甘肃省地震异常概述报告

15.1.1.1 异常发现过程及特征

天水北道四分量钻孔应变自2020年7月8日开始同步出现缓慢下降变化，但变幅较小，天水中心台张晓阳根据其课题研究认为此次转折下降变化可能与地下应力变化有关，但由于下降持续时间短，幅度相对以往震例较小，甘肃省地震局预报中心形变学科组认为需继续关注后续变化。8 月15 日开始四分量同步下降速率增快，下降变幅显著增大（图3-15-1），由于8 月中旬天水地区发生强降雨，同步发生变化的还有清水李沟流量、清水温泉水位、元龙井水位等观测台站附近的其他流体测项，初步分析认为降雨对此次数据转折下降有一定的影响，但由于转折加速下降变化形态与以往震例相似，且变幅较2019年夏河5.7级地震前变幅大，因此认为需要进行现场核实，通过对四分量钻孔应变转折加速下降时间、幅度与降雨量变化的同步性分析来进一步判断此次变化是否属于前兆异常。

图3-15-1　天水四分量钻孔应变近三年变化曲线

15.1.1.2 天水北道应力站背景资料

1.天水北道应力站地理、地质构造概况

天水北道应力站现台址位于天水市北道区何家村，距天水火车站约1 km，占地1000 m2，建筑面积200 m2，34°N，105°E，海拔1056 m，属丘陵山区河谷地带，南临渭河河谷，北倚土丘低山，东西被渭河谷贯通，地处于昆仑-秦岭巨型纬向构造带和南北地震带交汇处，地质构造属于南北地震带中北段与东西向秦岭北缘构造复合区，地震活动频繁，历史地震震中，位置多变。(www.xing528.com)

2.台站观测系统介绍

钻孔孔深105 m，实测井深105 m，孔底无沉淀。钻孔水位在井口以下7 m处，钻孔测量段为硬质石英砂岩，胶结较好。钻孔施工时，取芯率较高；但钻孔孔位距河流较近，直线距离大约500 m。

应变探头最终安装在井下104 m 处，耦合及封孔水泥顶面在井下97 m 处。RZB-2 型分量式钻孔应变探头内有4 分量测量元件，1 分量参考元件。参考原件不受力，悬空放置，测量元件顺时针水平排列，依次相差45°。各元件方位角如下：1路N8°E，2路N53°E，3路N82°W（元件方位以我台磁南北为准），4 路N37°W，4 个分量元件工作稳定正常。5 路数据为参考通道，6 路数据为井温，7 路数据为水位，8 路数据为气压。应变数据单位10-10，受张为正，受压为负。钻孔探头安装位置、应变探头各元件方向示意图以及钻井柱状图如图3-15-2所示。

在钻孔应变探头安装完成后，2011年9月20日，钻孔内由于灌封水泥，水位由井下7 m上涨到3 m，并缓慢下降。SQY-1A 水位气压探头作为钻孔应变观测的辅助手段，工作位置应在水位线以下至25 m。考虑到钻孔井水水位（井下7 m），因此把水位、气压探头安装在井下25 m 处。在井口预留电缆线5 m 左右，要是井内水位下降，可以将探头下放，使其保持在水位线以下。JJW-2高精度井温探头安装到井下50 m处，平时不需要做调整。

图3-15-2　钻孔柱状图、探头安装位置及各元件方向示意图以及应力仪平面分布图