中国大陆科学钻探主孔0-2000米流体地球化学异常与地震的关系

CCSD流体中He、N2、Ar是记录地震的敏感载体，可能记录了本地一些中小地震及远强震的异常信息。与远强震对应的流体异常幅度大，一般始于远强震前数天，且He、He／Ar、N2／Ar多为负异常，Ar多为正异常；而本地中小地震大多造成主孔流体组分的小幅度波动变化。远强震可能改变了CCSD钻探区的地下流体循环，地震期间监测到泥浆中相对富Ar贫N2和He的地下流体贡献增加，震后，地震引起的附加流体贡献逐渐消失。CCSD的流体组分和比值可能记录了区内地壳应力变化，反映了远强震期间区域构造活动乃至地球深部构造活动产生的场兆、源兆信息，地壳屈曲的假设可以加深CCSD流体作为远强震敏感载体的理解。远强震期间CCSD流体异常也可能是记录了震前长周期波传播至CCSD主孔时激发的流体变化，反映了震源区的应力变化。     

CCSD在线流体监测捕获的气体地球化学异常与2004年9．3级苏门答腊地震可能的超远程关系

中国大陆科学钻探工程在线流体地球化学监测在2004年12月10至2005年1月10日之间捕获到一段重要的气体地球化学异常。该异常从2004年12月24日晚上11点半开始到12月29日晚上7点半结束,其中在12月26日早上7点半到29日晚7点半这段异常非常特殊,表现出流体地球化学的剧烈变化。具体表现为流体组分从基本上不含Ar、He及N2跳跃到富含Ar、但亏损He和N2。该异常发生在2004年9.3级苏门答腊地震前1个半小时。由于CCSD现场离苏门答腊地震震中距离大于4170公里,大于该地震破裂长度1200公理的3倍,该地震在CCSD现场产生的静态应力变化微乎其微,不足以导致CCSD现场深部岩石或封闭破裂的岩石物理性质剧烈变化,因而可以排除静态激发效应的作用。在我国的云南和广东等地所观测到的地震异常和地下水位变化等表明2004年苏门答腊地震的动态激发效应主要沿东北方向,这和大地震的动态激发具有方向性一致。而CCSD现场就位于该方向上。我们推测2004年苏门答腊地震所产生的面波在CCSD现场激发的动态效应,导致库仑型失稳,增进深部岩石或破裂带的渗透率,释放富含Ar但亏损He和N2的流体,产生CCSD所观测到的气体异常。     

中国大陆科学钻探主孔流体异常与其附近2次ML3.9级地震的关系

2001年11月30日和12月25日中国大陆科学钻探主孔(CCSD)附近发生了2次ML3．9级地震。从日均值图上看,地震前后中国大陆科学钻探主孔流体测值曲线存在明显的异常现象。通过流体组分的最大相关系数分析知道,除Ar和CO2组分两者相关性较差(最大相关系数平均值为0．632,均方差为0．223)之外,其他组分间的相关性较好,最大相关系数在地震前后均出现明显的异常波动。从日均值和最大相关系数异常来看,大陆科学钻探主孔中的地下流体异常与该区的地震活动可能存在一定关系。     

用小波方法检验强震“前驱波”

基于前人整理的前驱波特征和小波变换理论,应用小波方法分析了2001年11月14日昆仑山口西MS8.1和2004年12月26日苏门答腊MS8.7地震前30天山东泰安台体应变观测分钟值的高通滤波数据。研究表明,在昆仑山口西MS8.1地震前,高通滤波数据和小波分析结果比较正常。苏门答腊MS8.7地震前,高通滤波数据呈与气压相关变化,无明显异常,但小波分析结果细节部分第1、2层在12月5日左右有类似前驱波信号出现,波幅变化在±0.5×10-9之间,主要周期成分在2～4分钟之间,持续时间1天左右,与同时段气压变化形态不一致,对这种异常现象需要做进一步的分析。小波变换能够提取出体应变资料中的微弱变化信号,是检验强震前驱波的一种有效方法。     

可可西里——东昆仑活动构造带强震活动研究

青海昆仑山口西 8.1级地震发生在具有新生性特征的可可西里—东昆仑活动断裂带上。该断裂带在 190 0年以来的 10 0多年中经历了一个强震活动过程。在该强震活动过程中 ,地震沿整个可可西里—东昆仑活动构造带分段破裂 ,强震的破裂长度和震级之间大致满足对数线性的统计关系 ,强震活动呈现指数型时间分布的加速特征。这种强震加速活动特征可以用含多个震源体的孕震系统的强震成组活动模型给予解释。     

福建数字地下流体网对远处大震映震能力分析

本文收集、整理了2004年12月26日印尼苏门答腊西北近海8.7级地震和2005年印尼的8.5级和巴基斯坦的7.8级地震,我省地下流体数字化监测台网观测到的震时和震后效应。测点以永安-晋江断裂为界线,北边多数表现为水位上升,南边多数为下降。初步分析认为,这种现象可能与现代构造应力场有关。     

中国大陆科学钻探主孔0～2000米的N2、Ar和He流体地球化学

CCSD主孔泥浆中He的含量在0.0006-0.029％之间变化,平均含量是9.7×10-4％,N2的含量在75.5-88.7％之间变化,平均含量是81.10％,Ar的含量在0.126-1.13％之间变化,平均含量是0.94％,N2/Ar比值在71.11-622.22之间变化,平均值为86.72。依据泥浆解吸气体中的N2、Ar、He浓度和N2/Ar比值与井深关系曲线,300m以下的主孔剖面可以分为6个区段:300-469m,469.5-891 m,891.5-1174 m,1203.5-1492 m,1520-1773 m,1773.5-2045 m。300-469m和1520-1773 m区段未见明显的外来流体加入,469.5-891 m、891.5-1174 m、1203.5-1492 m和1773.5-2045 m泥浆流体中可能有地下流体异常存在。根据N2/Ar比值的变化,首次报道了大陆科学钻钻进过程中存在N2、Ar异常。泥浆中N2、Ar和He含量的地球化学特征表明,泥浆的主要成分是富Ar的浅部循环大气降水(大气混染泥浆),大气N2、Ar的带入占泥浆气体的主要部分。从300 m到2045 m的钻进过程中,由于深部地震-构造作用,可能导致多种来源地下流体加入。     

青海昆仑山口西Ms8.1级地震地表破裂带特征与主要震害——对青藏高原区域稳定性评价的制约

通过对昆仑山口西8.1级地震地表破裂全带的野外考察,发现本次地震地表破裂带由3条具有一定宽度和长度规模并且延伸稳定的右接斜列的破裂带组成,呈近东西(N80°W)走向延展,长度约350km;断裂错动以左旋走滑性质为主,发震断裂属昆仑山南缘断裂带;地震裂缝、地震鼓梁(包)、地震塌陷等形迹所构成的新破裂切割了老的地震形变带;宏观震中位于布喀达坂峰东侧25km附近,比较接近中国地震速报台网确定的仪器震中;极震区地震烈度为Ⅺ度。地震地表破裂带是本次地震形成的最主要的地震地质灾害。另外还伴随发育地震边坡崩塌、雪崩、湖岸震陷、山体震裂、地面喷沙冒水等地震地质灾害现象。     

中国大陆科学钻探主孔0～2000米流体剖面及流体地球化学研究

地下深部流体的来源与演化的研究已成为国际地球化学领域的探索前沿和研究热点之一，中国大陆科学钻探(CCSD)为开展深部流体地球化学研究提供了珍贵的样品，构建了探索地下流体的研究平台。中给出了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔He、Ar、N2、O2、H2、CH4、CO2流体地球化学剖面。CCSD主孔CH4浓度的变化与H2浓度的升降没有显相关性；CO2浓度的变化与钻井条件下的氧含量无显相关性；CO2浓度与CH4浓度的关系有三种情况：CO2浓度与CH4浓度不相关、CO2浓度与CH4浓度负相关、或CO2浓度与CH4浓度正相关；氦浓度的增加与CO2和CH4浓度的上升呈现一定的正相关。大气中N2、O2、Ar浓度太高，掩盖了井中N2、O2、Ar气体组分浓度变化，通常情况下N2、O2、Ar浓度变化难以作为深源气体的判据。CCSD流体与KTB流体中氧．氮关系基本一致，氧、氮线性相关(r=0.97)，表明这两种气体主要来源于大气。KTB中的CH4与乙烷、N2表现出非常强的线性关系，而在CCSD流体中CH4与乙烷、N2之间不存在线性相关性。两个地区间的流体成因、围岩相互作用机理等方面可能有所不同。在CCSD主孔中，目前已发现存在大量的CO2，及少量CO、CH4、C2H6、C3H8、C4H10和He、N2等气体。已确定300～2000米主孔出现多处来自于地下的气体异常，包括甲烷和C2～C4等烃类气体，一氧化碳与二氧化碳，稀有气体氦。根据流体各组分间相关性研究，可以判定异常中氧主要来源于大气，N2、Ar和CO2有一部分源于大气，一部分来源于地下。在流体显异常时，甲烷等烃类气体、氦、一氧化碳和绝大部分CO2来源于地下。出现显地下流体异常处，在岩石中存在裂隙、晶洞、破裂面、断层；它们作为流体迁移通道或存储空间，可能是流体存在的必要条件。某些CO2和He气异常与碳酸盐和铀矿石等围岩密切相关。     

2001年昆仑山口西Ms8.1级地震地表破裂带遥感影像特征分析

2001年11月14日在中国新疆与青海省交界的昆仑山口西发生8.1级强烈地震.地震发生在海拔4900m以上的高原和山地,恶劣的自然环境给野外考察工作带来一定困难.通过对ETM、SPOT、Ikonos、ERS-1/2 SAR等卫星图像的解译和分析,获取了此次地震破裂带空间分布与形变特征.     

CCSD中HP-UHP岩石稀有气体同位素地球化学及其对板块折返过程的示踪意义

利用高真空气相质谱系统测定了CCSD中HP-UHP变质岩中主要造岩矿物流体包裹体的稀有气体同位素组成,得出其3He/4He为(0.004~0.775)×10-6,相应R/Ra为0.003~0.553,40Ar/36Ar变化较大,为316.2~11358.8,高于大气40Ar/36Ar(295.5);20Ne/22Ne和21Ne/22Ne分别为9.47~12.4和0.026~0.051,而134Xe/132Xe和136Xe/132Xe分别为0.376~0.484和0.324~0.416,均高于其相应大气值。CCSD中HP-UHP岩石主要造岩矿物的He-Ar、Xe和Ne等同位素组成清楚显示其中流体包裹体主要由地壳变质流体和少量大气饱和水组成,而深源地幔流体组分很低,其中He主要来自地壳,Ar主要由壳源放射性成因40Ar*和少量(平均32.6%)大气Ar混合组成,少量Ne和Xe可能来自地幔。CCSD中HP-UHP岩石具有F40Ar相似文献   

中国大陆西部及邻区板内8级大地震活动过程和趋势预测初步研究

中国大陆西部及邻区是全球 8级大地震最为活跃的地区之一。自 180 0年以来该区板内 8级大地震共发生了 16次 ,2 0 0 1年昆仑山口西 8.1级大地震 (36 .1°N ,90 .9°E)是在 195 7年蒙古 8.3级大地震之后 4 4a发生的。研究表明该区 8级大地震的活动过程可能存在相对平静 (1812— 190 2年 )和相对活跃 (190 3— 195 7年 )交替的幕式或轮回过程的性质。 195 7年蒙古地震之后可能是一次新的轮回开始 ,2 0 0 1年昆仑山口西地震是新轮回的第二次地震 ,按照轮回过程中事件发生频度是时间的指数函数关系的假定 ,该区下一次 8级大地震可能约在 2 0 2 6年发生。如果假定该过程相当接近泊松过程。那么 ,在 2 0 0 5 ,2 0 10年和 2 0 15年前至少发生一次 8级大地震的泊松概率 ,分别是 0 .2 9,0 .5 3和 0 .70。     

Monitoring of earthquake precursors by multi-parameter stations in Eskisehir region (Turkey)

The objective of this study was to investigate the geochemical and hydrogeological effects of earthquakes on fluids in aquifers, particularly in a seismically active area such as Eskisehir (Turkey) where the Thrace–Eskisehir Fault Zone stretches over the region. The study area is also close to the North Anatolian Fault Zone generating devastating earthquakes such as the ones experienced in 1999, reactivating the Thrace–Eskisehir Fault. In the studied area, Rn and CO₂ gas concentrations, redox potential, electrical conductivity, pH, water level, water temperature, and the climatic parameters were continuously measured in five stations for about a year. Based on the gathered data from the stations, some ambiguous anomalies in geochemical parameters and Rn concentration of groundwater were observed as precursors several days prior to an earthquake. According to the mid-term observations of this study, well-water level changes were found to be a good indicator for seismic estimations in the area, as it comprises naturally filtered anomalies reflecting only the changes due to earthquakes. Also, the results obtained from this study suggest that both the changes in well-water level and gas–water chemistry need to be interpretated together for more accurate estimations. Valid for the studied area, it can be said that shallow earthquakes with epicentral distances of <30 km from the observation stations have more influence on hydrochemical parameters of groundwater and well-water level changes. Although some hydrochemical anomalies were observed in the area, it requires further observations in order to be able to identify them as precursors.     

新疆望峰金矿成矿流体的He、Ar同位素示踪

本文采用稀有气体同位素质谱方法,通过分析望峰金矿石中载金黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。结果显示,黄铁矿流体包裹体3He/4He比值为0.00473～0.01079Ra,40Ar/36Ar比值为301～413,具地壳放射性成因氦同位素组成和大气降水成因氩同位素组成,总体显示由大气降水改造而成的地壳流体特征。望峰金矿成矿流体中He同位素组成异常,是成矿前大气降水与高U、Th含量古老容矿围岩作用遭受放射性成因4He稀释、成矿时发生流体减压沸腾综合作用的结果,Ar同位素组成异常是成矿前大气降水下渗获取容矿围岩放射性成因40Ar的结果,成矿流体是大气降水深循环的产物。     

汶川8.0级和仲巴6.8级地震中波红外热辐射异常

本文以静止卫星中波红外亮温为数据源,应用小波变换和计算功率谱方法对汶川8.0级地震和仲巴6.8级地震进行了分析研究。结果表明,这两次地震震前均出现了明显的短临热异常现象。这与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致。在时间演化过程中热异常现象在震前存在一次明显的变化,这种变化有短临预测意义。地震前后热异常分布可能反映了区域应力集中和调整变化,根据异常的演化方向和异常消失区域可以估计发震的可能区域范围。     

卫星热红外地震短临预测方法研究

文章扼要介绍卫星热红外亮温异常的基本原理,分析建立地震短临预测遥感信息模型,通过11 a试验性预报实践和几个地震的案例,如南海东沙地震,台湾集集大地震,震例还有内蒙包头地震,美国华盛顿州奥林匹亚地震及印尼苏门答腊巨震等。从作为震兆的亮温异常提升到热应力场,对预测地震震中更加可靠和更有说服力,说明此项技术具有实际应用前景。     

地震预测:从芦山地震到大陆地震

自从1990年以来,通过对青藏高原的调查和研究,认识到下地壳流动同步形成盆地和造山带,并受控于相关洋盆地幔软流圈向大陆的顺层流动和底辟作用。下地壳不均匀流动通过韧脆性中地壳热能-应变能转换孕育地震,部分发震能量通过上地壳脆性断层释放。在地震孕育过程中通常会伴生跨年度干旱和异常降雨,构成热灾害链。近5年内青藏高原东部连续发生汶川、玉树、芦山大地震,形成于从亚东流经羊八井、安多、玉树并分支流向汶川和芦山—康定的下地壳"热河"的仰冲式和侧冲式撞击作用。从2008年9月以来连续发表5篇论文,根据地壳热构造和热灾害链的时空结构对芦山地震的三要素进行了长期和中期预测。2008年9月预测从2013年开始可能发生大地震,2012年9月将鲜水河—安宁河—小江异常热流构造带5年内将发生多个7级地震的首个大震锁定在芦山或西昌。芦山地震只释放了亚东—羊八井—安多—玉树—鲜水河—安宁河—小江"热河"剩余热能中的一小部分,在西昌—会理—昭通地区、道孚—康定地区、通海—石屏地区近5年内很可能发生4个7级左右的地震。此外,华北典型的热灾害链结构表明震情严峻,环渤海地区近3年内很可能发生大地震。从地震热流体撞击机理与地震异常之间的关联性出发,提出了动态立体监测及短临预测地震的思路和方法。