关键词：兴安盟地震局；红卫井水温低值；异常核实；吉林松原地震
红卫井水温自2018年8月15日起出现小幅下降。2015年红卫井水温低值异常发生松原4.5级地震后，我局一直在关注着这个前兆手段。2017年12月出现低值异常后，又发生了松原的4.3级地震。我局更加关注红卫井水温。此次红卫井再次出现低值异常。我局领导非常重视，经过会商后将红卫井水温做为前兆异常上报给区局 。红卫井水温的此次异常现象引起了区局领导的高度重视。
为了进一步调查核实红卫井水温出现的突降现象，2018年9月3日，由内蒙古地震局预测研究中心和我局监测预报科、突泉地震局工作人员组成联合异常核实小组，对突泉红卫井水温此次出现的异常变化进行现场调查核实。
图1 2012年以来兴安盟红卫井水温数据
1 经过前期准备调查了解了红卫井的基本情况。红卫ck13井位于突泉县溪柳乡红卫村，地理坐标为：东经121°28′08″，北纬45°22′29″，孔口标高308m。是东煤公司472地质队作为煤田勘探探于1990年8月11日至10月9日成孔。红卫井揭露的地层主要为侏罗系中统凝灰岩层和二叠系下统板岩层，其中观测含水层为埋深322至351m的断层挤压破碎带，顶、底板均为隔水板岩；第四系潜水底板埋深15m，直径127mm钢套管下至26m，未做止水处理。观测层地下水属封闭混合型承压水，水位埋深1.75m，水温9.8℃，矿化度0.176g/L。1991年1月投入观测（基本情况表见图2）。
图2 红卫井基本情况表
红卫井由东煤公司472地质队作为煤田勘探于1990年8月11日至10月9日成井，1991年1月投入观测。2011年6月1日用北京中科光大自动化技术有限公司的地震观测井数据监测系统（数字水位和数字水温）开始观测（图3、图4），目前水位探头置于井下15.8m，水温探头置于井下145.8m。
图3 红卫井观测仪器
图4 数据监测系统示意图
2 异常核实小组在突泉地震局李文龙的带领下来到红卫井所在井房，经过现场工作前的初步分析，无法确定是否为前兆异常。异常核实组在现场对观测系统进行了调查。（1）仪器的数字水温仪的数据采集单元、存贮单元、计时单元、通信单元、显示单元、电源单元等工作和功能正常（包括数采、电源指示灯、通信指示灯信号状态、电源及接地，探头插孔、主板和网络接口等部件工作状态良好）。（2）红卫井数据的处理与收集由兴安盟地震局观测人员处理，依据调查，整个观测流程也无误。（3）观测井房达到防震、防盗、防风、防尘、防潮、无腐蚀性气体的相关标准和要求（见图5、图6）。
从工作状态检查情况看，该井水温观测系统工作状态正常，故红卫井水温低值异常现象真实可靠，而非仪器故障或人员操作失误等因素造成。
图5 红卫井观测仪器 
图6 红卫井井孔
3 异常核实小组又对环境干扰情况进行调查。红卫井井房位于水浇玉米地中，李站长介绍附近有农用抽水井，每年春夏抽水灌溉。但由于正值农作物成熟期，在玉米地中行进非常困难且视线受到严重阻碍，无法获知农用井具体位置及相关井孔信息（图7-9）。
图7 前往红卫井井房周边环境
图8 红卫井井房位置
图9 红卫井附近环境
气象因素调查与分析：红卫井的辅助观测只有气压，降雨资料是在现场异常核实结束后从当地气象局获取的，依据获取的数据分析了2015年以来水位与水温、降雨与水温的关系（图10、图11）。
图10 2015年以来红卫井水位与水温关系对比
红卫井井房处于水浇地中，每年抽水，可以看到水位下降都是在春播时，2015年的水温低值发生在9月至年末。2017年的水温低值发生在12月10日至2018年1月末。而今年的低值是发生在8月15日至10月2日，和大量抽水灌溉没有相关性。
图11 2015年以来红卫井水温与当地降雨量对比
为了进一步核实红卫井水温低值的可信度，我局收集了突泉气象局的降雨资料，上图为降雨与红卫井水温关系对比。从图中可以看出，红卫井水温低值异常和降雨没有对应关系，尤其是2017年12月的低值异常，降雨量为零。所以我们认为降雨与水温低值没有相关性。
环境干扰最终调查结果表明：大量抽水灌溉与红卫井水温低值没有相关性，降雨与红卫井水温低值没有相关性。
4 异常核实小组在现场对红卫井进行5m间隔的水温梯度测量，从水温梯度结果来看（图12、图13），井孔在20-30m段，水温变化较大。结合井孔信息可知，该井套管仅下至井下26m，除此之外未作任何止水措施。
水温梯度结果显示，红卫井不仅在26m处存在漏水点，在26m至水温探头放置处中间也有多处疑似漏水，尤其在125m-145m段即接近水温探头区域，水温梯度显示很可能有水从外界混入。
图12 红卫井水温随深度变化曲线
图13 红卫井水温梯度
5 红卫井水温自观测以来，一直处于缓慢上升状态。期间有3次明显的低值异常过程，通过震例回溯发现：2015年9月初至12月末出现一次较大幅度的低值异常过程，仪器运行正常。期间发生了吉林松原4.5级地震，震后低值异常恢复。2017年12月10日至2018年1月末，红卫井水温又出现了下降，期间的2018年1月4日，在吉林松原发生了4.3级地震。2018年8月15日，红卫井水温再次出现低值异常，低值异常10月2日基本结束，期间9月15日，在吉林松原发生4.5级地震。可见红卫井水温下降与吉林松原地区4.5级左右地震在时间上存在一定的对应。2017年7月23日，吉林松原4.9级地震，2018年5月28日吉林松原5.7级地震，红卫井水温均出现小幅度低值过程。所以红卫井水温下降与吉林松原地区5.0级左右及以上地震是否在在时间上也存在对应关系还需要我们继续总结研究。因此，红卫井水温的低值今后我们将更加高度重视。
图14 红卫井水温与吉林松原地震对应关系
通过以上调查、了解、核实，我局综合会商认为：红卫井水温低值可信度较高。可作为今后短临预报的重要参考。但该井套管仅下至井下26m，且井房周边存在大片水浇地和一口农用灌溉井等干扰源，所以我们建议下一步改善观测环境提升观测质量。下一步，我局将高度重视红卫井水温的变化情况。
论文作者:董淼, 杨志霞, 孙淑红,贾金宝
论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
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