chǎng)地。臺(tái)站東面是山地，主要種植有果樹，通常不會(huì)有鐵磁性物質(zhì)干擾；距離應(yīng)急指揮大樓＞30m。對(duì)該場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)（圖3）。

圖3 龍巖地震臺(tái)平面圖

3 場(chǎng)地勘測(cè)

3.1 測(cè)試設(shè)備及測(cè)試成員

磁場(chǎng)梯度測(cè)試儀器為GSM-19T 磁力儀（兩套），主要技術(shù)指標(biāo)靈敏度：0.15nT（1s 采樣間隔），0.05（4s 采樣間隔，梯度容差：＞7000nT/m；連續(xù)試記儀器為FGM-01磁力儀；測(cè)試成員為廈門地震斟察研究中心人員及我臺(tái)站相關(guān)人員。

3.2 測(cè)試過程

首先在擬選場(chǎng)址附近選擇水平梯度不大于1nT/m 的點(diǎn)，在該點(diǎn)架設(shè)一臺(tái)GSM-19T 磁力儀作為觀測(cè)日變點(diǎn)，觀測(cè)日變點(diǎn)約在觀測(cè)前60 分鐘投入觀測(cè)，觀測(cè)采樣間隔為30 秒。該日變點(diǎn)所記錄到的觀測(cè)值記為Ft。

在初選地址大約8m×13m 面積內(nèi)，以1m 為間隔，大約設(shè)置8 行12 列的測(cè)線組成方格網(wǎng)絡(luò)，共計(jì)96 個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)插設(shè)好小竹桿，以行列編號(hào)作標(biāo)記，并設(shè)置第1 行第1 列的測(cè)點(diǎn)為起始點(diǎn)。以該點(diǎn)為起點(diǎn)，從南向北，從西向東逐行逐列進(jìn)行測(cè)量，觀測(cè)值記作Fi。觀測(cè)采用世界時(shí)整分讀取。

前期請(qǐng)廈門地震勘測(cè)研究中心的同志來進(jìn)行初測(cè)，在場(chǎng)地未進(jìn)行任何清理的情況下測(cè)量，初步認(rèn)為此場(chǎng)地梯度基本符合區(qū)域地磁臺(tái)觀測(cè)的要求；然后利用龍巖臺(tái)的新儀器FGM-01 架設(shè)在此場(chǎng)地連續(xù)觀測(cè)，測(cè)量場(chǎng)地是否會(huì)受院內(nèi)及圍墻外車輛干擾，經(jīng)過記錄的數(shù)據(jù)來看，基本不受院內(nèi)及圍墻外車輛的干擾；場(chǎng)地經(jīng)過平整處理后，再次請(qǐng)廈門地震勘測(cè)研究中心的同志來進(jìn)行測(cè)試場(chǎng)地梯度，經(jīng)過測(cè)試，整理后的場(chǎng)地梯度明顯比上次測(cè)試的效果要好，前次因?yàn)閳?chǎng)地附近有老蓄水池，水池由鋼筋混凝土建成，老蓄水池鏟除后，梯度明顯變?。ǜ綀?chǎng)地梯度圖4）

圖4 平整前后場(chǎng)地梯度圖

從梯度等值線圖上可以看出，平整后整個(gè)場(chǎng)地的梯度較好，基本都在1nT/m 以內(nèi)，整個(gè)場(chǎng)地的磁場(chǎng)梯度較為均勻。

利用我臺(tái)的新FGM-01 放在此場(chǎng)地的觀測(cè)曲線基本不受外界車輛干擾，日變形態(tài)正常，符合地磁觀測(cè)環(huán)境要求，而我臺(tái)現(xiàn)有觀測(cè)房記錄的曲線受外界車輛干擾嚴(yán)重，如圖5，圓圈處為車輛干擾產(chǎn)生的臺(tái)階，臺(tái)階多而且臺(tái)階量較大，嚴(yán)重影響我臺(tái)的觀測(cè)資料質(zhì)量。從圖中對(duì)比來看場(chǎng)地符合地磁觀測(cè)環(huán)境要求

圖5

4 結(jié)果及分析

4.1 場(chǎng)地磁場(chǎng)梯度：從平整后測(cè)量的場(chǎng)地磁場(chǎng)梯度（圖4）來看，場(chǎng)地磁場(chǎng)梯度完全符合區(qū)域臺(tái)地磁觀測(cè)，場(chǎng)地磁場(chǎng)梯度每米小于1nt. 符合《地震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境技術(shù)要求》第2 部分：電磁觀測(cè)（GB/T 19531.2-2004）要求。

4.2 車輛干擾：從擬建場(chǎng)地觀測(cè)曲線圖（圖5），可以看出此場(chǎng)地基本不受外界車輛干擾，而現(xiàn)觀測(cè)房所記錄的觀測(cè)曲線圖（圖5）受外界車輛干擾嚴(yán)重，臺(tái)階量大而且臺(tái)階非常多，白天車輛對(duì)地磁觀測(cè)記錄影響非常大。

因此，初步認(rèn)為在此場(chǎng)地新建地磁觀測(cè)房較適合。

文中數(shù)據(jù)來源于福建省地震局前兆臺(tái)網(wǎng)中心、廈門地震勘察研究中心現(xiàn)場(chǎng)勘察的數(shù)據(jù)及臺(tái)站資料的數(shù)據(jù)整理，感謝廈門地震勘察研究中心現(xiàn)場(chǎng)勘察人員及向?qū)徃鍖＜液蜑楸疚男薷奶峁┮庖姷木庉嬛戮础?/p>