天津市地震局天津市
摘要：地下流体是地球物质的重要组成部分，也是地壳中普遍存在和活跃的组分。地下流体积极参与地壳中的各种动力作用，并在地球各层圈的物质和能量交换中起重要作用。本文主要介绍我国地震地下流体井泉的分布现状、观测井含水层特征及自流热水井的观测现状，以期为我国地震地下流体台网的进一步调整与优化尽上绵薄之力。
关键字：地震；地下流体；观测
地下流体系指赋存于地壳岩石空隙内的水、气及油等具流动性的物质。在地震科学领域中对地下流体的研究不仅包含对流体质量与能量的研究，而且包含对流体的物理和化学性质及其动态特征的研究。地下流体作为地壳中最为活跃的组成部分，可以具体地反映地下深处岩体物理状态的变化和物质迁移的状况，地下流体是地壳运动和地震成因中一个重要因素，当地壳产生变形，地震孕育和发生时，地下流体不仅要产生明显的异常变化，而且要以其独特的作用参与地壳的变形或地震孕育发生的过程。
1地震地下水动态观测概况
本次调查的结果，我国大陆31个省、市、自治区已全部建有地震地下流体观测井（泉）总数为638个，另有断层带土壤气观测点约110个；观测项目总数约1598项，其中水位587项，水（地）温424项，氡项，96汞项，其他（离子、气体等）163项。上述测项中，由中国地震台网中心直接管理的有432项，约27%；由省级地震部门负责管理的有317项，约占20%；由市县地震部门负责管理的有849项，约占53%，体现了我国地震地下流体观测专群结合的特色。
我国另有两个由企业建设的地震地下水观测网三峡水库地震地下水动态观测网，由8口井组成，有水位与水温观测项目各8个；金沙江下游梯级电站水库地震地下水动态观测网，由6口井组成；有水位与水温测项各6个。
此外，我国台湾地区，在台北盆地、桃园中沥台地、宜兰平原、新苗地区、浊水溪冲积扇区、台南地区与屏东地区等7个地区204个场地建设510口观测井，以水位观测为主，部分井还观测水温、水氛与水质等测项。
2大陆观测井（泉）的分布
我国大陆各省、市、自治区的观测井（泉）分布，见表1。表1中除列出各省、市、自治区的观测井（泉）数外，还列出每万平方千米的井（泉）平均数。
由表l可见，观测井（泉）数最多的是云南省(103口），最少的是西藏自治区（1口）；按每万平方千米平均井数，全国平均值为0.66个，观测井（泉）密度最高的是上海，其次是北京与天津，均多于10个，每万平方千米井数超过1个的有河北、辽宁、吉林、江苏、安徽、福建、山东、河南、广东、海南、云南与宁夏等12个省、市、自治区，其余均不足1个。
根据《中国地震动参数区划图》对地震动峰加速度值达到0.1g以上的区域进行统计，按每万平方于米平均井（泉）数统计，全国平均值为1.38口，该数居首的是上海(31.79口），超过20口的省份是黑龙江与浙江，10-19口的省份有北京、天津、福建、江西、湖南5个省、市，多数省、市、自治区为1-9口，不足1口的省份有重庆、四川、新疆、西藏、甘肃、青海等6个省、市、自治区。无论是观测井（泉）数量还是每万平方千米内的平均井（泉）数与未来地震危险区内的观测井（泉）的分布，各省、市、自治区之间是不平衡的，尤其是作为我国地震活动主体的西部地区地震地下流体观测井（泉）数明显偏少，地震地下流体前兆监测能力明显偏弱。
3观测井一含水层特征
3.1观测井深度
据538口有深度值的观测井统计，绝大多数观测井的深度为101-1000m，属中等深度的井，约占观测井总数的75.1%；深度＜100m的浅井，约占总数的13.2%；深度＞1000m的深井，约占11.7%。
最深的井为新疆轮台45井，井深6401m；其次是新疆乌苏33井与山东诸城井，井深均超过5000m；超过4000m的井还有四川江油井、新疆郬善井、河南安阳井、山东东明井。这些不仅是国内最深井，也是目前国际地震地下流体观测井中深度最大的井之一。这些深井对捕捉深部真实的地壳动力作用与地震前兆异常具有特殊的意义。
3.2观测含水层顶板埋深
据388口有观测含水层顶板埋深观测井中，多数井顶板埋深＜100m，约占观测井总数的51.5%；顶板埋深为101-1000m的井有145口，顶板埋深超1000m的井有43口，埋深最深的是新疆乌苏33井(4661m)，其次是河南兰考井(2908m)和河北深州井(2836m)。这些井的地下流体动态基本不受气象、水文、地下水开采等的干扰，对捕捉真实的地震前兆信息十分有利。
3.3观测含水层岩性与储水空隙类型
本次调查发现，观测含水层岩性多达22种，决定了观测含水层的储水空隙类型的多样性。主要的观测层是碎屑岩类（砂岩、砾岩、砂砾岩）的
孔隙裂隙水层（占29.8%)与碳酸盐岩类的岩溶裂隙水层（占22.7%)，其次是结晶岩类（岩浆岩与变质岩）的裂隙水层（占22.1%)；观测层为构造破碎岩孔隙裂隙水体的占8.8%。
3.4观测井水动力学特征
我国地震地下流体观测井中，观测泉为79个，约占12.4%，其余为观测井。有水动力学特征的440口观测井中，自流井为94口，占21.4%；非自流井中，水位年平均埋深10m的有209口，占47.5%；超过50m的有23口，占5.2%，此类井大多数分布在北京、天津、河北、山西等地下水资源过度开采的地区。
3.5井水温度特征
有井水温度特征参数的455口（泉）井，属于冷水井(＜20°C)的占43.7%，属于低温热水井(21°C-40°C)的占48.4%，中温热水井(41°C-60°C)的占4.4%，高温热水井(＞60°C)占3.5%。由此可见，我国地震地下流体观测井绝大多数为低温热水井与冷水井。
4自流热水井及观测
我国地震地下流体观测台网中，拥有井水温度20°C以上的低温热水自流热水井曾有63口，目前已被迫停止观测与改造观测方式和项目的有11口，目前正常观测的还有52口。这些井水温度21°C--98°C不等，但多数为21°C--40°C；井水自流量大小不等，大者累计流量＞1000m3/d，小者累计流量<10m3/d。这些井一般井深、观测层埋深大、井点构造部位好，地下水动态受气象、水文因素的干扰少、地壳深部信息多，曾都作为国家水化基本台与重要的区域台。开展地下流体物理化学多测项的综合观测，为当地与区域破坏性地震的监测与预测，地震地下流体学科科学技术的研究发挥重要作用。
随着各地社会经济的飞速发展，地下热水开采井的数最剧增，开采量日趋增多，井水自流量逐年变小，动态变的不稳定，甚至断流，使这些井的地震地下流体综合观测受到很大影响，个别井已被迫停侧，少数井已被迫由综合观测井改为只有井水位与水温观测井，或由数字化观测井改回模拟观测井，多数还在坚持观测的井其动态受热水开采的严重干扰，显著减弱了地震前兆监测能力。这些问题，已成为我国地震地下流体观测中产生的新的重大问题。
5结语
通过对我国大陆地震地下流体观测现状的调查与分析，基本弄清了我国地震地下流体的规模与分布特征、观测井与含水层的基本特征、观测项目与观测仪器的基本状况，这为我国地震地下流体台网的进一步调整与优化、地下流体学科的发展提供了可靠的科学依据。本次调查结果还表明，我国地震地下流体观测台网中还有一定数量的观测井缺少有关其特征的参数，这种现状不利于地震地下流体观测对地震前兆的监测和学科发展，有待进一步收集与补充。
参考文献
[1]海南地下流体台网现状分析及改进建议[J].刘阳.高原地震.2012(03)
[2]读《地震地下流体学》的初浅体会[J].刘成龙.国际地震动态.2017(04)
[3]面向21世纪的地震地下流体科学问题与发展[J].刘耀炜.国际地震动态.2015(05)
[4]地震地下流体发展概述[J].杜建国,康春丽.地震.2010(S1)
[5]中国地震地下水动态观测网[M].地震出版社.汪成民主编,2012