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， 安徽 涇縣 242500）

0 引言

地震觀測分析人員要從觀測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)觀測資料中的各種干擾因素的特點， 并能在分析預(yù)報工作中設(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， 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所在地區(qū)經(jīng)過， 其隧道施工使涇縣地震臺的遠場環(huán)境發(fā)生變化， 對該臺DSQ 傾斜儀的觀測數(shù)據(jù)有無影響，是本文分析論證的重點。

1 臺站概況

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

涇縣地震臺位于安徽省宣城市涇縣城關(guān)鎮(zhèn)桃園村湖山坑。 臺址周圍三面環(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）。

該臺始建于1975年， 1976年7月投入正式觀測， 目前主要觀測手段有測震、 地形變、 地磁和電磁波， 其中形變學科主要儀器有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 ℃。 觀測墩用大片石砌筑， 較堅固。

圖2 涇縣地震臺形變儀器分布圖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4.5 km， 走向北北西。 此次施工在涇縣地震臺DSQ 傾斜儀觀測山洞5 km 范圍內(nèi)， 形成了6處環(huán)境變化點（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， 距離觀測山洞西北方向370 m； ⑥南堆石， 距離觀測山洞東南方向380 m。

為了進一步分析上述環(huán)境變化點對涇縣地震臺DSQ 傾斜儀觀測的影響程度及方向， 我們分西北和西南兩個方向?qū)ι鲜?個點的土石方變化量進行了統(tǒng)計分析（表1）。 其中西北方向有4個點，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， 綜合測算西北方向挖掘土石方20.95×104m3； 西南方向有2個點， 隧道南口為挖掘土石方， 南堆石為堆積土石方， 綜合測算西南方向挖掘土石方8.40×104m3。 由此可知， 觀測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涇縣地震臺DSQ 傾斜儀觀測的影響主要來自于西北方向。 由于西北方向為挖掘土石方， 致使巖石重力減少， 因此會導(dǎo)致DSQ 傾斜儀南端點和西端點上升， 即觀測儀器南北向和東西向測值將會有所減小。

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

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

3 觀測資料變化分析

涇縣地震臺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； 東西向在趨勢上升的基礎(chǔ)上， 每年有下降-轉(zhuǎn)折-上升的過程。 該臺DSQ 傾斜儀年變幅度統(tǒng)計表明（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Table 2 The statistical table of NS-trending annual amplitude of DSQ tiltmeter

涇縣地震臺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DSQ 傾斜儀南北和東西兩個方向下降年變幅均有所增加，測值有所減小。 這一結(jié)果與我們對環(huán)境變化點土石方量分析的結(jié)果是一致的， 進而說明2011-2012年涇縣地震臺DSQ 傾斜儀南北和東西兩個方向的數(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形變觀測山洞西北方向的巖體重力減輕， 涇縣地震臺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方向下降年變幅均有所增加， 測值有所減小。

表3 DSQ 傾斜儀東西向年變幅統(tǒng)計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DSQ 傾斜儀南北和東西兩個方向的數(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。

[1] 陳德福. 地殼形變動力學觀測與研究[M]. 北京： 海洋出版社， 1993.

[2] 安徽省地震局. 安徽省地震監(jiān)測志[M]. 安徽： 安徽大學出版社， 2004.

[3] 王雪瑩. 淮北、 涇縣地震臺形變觀測異常形態(tài)的分析[J].防災(zāi)科技學院學報， 2006， 8（3）： 61-64.

[4] 狄樑. 常熟地震臺DSQ 水管傾斜儀干擾分析[J]. 地震地磁觀測與研究， 2012， 33（1）： 57-60.

[5] 黃曉華， 陳傳昌， 陳智勇， 等. 廈門地震臺數(shù)字化水管傾斜儀觀測資料分析[J]. 大地測量與地球動力學，2006， 29（增刊）： 72-75.

[6] 馮英， 賴愛京， 徐衍剛， 等. 烏什地震臺DSQ 水管傾斜儀資料干擾初步分析[J]. 內(nèi)陸地震， 2010， 24（2）：186-192.

[7] 熊先保， 林立峰， 楊 婕. 水管傾斜儀與擺式傾斜儀抗干擾能力分析[J]. 華南地震， 2013， 33（2）： 34-40.