论文摘要
本课题来源于国家地震局863项目“矿物热电性在地震预测中的应用”,国家科技支撑计划项目（2008BAC35B05）。地震发生时往往在震源附近引起热场,电场和磁场的变化。目前,世界上关于地震地电异常现象的成因模式主要有两种解释:压电效应模式和渗滤电场模式。项目受半导体矿物热电现象的启示,提出地电异常新的成因模式:热电模式。在此项目中我主要负责多种矿物热电性数据的检测以及对检测数据进行数据处理,为证明新理论打下重要的基础。在此项目中我所做的工作以及论文主要内容:根据项目需求进行分析,对矿物热电数据采集仪进行整体设计。所设计的系统主要由USB接口电路、温度传感器、单片机主控单元、数据采集单元、数据存储单元及外围扩展电路等部分组成。并对系统部分模块进行测试,验证了系统的正确性。用矿物热电测量仪对合理筛选后的磁铁矿、毒砂、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、锡石等多种常见半导体矿物进行活化温度5℃-80℃的数据检测,分析汇总其热电系数平均值,波动范围,导电情况以及每种矿物微粒整体热电系数随温度增加的变化趋势。用专业软件进行数据处理,分析不同矿物热电性检测值之间的共性和特性。基于MATLAB的单隐层BP网络预测方法,对采集的热电数据进行合理的后续数值预测,证明数据分析中所得的预测曲线和变化趋势的合理性。提出了地表热电势电测法计算公式。基于检测数据对公式中每一个参数进行分析,进行了地表模拟,进而说明广泛存在的天然半导体矿物极有可能是孕震发震过程大地电场异常变化的重要影响因素之一。通过检测分析多种矿物热电性相关数据,结合相关地学知识,证明了地震时热场对矿物电场的改变有较大影响,在学科领域中第一次提出矿物热电特性是引发地电异常的重要因素之一,矿物热电特性在地震预测中应该被重点关注。