弥渡地震台位于云南省大理市弥渡县,海拔1 659 m(图1),属国家基本地震台。目前弥渡地震台已成为具有形变、流体、电磁三大观测学科的综合性地震观测台站(云南省地震局,2005)。

弥渡盆地是堆积断陷盆地,为扬子准地台结晶基底岩系,古生代、新生代地层均有外露,主要为玄武岩,地表覆盖亚粘土、砂层和砂砾石层等。弥渡地震台位于弥渡盆地东北角,在红河断裂带东北盘,距红河断裂带弥渡段仅几千米,台站以南15 km处的苴力为红河断裂的北端与北北向的永胜—弥渡断裂带的交汇处,地质构造比较复杂^①②(图1)。

弥渡地电场观测场地位于弥渡地震台东边弥渡县城的东北边的文笔山脚下,在下海子村农田里以及弥渡一中运动场内(图2)。测区地形较为平整,三面被山环绕。测区内人员及农田灌溉活动较为频繁,对观测资料有一定影响。

弥渡地电场主要观测仪器采用由中国地震局预测研究所监制、北京陆洋科技有限公司生产的

图1 弥渡地震台周边主要断裂分布
Fig.1 Distribution of main fault around Midu Station

从2006年9月22日弥渡地电场观测系统运行以来,共进行过两次技改工作,因地方建设发展的需要,测区及周边建筑越来越多,为尽量减小外部干扰,经专家论证分析后,分别于2009年12月和2010年9月进行了电极埋深处理,埋深从5 m增加至20 m,并对线路进行重新架设改造,北南、东西测道长极距为200 m,短极距为190 m; 2013年2月18日因观测仪器故障无法维修,更换了ZD9A-II地电场仪; 2010年升级改造后,系统抗干扰能力和内精度得到较大提高,改造效果较好,观测数据相对较稳定(褚金学,

图2 弥渡地电场测量测区平面图及电场线路简图
Fig.2 Plan view of geoelectric field measuring area and distribution at electrode field line at Midu Station

表1 弥渡台地电场各测边参数
Tab.1 The parameters of each measuring side of geoelectric field of Midu Station

图3 2014年弥渡地电场各测向分钟值数据曲线
Fig.3 Minute value curves of geoelectric field in each direction at Midu station in 2014

2012; 中国地震局监测预报司,2010),图3中矩形框中为本次异常数据曲线。

2014年5月27日至6月9日,弥渡地电场观测资料出现规律阶性阶跃异常变化,观测曲线为n形波异常形态,其规律性表现为:每日的20:19准时阶跃上升,稳定在高值,至次日06:09准时阶跃下降,恢复到正常值,并且每天的变化形态基本一致; 突升(或者突降)幅度也呈规律性变化,相同测道长、短极距异常变化幅度大致相同,不同测道的突升(或者突降)幅度变化有所不同,其中,南北向长、短极距异常变化幅度为110 mV/km,东西向长、短极距异常变化幅度约为98 mV/km,北东向长、短极距异常变化幅度约为7 mV/km(图4)。异常开始出现时,笔者对异常特征分析,与台站工作人员沟通,查阅相关资料 卢军.2013.电阻率和电磁扰动分析与异常判定实例(课件).,发现该异常特征与电场异常形态不同(褚金学,2014),与磁暴干扰形态也不同(胡小静,

2013),故认为虽然暂时未找到干扰因素,但从异常的形态分析认为存在干扰的可能。

为确认弥渡地电场观测系统的工作状态,2014年6月6日笔者按异常核实要求逐项排查核实,对外线路巡视检查,未发现异常情况; 对观测电源系统的稳定性、布设电极区以及避雷系统线路逐一检查,均符合观测要求; 对地电场观测仪器进行临时标定检查,特别选择跨异常开始时间前后进行标定,以判断是否观测仪器本身引起的异常变化,所得标定结果均符合观测要求(表2)(中国地震局监测预报司,2000)。

通过实地走访、调查测区周边环境变化情况,结合本次数据异常规律性特征,特别对弥渡地电场测区及周边有关用电及输电线路情况进行重点调查 中国地震局监测预报司.2014.形变、流体、电磁、测震学科观测资料异常变化现场核实工作报告编写要求(修订).(中国地震局监测预报司,2000,2014)。

(1)对地电场观测区及周边走访调查发现近期没有新开工或完工的工程,特别在异常起止时间段内未发现有施工、大型机械进出、抽水、

图4 2014-05-20～06-15弥渡地电场各测向异常分钟值数据曲线
Fig.4 Minute value curves of geoelectric field in each direction at Midu Station from May 20 to June.15,2014

表2 仪器临时标定结果
Tab.2 Temporary calibration results of the instrument

特殊用电等情况。

学校运动场边有一条护城河道在施工,主要是河岸加固、培土及绿化,为了施工作业方便,在中心杆附近修了一条临时施工便道,白天有施工车辆通行,但车辆较少,工人进行人工填土等作业,晚上施工暂停。河道规模较小,宽约3 m,深2 m,河中无水,属季节性河流,雨季才有水流过,而且此次施工已进行很长一段时间,未发现使用带智能控制设备和大型施工机械。

(2)查看气象日志记录,近期无降雨,弥渡地震台的气象三要素观测已坏,从距它不远的弥渡水化站气象观测资料可以看出2014年5月中下旬基本没有降雨,从弥渡县气象局的日降雨资料分析,2014年1～5月弥渡日降雨量较少,特别是异常出现前的2014年5月中下旬基本没有有效降雨(图5～6),气象因素与往年同期没有明显差异,排除因降雨引起的异常变化。

(3)中心电极附近有高压线路从其上方通过,中心电极两旁50 m范围内有两座用于架设高压线路的高架塔。经初步调查,高压线路在近段时间供电方式没有变化,供电线路没有任何变动,也无新增架设线路、分析认为观测资料异常受该处高压线路干扰引起的概率较小。

图5 2014年弥渡水化站降雨量观测资料
Fig.5 Rainfall observations data at Midu Hydration Station in 2014

图6 2014年弥渡气象局雨量观测资料
Fig.6 Rainfall observations data in Midu Weather Bureau in 2014

图7 弥渡地电场测区环境及漏电路灯位置图
Fig.7 Environment around geoelectric field measuring area at Midu Station and the location of street lights with leakage

为验证此次规律性数据异常是否因附近路灯线路漏电所致,工作人员对以后几天路灯的开灯、灭灯时间进行了统计,同时考虑两者的时间误差,结果表明路灯的开灯时间与本次观测数据异常上升变化时间相吻合,路灯的灭灯时间与观测数据异常下降时间相吻合(表3)。

表3 路灯开灯、灭灯时间与观测数据异常对比试验统计表
Tab.3 Statistic of compartive test between the time of lights on/off and observation data anomaly changes

为进一步确定此次规律性数据异常是因路灯控制箱附近漏电所致,台站人员及时联系了弥渡县路灯管理部门,经一致协商,2014年6月9日下午,路灯管理部门派出专业人员对测区附近的路灯线路进行漏电检查工作,确认是地电场观测中心杆附近的(放路灯控制箱)路灯电杆下埋设的线路存在漏电情况,路灯管理部门专业人员及时修好了此次路灯线路漏电故障。漏电故障解决后,弥渡台地电场观测数据未出现本次规律性异常变化,(图4)弥渡台地电场观测数据恢复正常。

中心电极为南北和东西测道长短极距观测共用电极,漏电位置在中心电极附近,对中心电极影响较大,而且南北和东西测道长短极距观测极距只相差10 m,因此,北南和东西测道长短极距观测异常变化量相对较大(110 mV/km、98 mV/km),且长短极距观测异常变化量基本相同; 北东向测道长短极距观测电极距离漏电位置较远,受影响程度相对中心电极较小,长短极距观测极距也相差较小(约14 m),因此异常变化量相对较小,且长短极距异常变化量也相差较小(7 mV/km)。