土壤气氡测量影响因素的初步研究

通过分析实验资料和断层气氡测量中所遇到的问题，较全面地讨论了断层气氡测量中地因素和明因素的影响。分析了断层气氡形态与断层性质的关系，以及岩土性质，土壤含水量和气温，地温，气压对土氡测量的影响。指出只要充分认识并注意避开或消除上术因素的影响就可以得到较满意的气氡测量结果。     

呼和浩特地区隐伏断层土壤气氡、 汞地球化学特征

根据呼和浩特地区隐伏断层土壤气中氡、 汞的浓度, 探讨了断层的气体地球化学特征及其确定隐伏断层的方法。 在呼和浩特地区8条测线上进行了土壤气中氡、 汞浓度野外现场测量, 共2014个测点。 测量结果表明: 土壤气中氡浓度背景值为2238.7～3715.4 Bq/m³, 土壤气汞浓度背景值为21.1～79.4 ng/m³。 在8个地球化学剖面中有7个在断层带上发现了异常, 其土壤气氡、 汞异常强度一般是背景值的1.7～10.3倍。 根据断层带上土壤气氡、 汞异常特征确定了断层的具体位置。 土壤气氡、 汞测量是隐伏断层探测中非常有效的手段。     

氡断层气测量在佛山西淋岗活断层探测中的应用研究

在佛山西淋岗活断层附近,垂直断层走向等距测量了断层附近载体中氡气相对含量值,得到了氡含量曲线图．分析了断层气上氡异常形态分布特征,探讨了断层气载体对氡异常形成的影响。     

郯庐断裂带江苏段断层气氡地球化学特征研究

为讨论郯庐断裂带江苏段断层气体氡的地球化学特征,在重岗、晓店、桥北和何庄4个地点跨断层测量了断层气氡浓度。测量结果表明:郯庐断裂带江苏段上断层气氡浓度异常衬度为2.05~5.73,且其浓度异常主要集中分布在断裂带内及附近,这与活动断裂带地震活动性有很好的一致性。     

天津地区断层气方法应用中的两个问题

运用海河断裂、 沧东断裂、 天津北断裂和天津南断裂断层气测量结果, 同时结合人工地震探测结果, 讨论了土壤气氡异常位置与断层上断点位置的关系和土壤氡背景场与背景值的问题。 研究结果表明, 覆盖层的厚度对土壤气氡异常的位置存在一定影响, 覆盖浅的断层, 断层气异常一般在断层上断点的上方; 覆盖厚的断层, 断层气异常往往与断层位置不一致, 至少存在60 m左右的误差, 说明断层气异常存在偏离断层的情况。 从偏移距离以及异常位于断层的上盘或下盘上看, 未发现有统计上的关系。 在土壤气氡测量结果的异常确定上, 以每条测线的相对高值判定异常为宜, 不宜使用统一的背景场来确定异常。     

张家口渤海地震带P2000与RAD7型测氡仪野外观测对比实验

针对P2000与RAD7型测氡仪相同测量条件下氡浓度测值存在差异的现象,在张家口渤海地震带野外进行断层气体氡测量对比实验。实验结果表明,钍射气是造成两台测氡仪观测值差异的主要原因。根据钍射气及其子体衰变期,先使用气袋采集断层气体,静置5～10 min后再进行测量,较好的解决了氡浓度测值差异较大的现象。通过断层气体氡的野外测量方法,为两种仪器观测值直接对比提供了可能,也为地震监测技术方法改进提供参考。     

兰州市活动断层土壤气汞、氡地球化学特征场地试验

在兰州市主要活动断层上选择有断层露头或有钻孔资料的典型场地开展了断裂带土壤气异常特征及其影响因素的试验研究。结果显示断层带上方土壤气氡、汞不仅具有明显的峰值异常显示,而且其异常的形态特征对断层产状和断层性质有显著的反映,断层土壤气测量是活断层探测和研究的有效方法。结果还显示覆盖层厚度对断层带土壤氡、汞浓度的峰值形态及特征具有显著的影响。     

氡,汞测量用于断裂活动性和分段的研究

作者首先给出海原活动断裂带从边沟至硝口的３条较长次级剪切断层，干盐池拉分盆地和边沟推挤构造区内的断层，以及尾端挤压构造区内的六盘山东麓逆断层的气氡，气汞浓度测量结果，然后分析了断层气浓度与断层活动性之间的关系，研究结果表明，测试条件大体一致的基础上，气氡，气汞浓度与断层活动性之间有着明显的对应关系，从而证明了断层气测量方法对于活断层分段和活动性研究是一种有效的手段。     

海河隐伏活断层探测中土壤气氡和气汞测量及其结果

在海河隐伏断裂的探测中,利用FD-3017RaA测氡仪和XG-4型测汞仪开展了土壤气氡和土壤气汞的测量工作。根据12条断层气测线的测量结果,结合人工地震探测资料,对断层气异常位置与断层位置的关系进行了分析;运用断层气异常强度与断层活动性的关系对海河断裂的活动性进行了研究,给出了海河断裂天津段的位置和活动性分段。研究结果表明,断层气方法不仅能给出断层的初步位置,而且能够用于断层的活动性初步分段,但断层气方法所给出的断层位置应是一个条带。经与人工地震探测结果对比分析,断裂位于这个条带内;根据土壤气氡测量结果,可将海河断裂分为东、西两段,且东段的活动性要强于西段。这种强、弱之分仅是一种相对结果,在判定断层是否为活断层方面还存在一定困难     

郯庐断裂带宿迁段土壤气氡与断裂活动性关系研究

通过跨断层土壤气氡逸出浓度测量,获得数据资料,氡浓度呈明显的正态分布特征,峰值出现在断裂中心区域或断裂带附近,随着远离断裂轴线,测值沿断层两侧呈阶梯式降低。结合郯庐断裂带宿迁段5条主干断裂分段特征以及土壤气氡M值、B值、A值、N值、相对活动度、异常下限、异常衬度等指标参数变化,得出土壤气氡逸出浓度高低与断裂活动性强弱有较好的对应关系,土壤气氡逸出浓度越高,断裂活动性越强。     

唐山断裂带土壤气地球化学特征分析

由于唐山断裂带土壤气地球化学研究成果相对较少，因此于2017—2018年分3期对唐山断裂带5条分支断裂土壤气浓度（包括Rn、Hg、CO₂）和通量（包括Rn、Hg）进行测量，利用土壤气浓度平均值+2倍均方差的方法确定每条断裂异常限。分析结果表明，唐山-古冶断裂和唐山断裂土壤气浓度及通量出现高值异常；2017—2018年M_L1.0以上地震多集中在唐山断裂和唐山-古冶断裂，与土壤气异常分布有较好的相关性；土壤气地球化学空间变化特征能反映断裂带的分段活动性。     

国外断层土壤气的研究及其在地震预测中的应用

断层土壤气的研究与应用已得到世界各国的广泛关注,但由于采样深度较浅,胺环境条件特别是气象因素的影响较明显。文章就国外断层土壤气测量的影响因素的一些研究结果作了介绍,并提供了国外获得的一些断层土壤气前兆震例。     

CORRELATION BETWEEN GAS GEOCHEMICAL EMISSION AND FAULT ACTIVITY OF THE YUXIAN-GUANGLING AND KOUQUAN FAULTS

Soil gas emission is closely related to tectonic and seismic activity and has been widely used to track active faults and monitor seismicity in the upper crust. Because active fault plays an important role as the channel of the earth's deep gas upward migration due to its high permeability and porosity, the geochemical characteristics of soil gas in fault zone is a good indicator of tectonic fracture and activity. In order to study the soil gas geochemical emission intensities and its correlation to fault activity, fluxes of Rn, Hg and CO₂ in soil gas and the ground resistivity were surveyed across the Yuxian-Guangling Fault and Kouquan Fault which are both Quaternary active faults in the border area of Shanxi Province, Hebei Province and Inner Mongolia Autonomous Region. In 2017, soil gas fluxes were measured in 2 profiles consisting of 10 and 9 wells of depth of 3.0m across the fault scarps in Yuxian-Guangling Fault and Kouquan Fault, respectively. Resistivity tomography sections were attained by ground resistivity survey with electrode spacing of 5.0m along the profiles of soil gas measurement. The gas geochemical data show that there exist two abnormal flux peaks across the Yuxian-Guangling Fault and one in the Kouquan Fault. The high density resistivity measurement shows that fault breccia and fractured rocks zones are developed under the measured faults, where higher values of soil gas flux are also observed. Fractures with high gas permeability in the strata favor the transfer and migration upward of soil gases, which results in the anomalies of gas flux value. In addition, the anomalies of gas flux values are spatially identical with the occurrence of the fault scarps. The soil gas degassing rate of Yuxian-Guangling Fault is higher than that of Kouquan Fault. The research results of high density electrical prospecting and previous tectonic activity show that low-resistance bodies are more developed and the fault activity is stronger with higher slip rate, which leads to the more intense emission of soil gas in Yuxian-Guangling Fault. The conclusions can be made that soil gas geochemical characteristics and degassing rate in fault zone is closely correlated to the tectonic activity and fracture degree. Combination of geochemical and geophysical methods is an efficient way for the monitoring and study of fault activity to estimate the possible earthquake hazards.     

断层土壤气CO2含量快速测定法关键问题探讨

为了提高断层土壤气CO2含量观测数据的映震效能,从测点选择、装置布设、观测方法、辅助测项4个方面对断层土壤气CO2含量快速测定法的关键问题做了全面研究,得出结论：（1）断层土壤气CO2含量测点应选择在活动断层破裂带上或紧邻破裂带的敏感地带,在测点选择时应结合地质资料和钻孔资料对预选址的地下岩石结构及其破裂程度进行研究或有效探测,不宜仅为了观测方便在现有地震台站随便选址;（2）断层土壤气CO2含量快速测定法的装置要尽可能布设得深人地下,至少应使测定孔深度超过地表以下0．5m,最好能够选择深人地表以下2．0m以上的深度,以尽量减少或不受地表生物层的影响,但在装置布设时也要充分考虑地下水位的变化情况;（3）在使用断层土壤气CO2含量快速测定法观测CO2含量变化的过程中应努力消除人为因素的影响,避免主观随意性,特别是应将CO2含量快速测定管放置到靠近测定孔的孔底位置,快速测定管底部开口应尽量保持一致且要使开口口径最大化,避免快速测定管触底;（4）测定孔内温度与断层土壤气CO2含量变化呈正相关,降雨量对断层土壤气CO2含量测值有负面的影响,同步进行测定孔内温度和降雨量辅助观测是必须的。鉴于气压变化与断层土壤气CO2含量变化有较强的负相关,建议在机理上进一步研究其影响,同时还应引入湿度作为断层土壤气CO2含量观测的辅助测项。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF TECTONIC GAS IN HUTUBI UNDERGROUND GAS STORAGE

The migrating and enriching of fault gas during dynamic load-unload process are important indexes to evaluate the stress state and tectonic activity of underground medium. The Hutubi underground gas storage provides a natural experiment site for the analysis of the relationship between the gas geochemistry and the stress-strain status. In this paper, the soil gas concentrations of Rn, CO₂, Hg and H₂ during the gas injection in the Hutubi underground gas storage were analyzed. The results show that the soil gas contents and changing trend are close to the background value in the non-reservoir area and fault zone, which may reveal the weak activity of the fault. Significantly higher concentrations of soil gas H₂ and Hg are observed in the gas storage area, where H₂ maximum reaches 5.551×10^-4 and Hg maximum reaches 53ng/m³. Moreover, the abnormal soil gas H₂ and Hg measurement locations are more consistent. The variation trends of soil gas Hg, H₂, Rn, and CO₂may be related to the different gas generation and response mechanisms. The concentrations of soil gas H₂ and Hg are sensitive to the variation of pressure and the development of cracks in the underground gas storage, and they can reveal gas injection's effect on fault activity. This study provides a new basis for analyzing the influence of gas injection and withdrawal in Hutubi underground gas storage on fault activity.     

郯庐断裂带安徽段土壤气体的地球化学特征

在郯庐断裂带安徽段由北向南分别于泗县、明光、肥东、桐城布设了4个测区,每个测区各布设了4条跨断层土壤气测量剖面,测量土壤气Rn、Hg和CO_2的浓度。根据16条跨断层土壤气剖面的测量结果,对郯庐断裂带安徽段的3种土壤气体的释放特征及其与断层空间位置间的关系进行了初步分析。结果表明,气体在断裂带附近较为富集,对断层位置有一定指示作用;气体的富集程度与断裂的活动性、该区段断层岩性及地质环境有一定关系。该结果对于认识测量区域气体的积累特征及构造地球化学研究有一定意义。     

怀涿盆地北缘断裂带土壤气体地球化学特征

在河北怀涿盆地的郝家坡和小水峪布设两条测线开展了四期土壤气Rn,CO₂和Hg的浓度测量,并基于此研究该盆地北缘断裂带南西段和北东段土壤气地球化学特征的空间分布差异及其与断裂活动的关系。结果显示：郝家坡剖面土壤气Rn, CO₂和Hg的浓度平均值分别为8 371.16 Bq/m³,0.85%和14.82 ng/m³;小水峪剖面土壤气Rn,CO₂和Hg的浓度平均值分别为2 813.18 Bq/m³,0.42%和13.08 ng/m³,可见郝家坡地区土壤气Rn,CO₂和Hg的浓度平均值均高于小水峪地区,这种浓度空间分布的差异性可能是断裂活动性和断裂破碎程度不同所致。对区域土壤Hg浓度(total mercury,简称为THg)与土壤气测量浓度的对比分析可知,深层THg浓度与土壤气Rn,CO₂和Hg浓度在空间分布上具有一定的一致性,且高值异常点分布于断裂带附近。结合区域定点前兆观测数据及地震活动性分析...