曹妃甸地震台电磁扰动异常分析

赵建明 任 佳 符泽宇 李 金王 妍 董祎玮 刘 楚

（中国河北063021唐山中心地震台）

曹妃甸地震台电磁扰动异常分析

赵建明 任 佳 符泽宇 李 金王 妍 董祎玮 刘 楚

（中国河北063021唐山中心地震台）

曹妃甸地震台电磁扰动自观测以来，除2013年12月—2014年4月，其他月份均出现背景值增大的高值变化。通过观测环境调查分析，认为该变化由地震台站北侧恒压供水变频泵供电干扰造成，非地震前兆异常。

电磁扰动；异常分析；供电干扰；地震前兆

0 引言

电磁扰动前兆监测是地震前兆监测台网组成部分之一（丁跃军，2008），近年来作为一种地震短临前兆方法已被越来越多的地震学家所重视（袁宝珠等，2010）。现今，地震前电磁扰动现象与地震的关系已有诸多研究成果，积累了丰富的经验和资料（马钦忠等，2003）。

河北省地震电磁扰动观测始于1981年，1987年正式组网观测，取得丰富的震前电磁异常观测资料，对首都圈地区地震监测能够发挥较好的短临预报作用（乔子云等，2012）。曹妃甸地震台（以下简称曹妃甸台）电磁扰动观测始于2013年5月28日，观测仪器采用CNEM08-Ⅰ电扰动仪，由廊坊市地震局与廊坊大地工程检测技术开发公司合作研制。本文对曹妃甸台电磁扰动现象进行分析，判定干扰非地震前兆异常。

1 地质构造

曹妃甸地震台地处渤海湾北端，唐山市曹妃甸区国际生态城南侧。台站属华北季风性暖温带滨海半湿润气候，大陆季风气候显著。春季干旱少雨；夏季多偏南风，炎热潮湿；秋季天气晴朗，昼暖夜凉；冬季盛行西北风，寒冷少雪。台站周边均填海造地而成。所处地貌单元类型单一，为海积滩涂区，地势平坦，地形简单。上覆第四系松散沉积物，厚度约496 m，主要由海陆交互相沉积形成，各层之间沉积连续。下伏地层为新生界第三系地层，底板埋深约1 200 m，岩性主要为泥岩、页岩及粉砂岩等，基底基岩为侏罗—白垩系地层，岩性主要为砂页岩、安山岩、凝灰角砾岩等。曹妃甸台位于中朝准地台（Ⅰ级构造单元）华北断坳（Ⅱ级构造单元）黄骅台陷（Ⅲ级构造单元）东北部。基底构造较复杂，新构造运动强烈。曹妃甸台附近构造主要有西南庄断裂、高柳断裂、柏各庄断裂、渤中断裂、唐山断裂等（图1）。

图1 曹妃甸地震台附近地质构造Fig.1 Seismic structure of Caofeidian Seismic Station and its surrounding

2 异常特征

曹妃甸台电磁扰动采用“L”型布极，孔深20 m，电扰动采用不绣钢电极，磁扰动采用不极化电极，线路地埋，铺设挖沟深1 m。电磁扰动观测北南、东西向分量2013年6月—8月初出现背景值增大的高值变化，2014年5月初、6月底—7月初、8月中上旬、9月中旬—10月中旬、11月底—12月初分别出现背景值增大的高值变化。曹妃甸台数字电磁扰动整点值变化曲线见图2。对电磁观测数据分钟值变化进行逐日分析，发现高值变化规律，主要集中出现在白天，多在上午7时开始，持续至下午4时，夜间时段无高值变化。

3 异常分析

曹妃甸台出现电磁扰动现象，按照“电磁扰动异常核实”规定，对CNEM08-Ⅰ电扰动仪进行常规检查，未发现异常。咨询相关专家，认为电磁扰动背景值增大的高值变化一般与台站仪器设备周边的设备用电、检测存在关联，由此对曹妃甸台周边环境进行调研。

近几年曹妃甸台周围工地用电设备增多，为此调查曹妃甸大学城、曹妃甸搅拌站、冀东油田、曹妃甸新港大道绿化浇水用恒压供水变频泵、曹妃甸生态城35 kV变电站用电设备及检修概况。最终调查对象锁定为曹妃甸新港大道绿化浇水用恒压供水变频泵。通过详查，发现绿化浇水通常工作时间为上午7点至10点、下午1点至4点。从曹妃甸台电磁扰动分钟值观测曲线看，在恒压供水变频泵工作时段，出现比背景值高约20倍的高值变化现象。由此认为，每天固定时段出现的背景值增大高值变化，应为恒压供水变频泵供电干扰。

为验证地磁扰动是否为供电干扰，2014年10月12日在绿化公司配合下，对恒压供水变频泵进行现场实验和比对观测。当日中午12点变频泵开始工作，14点15分结束，浇水期间出现背景值增大的高值变化，见图3。

图2 曹妃甸台数字电磁扰动整点值变化曲线（a）2013年5月28日—2014年12月31日；（b）2014年6月28日—2014年7月5日Fig.2 Time curves of hourly observation values of electromagnetic disturbance at Caofeidian Seismic Station

图3 2014年10月12日曹妃甸台数字电磁扰动整点值变化曲线Fig.3 Time curves of observation value of electromagnetic disturbance at Caofeidian Seismic Station on Oct.12，2014

4 结束语

通过现场实验，发现曹妃甸台数字电磁扰动背景值增大高值变化为恒压供水变频泵工作导致的供电干扰，而不是地震前兆异常。由此可见，对于电磁扰动观测，应掌握观测仪器性能，并识别干扰，以便提供可靠的地震前兆观测数据。

丁跃军.电磁扰动原理与地震//中国科学技术学会2008年防灾减灾论坛论文集［C］.2008：687-694.

马钦忠，尹京苑，顾学章.崇明异常电磁扰动与台湾7.5级强震［J］.地震，2003，23（4）：49-56.

乔子云，张跃刚，丁瑞同，等.河北省数字电磁扰动应用研究［J］.地震地磁观测与研究，2012，33（2）：67-73.

袁宝珠，刘晓灿，马新欣，等.电磁扰动数据分析及在震情跟踪中的应用［J］.地震地磁观测与研究，2010，31（2）：63-67.

Analysis on electromagnetic anomalies at Caofeidian Seismic Station

Zhao Jianming，Ren Jia，Fu Zeyu，Li Jin，Wang Yan，Dong Yiwei and Liu Chu
（Tangshan Central Seismic Station，Hebei Provinc 063021，China）

The high background values of electromagnetic observation data have emerged monthly since the the electromagnetic observation began at Caofeidian Seismic Station，except for the period from December 2013 to April 2014.As the result of analysis and investigation of the observation environment，the high background values of electromagnetic disturbance are due to the power supply interference of the constant pressure water supply pump northern of the station，and are not earthquake precursors.

electromagnetic disturbance，analysis on electromagnetic anomalies，power interference，earthquake precursors

10.3969/j.issn.1003-3246.2015.04.005

赵建明（1982—），男，2006年毕业于防灾科技学院，助理工程师，从事地震监测工作

河北省地震局地震科技星火计划项目“曹妃甸地震台电磁扰动资料研究”（项目编号：DZ20150416007）

本文收到日期：2015-03-03