專利名稱:對天然及人工誘發(fā)地震活動性的預(yù)測(報)觀測和對工程設(shè)施的預(yù)防性保護方法
本發(fā)明是關(guān)于對天然及人工誘發(fā)地震活動性預(yù)測(報)及觀測的方法，所謂人工誘發(fā)地震是由礦洞中之塌方、對礦產(chǎn)之采掘開發(fā)、建造水庫和高壩等產(chǎn)生的;以及對價值高貴及/或有危險性的設(shè)備如動力廠、礦井及化工廠等之預(yù)防性保護。
直至現(xiàn)今地震活動性之預(yù)測只限于對地震作用本身之觀測。從而使測量預(yù)測預(yù)報之特性只能產(chǎn)生在震動之發(fā)展起來的階段-振動之影響，進一步從某些局部測定的數(shù)值作出結(jié)論，從而可預(yù)測以后進一步的地層運動是沿某個地理方向及能達到什么強度。
最近，除了在地面作觀測之外，也在地下，或者在靠近地表的地下也作地震的及地震學(xué)的觀測，對一些地震的輔助性參數(shù)也加以測量，例如測量壓力之變化及熱(流)值等。
在作地面測量時還附加使用傾斜儀測量位移應(yīng)變(這種測量使用了激光)。
然而，基于過去幾年中所得到的不幸的經(jīng)驗，上述儀器如單獨使用時僅得到很小的結(jié)果。
到現(xiàn)在還沒有復(fù)合的測量方法，復(fù)合方法應(yīng)能對物理、地球物理理、地球化學(xué)，大地測量及生物學(xué)的諸參數(shù)進行測量，以得到這些參數(shù)的相對值或絕對值以及它們隨時間的變化，并加以處理。本發(fā)明之目的就是要測出上述的許多參數(shù)并對它們作出預(yù)測。
地震觀測臺及其數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以看作是一個眾所周知的系統(tǒng)，它有一定的技術(shù)水平，然而如已經(jīng)說過的，此系統(tǒng)所測得的數(shù)據(jù)僅是屬于地震方面的(及大地測量方面的)。
下述之參數(shù)文獻可看出我們的測量基礎(chǔ)(1)P、RikifakeEarthquake prediction，P.357，Elsevier，1976;
(2)Earthquake prediction，Procecolings of the internationalsymposium on earthquakeprediction Terra scientificPublishing Company，P.
995/TERRAPUB/Tokyo，UNESCO，Paris1984。
上述之文獻報導(dǎo)了為作地震預(yù)報而需作的許多測量。
本發(fā)明是基于認(rèn)識到，如要預(yù)報地震，則不僅要測量地震動之作用，還要測量在地震發(fā)生之前地殼彈性介質(zhì)的形變，并對它加以分析。在某一局部地區(qū)發(fā)生，及在時間上是孤立的地震現(xiàn)象應(yīng)能追塑到一個殼層內(nèi)發(fā)生的變化，此殼層是以地殼構(gòu)造及深部構(gòu)造為之下界的。
基于上述的認(rèn)識，本發(fā)明的基本特點是要在某一給定區(qū)域在兩個層面或最好是三個層面上作觀測，亦即在地面之下，在地面，及在地面之上(空中)同時作連續(xù)的觀測。觀測時所用的采樣率要由觀測對象的特點來決定。
在此項活動中，我們所觀測的是關(guān)于物理，地球物理，地球化學(xué)，大地測量以及生物與微生物的復(fù)合參數(shù)，并且至少有一組參數(shù)是在地面之下測得的。此外，把這些參數(shù)隨時間及空間的變化也應(yīng)同時測下來，用遙測方法把集中數(shù)據(jù)加以記錄、存儲，處理并加以評價。
從所得到的這些數(shù)據(jù)，我們求得這些參數(shù)的時間函數(shù)，周期性，及頻譜。此外我們也應(yīng)求得一種參數(shù)對另一種或幾種參數(shù)的關(guān)系。
求得了某一參數(shù)的時間變化序列之后，也要求得一組參數(shù)，它們之增量及相對強度，并考慮到本地區(qū)內(nèi)地質(zhì)以及巖性物理學(xué)的潛在可能變化。由此而作出外推，倘如至少有兩個參數(shù)已經(jīng)由經(jīng)驗而得出了其閾值，則由外推的情況就可以判斷會不會有地震要發(fā)生。
本發(fā)明中所談的地面之上(空中的)的觀測應(yīng)叫做遙測監(jiān)視系統(tǒng)。例如為氣象目的而使用的立體空中攝影，或用衛(wèi)星技術(shù)在大范圍內(nèi)所得之?dāng)?shù)據(jù)來加以處理之系統(tǒng)。在本發(fā)明中還包括空中對某地區(qū)的紅外成象，天然伽瑪輔射測量，天然放射性測量及它們的頻譜，和觀測到的重力變化等等。
在作地面測量時主要是靠地震臺觀測到的地震信號，并將此數(shù)據(jù)用當(dāng)?shù)貐^(qū)的物理的、地球物理的，及地球化學(xué)的測量加以補充。因而，我們也應(yīng)在地面上同時作地磁測量和記錄(例如大地電磁場測量，及質(zhì)子旋進儀的測量等)。也要有地電值(如電阻值，地電流值等)及大地測量數(shù)據(jù)(例如用激光來測量巖石之應(yīng)變及用激光測量巖石的水平方向及垂直方向的位移及傾斜測量等)。也應(yīng)作重力測量。及用小孔徑地震臺陣測定地震之震中座標(biāo)、地震波速、及頻度和地脈動。上述之地面測量還應(yīng)加上生物學(xué)之觀測。
這些測量已是眾所熟知的，并且測量儀器也是現(xiàn)成的。本發(fā)明之特點是在于將這些測量方法同時加以使用，進行同時觀測，并作復(fù)合的處理。
在地面作的地電及地磁測量結(jié)果如和地震及鉆孔中的地球物理資料聯(lián)系起來將能對單個地層及多層集合體地殼構(gòu)造內(nèi)之彈性形變提供寶貴數(shù)據(jù)。
地面下之觀測最好是利用鉆孔來完成。例如為探尋碳氫化合物，水，固體礦物，以及為了解地層結(jié)構(gòu)而鉆的孔。此外還有在礦坑中為進行測量而鉆之孔。
地面下的測量范圍包括測量鉆孔內(nèi)的物理的、化學(xué)的、地球物理的及微生物等的參數(shù)，還有孔中所含的鉆孔液體，鉆孔周圍的巖層集合體，巖層孔隙內(nèi)所含之氣體，以及測量這些參數(shù)隨空間和時間的變化。
下面將列舉所測的各種參數(shù)，當(dāng)然一時地不能舉的很全面-鉆孔中之地震測量(s);
-鉆孔傾斜之測量(s);
-鉆孔中溫度之測量(s);
-鉆孔中所含液體的電化學(xué)電位，壓力，氣體包含度，及鉆孔中所含液體之透明度等;
-測量孔壁巖石的自然電位差值電位;
-測量孔壁巖層及巖層集合體之天然放射性;
-測量孔壁巖石之磁性參數(shù);
-測量孔壁巖石之體積，孔隙體積以及電阻率;
-測量孔壁巖石及土壤中水流速度;
-測定及認(rèn)出鉆孔中的液體或注入的液體中所發(fā)現(xiàn)的真菌及連球菌，它們是以鉆孔中的碳氫化合物氣體為生的，并分析其發(fā)展和數(shù)量。
這些測量中之一部分，例如測定熱，壓力值及其變化的儀器是已經(jīng)熟知的。它們也都是為測量地震活動性的輔助參數(shù)很合適的儀器。但它們的一個最基本的新特點是使用了包括深鉆探(Carotage)、地球物理的測量用來作為信息的基礎(chǔ)以供對地震活動性作預(yù)測之用。根據(jù)此發(fā)明我們認(rèn)識到，用這些數(shù)據(jù)我們可以推測出由地殼結(jié)構(gòu)而引起的巖石內(nèi)的彈性形變，其范圍及方向，并最后推知將發(fā)生的地震及其范圍的方向。
按本發(fā)明的方法，在地面下(即在深鉆孔內(nèi))對著適當(dāng)?shù)剡x擇的(例如有適當(dāng)?shù)目障抖然蜻m當(dāng)致密的)地層要作許多測量。
地面下的測量是在選定的區(qū)域內(nèi)(例如在要加以保護的區(qū)域內(nèi))的深井下面作的。這些井又是按適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)力學(xué)的多邊形而安排的。如此所得到的測量值是相互關(guān)聯(lián)的，以某一點選作為參考點，(例如以地面上某一觀測臺)與深井內(nèi)不同深度所測得的數(shù)值相比。
按本發(fā)明之辦法，最為有利的方法是把在某一深井內(nèi)所測的數(shù)據(jù)與該井底部所測的數(shù)據(jù)比較。此外，深井測量應(yīng)在多個井內(nèi)進行，例如在要加以保護的設(shè)施周圍的四個井內(nèi)來作測量，這樣所測得的變化是相互關(guān)聯(lián)的。
在作井下測量時，最好同時測量以前所提過的項目中之下列幾項a)井中液體的溫度，壓力，氣體飽和度，及透明度。
b)自然電位，激發(fā)電位，電阻，天然放射性，磁性參數(shù)等。
c)前述的鉆孔，物理，及層內(nèi)物理及微生物學(xué)參數(shù)。
d)上述a、b、c中參數(shù)之一組與微生物學(xué)參數(shù)之聯(lián)系。
地面下測量之實施，應(yīng)按照通常的井下觀測方法來進行，即使用能下井的傳感器，用多芯電纜把測得的信號傳至井口地面上，顯示及記錄。在設(shè)計這種井下儀器的時候應(yīng)充分考慮到井下的溫，及壓力等因素。在測量過程中，井下的傳感器應(yīng)安排在最佳的深度。
為了使測量過程能按照本發(fā)明的要求，發(fā)展了一種現(xiàn)代化的測量器件。它包括能在地面下，地表上，及在空中(地面之上)進行自動觀測的系統(tǒng)。
此測量系統(tǒng)有一個計算機輔助中心。它能把從自動測量器件用遙測方法收集來的數(shù)據(jù)加以處理。處理完并對數(shù)據(jù)加以評價之后，由計算機加以判斷而發(fā)出警報，以便有關(guān)部門采取必要的預(yù)防措施。
使用了按本發(fā)明所發(fā)展出來的現(xiàn)代化觀測系統(tǒng)能夠自動地觀測地震前的各種自然過程，并能同時進行遠距離顯示，同時進行數(shù)據(jù)記錄、存儲、數(shù)據(jù)處理及評價。從而使一個災(zāi)難性的事件能在它的演化過程之中就被檢測出來。
本發(fā)明之檢測過程可以用例子及所附之圖來說明，其中圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法的測量系統(tǒng)的一個可能的實施方案。用示意圖表示了井下測量系統(tǒng)的安排細節(jié)。
圖2是以示意圖形式的整個測量系統(tǒng)的另一可能實施方案。
例一圖一所示的是實現(xiàn)本發(fā)明的方法的測量系統(tǒng)。在要保護的設(shè)施(如核電站，水電站化工廠等)的四周進行觀測。先在此場地的四周鉆Fn個深鉆孔;此處n之最佳值為4。在此Fn個鉆孔中下入深井檢測器。設(shè)井底Tn處的深度為Zn放置1n個檢測器。又設(shè)在深度為Z′n處，正對著一個適當(dāng)?shù)目障秾蛹瘔K巖，安放一組輔助檢測器2n并在深度為Z″n處正對一層致密巖層設(shè)置一套檢測器3n。利用井底的檢測器1n測得井底的壓力、強度及它們隨時間的變化。并要考慮到巖石的彈性，至少要在兩個聲頻頻率上測定振動。為了能完成地下測量，可把檢測器1n形成已知深井檢測儀器的一種組合，如匈牙利專利第188920號(M′arfo″ldi等)之儀器就可以使用。
再利用安放在深度Zn′處，正對著一層孔隙巖層的檢測器系統(tǒng)2n(它是一個輔助系統(tǒng))，我們利用一個加有過濾器的管道測量鉆孔內(nèi)液體的壓力，及溫度(比如深井Fn之值)，也測出壓力及溫度的梯度值(即差分變化值);還要測量液體的透明度，氣體飽和度及它們的變化;還要測定電阻和電流以及電化學(xué)電位的水平分量和垂直分量和它們的變化。此外還要測定井液中微生物的群體數(shù)目及它們隨時間的變化。上述之測量都是用已知的儀器來作的，而井中液體的壓力和溫度可以用檢測系統(tǒng)In中所用的儀器來測定。
在測量電阻率，電導(dǎo)率，自然電位，及激發(fā)電位，以及電化學(xué)電位等上面，已知的在匈牙利專利146，060(Ma′rfo″ldi等)，154，144(Ma′rfo″ldi等)，及154，533(Ma′rfo″ldi等)，及163，743(Marfo″ldi等)中皆有描述。
在測定電位及化學(xué)電位的儀器上，附有兩對電極用以測定上述值的垂直及水平分量。從而須使用適當(dāng)分離的測量通道。
由圖1中可以看出，在深度Zn″，安放了另一套輔助檢測器系統(tǒng)3n，它正對著適當(dāng)?shù)闹旅軒r層。(這種安排法即把3n系統(tǒng)和2n系統(tǒng)分別安放在深度Zn′和Zn″是能作到的，它是按照本地區(qū)已探知的地質(zhì)情況而布薯的)。在這種安置中，在檢測系統(tǒng)3n上我們還測天然放射性，磁性參數(shù)，地震信號和它們的變化。測地震信號的檢測器至少應(yīng)有一個濾波系統(tǒng)，它應(yīng)調(diào)到次聲頻，聲頻及超聲頻。在我們之系統(tǒng)中，應(yīng)用了現(xiàn)成的測天然放射性的儀器(例如MAELGI公司的K300-K1500型)。
按地球物理觀測的通常深井儀器的慣例，檢測系統(tǒng)1n，2n，3n皆設(shè)計成為探針狀，并能適當(dāng)?shù)啬鸵?，耐潮，耐壓及耐高溫，且體積小，與其他井下儀器相適應(yīng)。
上述儀器是用一個電纜5n(它是一個多芯下井電纜)，必要時還得先通過一個前置放大器及濾波器4n，與井口的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)和檢測儀器相連;在我們之情況下用了一個多道記錄系統(tǒng)6n，此記錄系統(tǒng)包括有機械筆記錄器(多筆記錄器)、光點記錄器、磁帶及數(shù)字信號記錄器等，或他們的組合配合。除了記錄測得的數(shù)據(jù)之外，還記下每一項單獨測量的時間及深度。
另一個重要測量單元是地震觀測臺0，其中的地震儀同時給出地面上測到的地震信號作為參考。此地震觀測臺由遙測系統(tǒng)Tr與其國內(nèi)或全世界遠方的地震臺站相聯(lián)系。同時還用遙測系統(tǒng)接受地面之上(例如從衛(wèi)星)所觀測到的信號，如關(guān)于紅外輻射圖象，放射性圖象及它們隨時間的變化。由地震觀測臺0及遙測系統(tǒng)Tr所收到的三維信號及時間參數(shù)皆由多道數(shù)據(jù)記錄存儲系統(tǒng)記下來。此系統(tǒng)由圖1繪出，用由Tr至6n的虛線之箭頭來表示。此測量系統(tǒng)之中心，即是把測得的數(shù)據(jù)加以處理及評價之處。倘如發(fā)現(xiàn)有危險信號，需要采取預(yù)防措施時，此信息(警報)即由觀測臺0發(fā)出，而且觀測臺也可以很經(jīng)濟地利用遙測線路發(fā)警報。在6n中的多道記錄系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，也同時由6n傳送到觀測臺0，參考圖1可知，實現(xiàn)本發(fā)明方法的步驟如下在要保護的設(shè)施四周按一定地應(yīng)力多邊形安排鉆有幾個深孔Fn，其中有檢測器1n，2n，3n等。把測到的地下信號，和地震觀測臺0所測到的地面信號以及從遙測系統(tǒng)Tr傳來的遠方的和地面的信號同時也傳入6n中的多道記錄系統(tǒng)也傳入觀測臺0中之測量中心。在6n之多道記錄系統(tǒng)中對這許多信號連續(xù)地加以處理及評價。
在處理此測量數(shù)據(jù)時，此等信號的時間函數(shù)，其極大值，基本的周期性，自然過程的周期參數(shù)，它們隨時間的變化，變化之速度，二次微商，皆被計算出來。另外，把所有這樣得出的參數(shù)(其中有些是相互關(guān)聯(lián)的，也有的是各自獨立的)加以綜合的評價。在評價的過程中我們檢驗(即求出)在某一深井Fn中某一個參數(shù)在某一點上隨時間的變化(例如壓力，溫度，電阻，電化學(xué)電位)，并把此深井Fn中其他深度Zn，Zn′，Zn″各參數(shù)值隨時間的變化求出。這樣各參數(shù)隨時間及空間的變化皆求出來。在這樣作時，最好是以在井底Tn處測得的數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)值。然后，我們進一步求得某一(經(jīng)適當(dāng)?shù)剡x擇后)參數(shù)或參數(shù)的組合(既在時間上又在空間上)的變化。按前述的比較系統(tǒng)對測得的特性和振幅，周期性，變化速度，等加以比較。例如我們總體地比較巖石之孔隙體積，液體的電阻，層溫度，電化學(xué)電位，層壓力及適當(dāng)?shù)奈⒄駝拥乃?。也可以在儀器車中除已裝有的設(shè)備之外添加一些測量其他參數(shù)的儀器。
此外，我們還要檢查及求出地面上所得到的及在空中所測到的變化的強度;并把它們與地下所測到的數(shù)值加以比較?？傊?，本方法之基本原理是把地下所測的各種參數(shù)與地面所測得的參數(shù)(在我們之情況下是以地震為參考參數(shù))也與空中所測得的參數(shù)(例如本地區(qū)之紅外圖象，放射性輻射等)加以比較，并把此地區(qū)的具體的地區(qū)、地貌及地形等因素作為參考。
將這樣得到的各參數(shù)加以綜合評價。基于某一參數(shù)或某幾種參數(shù)，其變化之范圍及變化速度等，我們可以確定一個終久將發(fā)生的事情的時間序列。然后用一個程序作時外推(這就是所謂之預(yù)測程序)我們即可以一種定量的概率對地震活動性的時間和范圍作出預(yù)測。
依靠預(yù)測的結(jié)果，一個地震危險性以或然性來表示是可能作到的。在此中相對于兩個獨立的參數(shù)(或參數(shù)群)以前由經(jīng)驗而定的臨界值也可由外推法而得到。由此我們即可發(fā)布警報或發(fā)出命令以采取必要的預(yù)防性措施。這樣的評價方式，其保險系數(shù)是相當(dāng)高的，考慮到事關(guān)人民生命及財產(chǎn)，我們認(rèn)為這是必須的，地震所引起的對一個核電站或一個能放出有毒氣的化工廠之破壞所造成的損失可能是很巨大的。而使用本發(fā)明的預(yù)防方法，雖然也要花許多錢，并有時候這筆錢看起來似乎是花的多余地;但如必要時能事先發(fā)出命令把核電站或化工廠加以關(guān)閉，從而避免一場災(zāi)害，這樣作還是值得的。
例二圖2給出了為實現(xiàn)本發(fā)明的被發(fā)展的另一測量系統(tǒng)。
地面地震觀測臺0是由地震儀11及放大器E和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D及無線電發(fā)射機RA組成。地震信號經(jīng)放大及A/D轉(zhuǎn)換后，由發(fā)射機RA發(fā)至計算機控制的中心SZK，其他地面及地下的測量參數(shù)是由自動的測量系統(tǒng)AM來測的。單獨的測量儀器安置在要加以保護的設(shè)施周圍。在安置儀器時應(yīng)考慮其他地理位置及巖石特性。
在本例子中，地表面的測量包括地磁，重力，地電，大地測量，等數(shù)據(jù)。地面測量儀AM包括測量地磁的儀器12，例如匈牙利MT-GGK1公司制的MTV-2型磁變儀，還有一個大地電磁質(zhì)子旋進儀。還有一個重力儀13，激光應(yīng)變儀14，它與巖石應(yīng)變儀相連。還有一個地電測量儀15，(例如感應(yīng)探測器)。
上述的儀器一般是為地球物理及大地測量用的?？墒牵部捎糜谂c本發(fā)明不同的目的。
在發(fā)展我們的測量系統(tǒng)時，除了用已知的儀器之外，我們也使用了匈牙利書186，678號的儀器，“測量土壤的結(jié)構(gòu)和組成特征的方法和線路結(jié)構(gòu)”(Adam等)。
-“Process and circuit arrangement for determining the structural and constitutional，characteristics of the soil……/Adam et.al 1用這樣的測量儀，各項測量都是連續(xù)地按合適的采樣頻率而進行的。同時也在要加以保護的設(shè)備四周在已試驗過的場地上在深鉆孔Fn內(nèi)作地面下的測量，如例1中所述。
此自動測量系統(tǒng)AM，還包括有一個遙測系統(tǒng)Tr，它能接收地面之上(在空中)的測量數(shù)據(jù)，例如由衛(wèi)星傳來的數(shù)據(jù)，在地區(qū)內(nèi)的紅外圖象，乃天然放射性圖象。也能接收自遠處傳來的其他測量數(shù)據(jù)。
把地面觀測儀及地面之上的觀測儀，如儀器12測量地磁值，重力儀13，激光應(yīng)變儀，地電測量儀15，及在深井Fn中之測量儀(在圖2中未畫出來)以及遙測測量系統(tǒng)Tr皆通過放大器E連到模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D′，并通過無線電發(fā)射機RA′(裝在輸出處)，把測量數(shù)據(jù)傳送到電子計算機控制的中心SZK中去。
計算機控制的中心SZK內(nèi)有無線電接收機RV及RV′，它們接收從地震觀測臺0及自動測量系統(tǒng)AM的發(fā)射機RA和RA′所傳來的信號。接收機又與數(shù)據(jù)接收器AF相連。眾測量信號加上時鐘T所送出的時間信號，然后送入數(shù)據(jù)記錄器，在我們之情況下是一個筆繪記錄器TK及數(shù)據(jù)寄存器AT。
測量數(shù)據(jù)之傳送，接收存儲及可見的模擬顯示皆是連續(xù)地自動和同時進行的。數(shù)據(jù)存儲器的輸出被送入計算機控制的中心SZK中，在此中與數(shù)據(jù)存儲的同時對數(shù)據(jù)進行處理及評價。計算機技術(shù)單元SZTE的設(shè)計是大家所熟知，它通常是由一個中心計算機SZG，和與之相聯(lián)的外圍設(shè)備，顯示設(shè)備DP，磁帶記錄機M及控制臺KO所組成。按照本發(fā)明的方法，倘如數(shù)據(jù)處理結(jié)果和解釋表示有發(fā)生地震的可能時，則計算機技術(shù)單元SZTE將啟動聲音及光學(xué)警報器HRF發(fā)出警報。在地震觀測臺0或/及自動測量系統(tǒng)AM受到地震損壞以后此聲學(xué)及光學(xué)警報系統(tǒng)HFR仍然照常工作發(fā)出警報。
計算機技術(shù)系統(tǒng)SZTE的計算機SZG是依照與圖1有關(guān)的說明書所說的來處理數(shù)據(jù)的。然后對所得到數(shù)據(jù)和時間序列函數(shù)加以評價。(各參數(shù)的時間序列及其增量，以及測到的和求得的數(shù)據(jù)即自動地按照定量外推法即所謂之預(yù)測程序而加以外推解釋。)除了用計算機SZG自動地作數(shù)字計算之外，直接的模擬顯示是很重要的。在我們之系統(tǒng)中，此任務(wù)是由筆繪記錄器TK來承擔(dān)的。在對意想不到的突然發(fā)生的令人驚奇的新事情作評價解釋時，即便是有了完全自動化的系統(tǒng)，人腦子的創(chuàng)造性的智慧還是不應(yīng)忽視的。
如介紹圖1的例子時所提到的，按本發(fā)明之方法，倘如數(shù)據(jù)處理結(jié)果得出一個數(shù)值來，而此數(shù)值對兩個互相獨立的參數(shù)來說以前認(rèn)為是已達到臨界值了，則計算機技術(shù)系統(tǒng)SZTE將根據(jù)此危險情況而發(fā)出警報，以便采取必要的準(zhǔn)備措施。
本發(fā)明的測量方法還包括對地層組合的測量，即測量地層內(nèi)孔隙中液體的，鉆孔中液體的，化學(xué)的及微生物學(xué)的參數(shù)及其變化，以及本方法的復(fù)雜計算方法。即是說，其單個參數(shù)的變化，及在時間及空間方面的變化與它本身比較;各參數(shù)間相互比較;一組參數(shù)與另一組參數(shù)比較，本發(fā)明之特點還在于能將地下測得的各參數(shù)與地面上測得的各參數(shù)，及空中測得的各參數(shù)加以比較。對這些參數(shù)的評價時還要考慮該處主要的地理的及巖石等的情況。這樣就有可能在一個地殼構(gòu)造過程剛在發(fā)生的時候就能察覺到它，并了解彈性巖層所發(fā)生之形變。
權(quán)利要求
1.提出了一種方法，能予測及觀測天然的及人工誘發(fā)的地震活動性，并對關(guān)鍵工業(yè)設(shè)施進行保護，在工作過程中作了與地震有關(guān)的測量，用遙測方法傳送然后加以評價，其特征在于，它是在地震觀測的同時連續(xù)進行的，(在有關(guān)的地區(qū)以與信號適應(yīng)的采樣率來進行)，在地面之下及地面和地面之上至少兩個基本深度(或高度)水平上，對地球物理，物理，地球化學(xué)，測地、生物學(xué)及微生物學(xué)的參數(shù)進行測量，此數(shù)種參數(shù)中至少有一種參數(shù)應(yīng)是在地面之下土壤中或最好是在深井中測量的，此外，把這樣測得的參數(shù)及其隨時間的變化用遙測傳至中心站，加以記錄、存儲并加以評價，以定出他們的幅度及周期性，或頻譜及升降的斜度陡度，所測得的參數(shù)除了與他們自己比較以求得其變化，或與其他參數(shù)相比較，或與其他參數(shù)群相比較以求得其相對強度及參數(shù)或參數(shù)群的時間序列。再考慮此地區(qū)的地質(zhì)及巖石特性，對所得的上述時間序列加以利用和評價。倘如至少有兩種參數(shù)或其變化超過了以前用經(jīng)驗決定的臨界值，即可發(fā)出有發(fā)生地震的危險之警報信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，對地面上(空中)的紅外圖象，天然γ輻射，天然放射性輻射，及它們之間單譜值，及/或重力變化值，也加以測定;在地面測量重力的變化，測地數(shù)據(jù)，地電及地磁數(shù)據(jù);地下的鉆孔中物理，化學(xué)，地球物理，及微生物參數(shù)，及鉆孔中液體的各種參數(shù)，及/或地層中孔隙中存水和存氣的各種參數(shù)及上面所述三高度(或深度)上，這些參數(shù)隨空間及時間的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的方法，其特征在于，在地面上同時測量測地學(xué)及地球物理學(xué)方面各參數(shù)，在作測地學(xué)測量時地面之地形在水平方向及垂直方向的微變化也應(yīng)測出來。最好是采用激光應(yīng)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的方法，其特征在于，地下測量應(yīng)在深的鉆孔中進行，同時應(yīng)在幾個深度上測量，也在井底測量，并應(yīng)選一特別的空隙層及致密層上進行測量以便與其他巖石中測得的數(shù)值比較。最好也與井底的參數(shù)作比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1，2或4任何一個的方法，其特征在于，在深鉆孔中，對壓力和溫度的測量，即液體壓力，及/或電阻及傳播速度及/或氣體飽和度及液體透明度，地磁及電化學(xué)參數(shù)皆加以測量，此外對微生物之總數(shù)也加以測量，此種測量應(yīng)至少在兩處同時測量并加以記錄。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1，2，4或5任何一個的方法，其特征在于，在要加以保護之設(shè)施四周好幾處(最好為四個)地質(zhì)上很合適的地點打深井來進行測量，在此數(shù)個鉆孔中同時進行以上各種測量，并加以比較。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1～6任何一個的方法，其特征在于，在作電氣及電磁測量時，應(yīng)把垂直分量及水平分量用各自的電極對來進行，然后加以比較。
專利摘要
本發(fā)明是觀測預(yù)報天然和誘發(fā)地震活動及對工程設(shè)施預(yù)防保護的方法。在地面、地下和地上至少兩個深(高)度同時連續(xù)測量地球物理、物理、地球化學(xué)、測地、生物學(xué)及微生物學(xué)參數(shù)，其中至少一種參數(shù)在地下測量。這些參數(shù)及其隨時間的變化傳至中心站處理，定出幅度、周期性、頻譜、升降陡度及各參數(shù)間關(guān)系，再考慮本地區(qū)地質(zhì)和巖石特性，評價上述時間序列。若至少兩種參數(shù)或其變化超過經(jīng)驗臨界值，即可發(fā)出有發(fā)生地震危險的警報信號。
文檔編號G01V1/00GK86107762SQ86107762
公開日1987年12月2日 申請日期1986年11月14日
發(fā)明者安塔爾·阿達姆, 埃迪·比茨特里薩尼, 加伯爾·馬爾福爾, 阿爾帕德·奧德瓦里 申請人:安塔爾·阿達姆, 埃迪·比茨特里薩尼, 加伯爾·馬爾福爾迪, 阿爾帕德·奧德瓦里導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan