江苏盐城地震台新台地磁FHD运行质量分析

2014-09-11梁雪萍郭灏明孙宗强

山西地震 2014年2期

王斌，梁雪萍，周健，严超，郭灏明，孙宗强

(1.江苏省盐城地震台，江苏盐城 224005；2.云南水富县防震减灾局，云南水富 657800)

0 引言

盐城地震台是省属地震台，始建于1976年。目前，该台有数字化深井测震、地磁、GPS等观测手段。台站地处南黄海地震活动带边缘，位于华北地台与下扬子准地台的过渡地带，地质构造较复杂，断裂构造全部隐伏在沉积层之下。该区的隐伏断裂有盐城—南洋断裂和洪泽—沟墩断裂，盐城以东的南黄海区内有北西向沿海岸线的滨海大断裂，北部淮阴—响水—千里岩断裂等，该区的地震大都与这些断裂有关，构造线以北东向为主，地质构造上南黄海南部拗陷与中部隆起。盐城地震台对监测苏中及南黄海海域地震活动具有重要作用。

盐城地震台处于盐城市区中心，地震观测环境受到严重影响。2005年底，江苏省地震局与盐城市政府就盐城地震台整体搬迁达成协议，决定对盐城地震台进行迁建。经过多处的选址和考证，在进行地磁场总强度跨度测量、观测场地总强度密跨度测量的基础上，经省局、台站专家现场勘测，根据中国地震局台站选址技术要求，并结合盐城市的发展规划和地质构造条件、台站监测管理等，确定了新台址在盐都区龙冈镇果林场(新台址距离市区21.5 km)。

1 资料的完整性分析

盐城地震台迁建后的新台地磁观测环境、场地条件较好，周围无明显干扰源，3个地磁房，每个面积16 m2。

台站地磁观测仪器是FHD-2B型质子磁力仪，2009年12月7日安装，2010年1月1日开始正式投入观测。在刚开始正式观测的1月份，地磁数据受到干扰，台站工作人员经过反复的排查与对比，确定该干扰为外界的电源干扰，在2月初排除了影响地磁资料的干扰源。2010年台站的地磁观测仪器总体运行情况良好，工作正常(见表1至第9页表3)。

表1 新台2010年1月1日—9月30日地磁断记统计

表2 2010年新台地磁FHD数据受长江直流输电干扰影响的统计

表3 新台地磁FHD数据受周围环境干扰影响的统计

通过表1统计，全年累计F分量存在767 m的断记，H分量存在767 m的断记， Z分量存在767 m的断记，Z分量存在767 m的断记。可以计算出F分量的连续率为99.8%，H分量的连续率为99.8%，Z分量的连续率为99.8%，D分量的连续率为99.8%。

通过表1、表2、表3统计，电源造成的干扰，对全年的地磁数据质量影响比较大，其次是受到长江直流输电干扰、仪器本身出现的偶然观测误差以及新台地磁台站外界的环境干扰。主要集中在2010年1月份，这段时间累计F分量存在994 m的突跳，H分量存在204 m的突跳， Z分量存在774 m的突跳。

2 资料的可靠性分析

2.1 资料的常规性分析

2010年1月1日至9月30日正式观测期间，地磁场的总场F、水平分量H、磁偏角D三分量的记录基本正常。图1是2010年盐城台地磁总场F、水平分量H、垂直分量Z、磁偏角D的变化曲线图和差分分析图。F、H、Z、D日均值的一阶差分分析图中，部分数值出现超过均方差的异常，对出现这些异常的原因进行分析。认为主要原因是：受到地磁磁暴的影响，主要是外空地磁磁场的自身变化[1]；仪器本身出现偶然观测误差；2010年开始的每个月末对仪器的标定，对观测数据的长期漂移偏差，进行及时修正(大线圈水泡的居中调平，水平转向差的重新标定，水平补偿电流的重新标定)，造成部分数据台阶的出现[2]；长江直流输电的干扰；电源对数据的干扰。

2.2 资料的相关性分析

以高邮、淮安、新沂台、连云港、宿迁的资料为参考，用相关分析方法来检验盐城新台地磁资料，从第10页图2可以看出，与高邮、淮安、新沂台、连云港、宿迁的相关性比较好。

2.3 资料的差值分析

影响FHD仪器资料可靠的因素主要是仪器工作状态是否正常，线圈是否有漂移，是否有干扰等[3]。根据在局部区域内(如100～200 km范围内)地磁场具有时空变化规律的一致性和相关性的特点，如果选取一个相对稳定的台站作为参考台进行差值分析，通过差值变化情况来判断台站仪器的观测数据是否可靠[4]。为此，作了高邮台、淮安台、新沂台、连云港台、宿迁台及盐城新台的Z分量差值曲线图(见第10页图3)。

图1 2010年地磁场F、H、Z、D分量变化曲线和差分图

图2 2010年Z21相关分析图

2.4 地磁FHD—2B型仪器产出资料的背景噪声分析

依据国家地磁台网中心网站发布计算噪声的方法，每月选定5个磁静日，计算F、Z、H、D各要素每日当地时间00—03点预处理数据的一阶差分，排除占总数20%的极值点之后，取峰峰值δF、δZ、δH和δD，剔除5个峰峰值中的最大值，计算剩余4个峰峰值的平均值，即得到该要素的背景噪声SF、SZ、SH和SD。通过上述方法计算，得出符合国家地磁台网中心评比规定的值。