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。     

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。     

断层土壤气采气率对气氡观测结果影响的实验研究

地震前兆观测是地震预报的基础。地震流体前兆观测在水资源过度开采的形势下,发展断层土壤气观测成为必然趋势。但地下流体观测技术规范未给出断层土壤气观测的集气-采气装置及采气条件的具体参数,而这些参数正是影响观测结果的重要因素。因此,本文对断层土壤气气氡观测的采气条件进行了实验研究及分析。结果表明,当日采气量一定时,集气室体积的大小对观测结果有较大影响。运用"采气率"这个概念来定量衡量断层土壤气观测装置系统的实用效果。集气室有效体积的大小应根据日采气量的多少来确定,采气量越大,集气室有效体积应越大,结合地震前兆观测实际,采气率应接近于1。本文实验研究结果对规范断层土壤气气氡观测提供了科学依据,也可供其它气体观测参考。     

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。     

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。     

濮阳地区土壤(断层)气特征研究

在地震地球化学前兆观测中,土壤(断层)气观测越来越受到重视。开展了利用水氡、水质、气体观测仪器设备进行土壤(断层)气的实验观测。对濮阳地区土壤(断层)气特征进行了研究。     

断层土壤气氡的应用综述

氡是揭示构造活动的重要化学示踪元素。研究断层土壤气氡及其同位素的地球化学特征,可以揭示流体在构造活动研究中的作用。本文简述了断层土壤气氡的地球化学特征及目前在断裂带上开展的土壤气氡观测的研究成果,归纳了氡的理论及实验研究以及形成运移机理等方面所取得的进展,分析了氡气在地壳中浓度变化的影响因素。探讨断裂带中氡浓度空间分布特征有助于深入理解地壳深部流体、构造活动与地震孕育之间的关系,对提高地震短临预报水平具有重要意义。     

刘家堡活动断层土壤气氡、 汞地球化学特征

应用FD-3017RaA测氡仪和JM-4数字金膜测汞仪在兰州市进行了野外现场勘察, 结果表明: ① 刘家堡断层土壤气氡、 汞具有明显的异常显示。 与气氡相比, 土壤气汞具有更好的指示性, 与断层位置有很好的对应关系; ②土壤气氡、 汞的典型异常形态为低-较高-高-较高-低的峰值形态。 单点异常大多数为观测中的干扰因素造成; ③ 在断层带上方氡、 汞的峰值异常一般比背景值高出2倍以上, 且具有成组特征, 即在断层带上方超过背景值2倍以上的点2个以上。 根据断层带土壤气氡、 汞的变化特征, 确定了刘家堡活动断层在不同区段的具体位置。 探讨了利用土壤气氡、 汞浓度形态变化特征判断活断层性质及产状的可能性。     

江苏宿迁台断层气CO2浓度特征及影响因素分析

选用江苏宿迁台2021年4月1日至11月26日观测数据,分析断层气CO₂浓度与地质构造、土壤覆盖层及气象等因素的关系。研究结果显示：宿迁台断层气CO₂测点位置优良,高值出现在每年的10、11月,低值出现在每年的1、2月,7月的观测值有轻微下降趋势,8—11月的观测值有上升趋势;断层气CO₂浓度变化主要受气压和降雨量影响,与气压呈正相关性,具有较好的同步性,与降水关系密切,由于降水会阻碍地下气体的运移和释放,从而影响观测数据的稳定性,出现突跳或台阶,导致测值不能真正反映测点CO₂的释放情况。通过对干扰因素及特征的研究,丰富了断层气观测手段,为研究宿迁市及郯庐断裂带中段的断裂活动与断层气关系积累资料。     

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。     

合作市隐伏断层控制性地球化学探测场地试验

近年来在城市活断层探测中广泛开展了土壤气探测的工作.本文在合作市周边地区选择2个位于西秦岭北缘断裂西段具有典型断层露头的甘加、黄香沟场地开展了现场土壤气汞、氡浓度测试.主要结论有：（1）断层带存在明显汞、氡浓度异常,曲线的峰值能够很好地对应断层位置,而且其曲线形态能够较好的反映出断层性质与几何形态;（2）异常段上方氡、汞的峰值异常一般比背景值高出1.5倍以上,且具有成组特征（即在断层带上方超过背景值1.5倍以上的点2个以上）,并具有典型正弓形曲线形态;（3）合作市地处草原,地表覆盖层匀一、稳定,外界干扰较小,植被覆盖好,不仅有利于土壤气汞、氡浓度地球化学方法进行隐伏断裂的控制性探测,同时也有利于对已知断裂活动性时空变化特征进行跟踪探测研究.     

我国地震断层土壤气流动观测调查

地球是一个巨大的开放系统,地壳放气现象是地壳不同层次进行物质、能量、信息交换的重要形式。因此,强烈放气通道实际上是一个洞察地球内部物理变化、化学变化、应力应变的"窗口"。通过系统观测和记录释放地点、释放量与释放方式,可以了解地壳内压力的变化与通道的开启状况,从而给地震预报、构造活动监测提供重要信息。断层土壤气测量在地震科学领域中应用广泛,且发挥了一定作用。本文在前人研究基础上归纳断层土壤气流动观测研究现状,并对其技术思路、数据分析等展开调查,为深入开展断层土壤气与气体运移关系的研究提出设想,以期形成相对成熟的观测技术系统,为开展地震相关研究服务。笔者认为,地震断层土壤气观测方法尚处于研究初期,不够成熟,但因其具有轻便、快捷、价廉的优点,具有广阔的应用前景与巨大的科学潜力。     

兰州市刘家堡隐伏断层的地球化学探测方法试验

应用JM-4数字金膜测汞仅和FD-3017RaA测氡仪，分别对兰州市刘家堡隐伏断层孔家崖地段处的土壤气汞、气氡进行场地观测试验，并通过对汞、氡地球化学变化特征的研究，证实了兰州刘家堡隐伏断层在该地段处的存在性，同时也证实了以往地质工作者对兰州刘家堡隐伏断层位置展布的推测，并结合相关理论，初步确定了该区段断层的具体位置，进而推断出该断层的走向与倾角。试验结果相继得到钻孔、电法等多种手段的验证，利用不同手段所得的结果都能较好地吻合。试验表明：利用土壤气汞和氡地球化学探测手段对断层活动性研究以及对寻找隐伏断层具有相当的可行性和重要性。     

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.     

断层气动态变化特征及其与地震活动的关系

本文介绍了白浮断层气观测点的监测研究结果，表明在一些地震前观测的断层气（特别是Ｈｇ）的异常变化。其异常特征是震前出现异常高值突跳，异常幅度大、时间短，而震后一般变化不大，同时本文还讨论了断层气的变化特征与气象因素的关系。     

不同形式的断层土壤气集气装置对气氡观测结果影响的实验研究

任何一项观测都要在一定的条件下进行,不同的观测条件会产生不同的观测结果。在断层土壤气实际观测中,由于观测装置的集气室安装方式不同形成了不同形式的集气装置,而不同形式的集气装置会对气氡观测结果产生不同影响。本文就不同形式的断层土壤气集气装置对气氡观测结果的影响进行了实验研究。结果表明,集气室滞留体积对观测结果影响较大,集气室不可保留滞留体积,应控制导气管的长度和粗细,尽量减少导气管产生的滞留体积对观测结果造成影响。集气室死体积对观测结果影响不大,可保留集气室死体积。模拟观测和数字化观测应使用不同模式的集气装置。