我国地震地下流体监测现状分析及展望

总结和分析了我国地震地下流体监测站网布局、观测技术、检测技术、台网管理等方面的现状与存在的问题,介绍和讨论了地热观测和数字化地下气体观测新技术新方法探索研究工作进展情况。针对存在的主要问题,结合发展趋势与前沿性的探索工作,以满足未来十年我国地震重点监视防御区震情监视跟踪需求为目标,提出了未来我国地震地下流体监测发展方向...     

河北木吉村铜（钼）矿床辉钼矿Re-Os年龄及成矿流体特征

提要：木吉村铜（钼）矿床位于河北省涞源县杨家庄镇木吉村,大地构造处于太行山脉中北段阜平幔枝构造的北东倾伏端,涞源哑铃状杂岩体连接处西侧上盘拆离带的次级断陷盆地中,已探明为一大型铜（钼）金银多金属矿床。在成矿地质背景的基础上,通过对不同钻孔不同深度矿心中5件辉钼矿Re-Os同位素的测定,获得模式年龄变化范围（143.2±2.2）Ma~（144.9±2.3）Ma,加权平均值为（144±1）Ma;并计算得出等时线年龄为（143.8±1.2）Ma,可厘定成矿时限为燕山晚期,这与太行山中北段区域多金属成矿大爆发事件基本一致。此外,根据流体包裹体特征和矿石辉钼矿Re含量,表明包裹体主要有气液两相包裹体、富气相包裹体、含二氧化碳包裹体和气液固多相包裹体4种类型。液相成分和气相成分均以H₂O 为主,其中气态包裹体还可见CO₂;成矿温度大体为中温,盐度为中低盐度;成矿物质来源于地球深部。     

基于宽频带倾斜仪数据的地震定位

基于宽频带倾斜仪数据,利用震源扫描算法(SSA)对地震进行定位,结果表明:在3个台站的情况下,对于网外地震,速度取均匀球壳模型,其定位精度随地震距台网距离增加而降低,在地震距最近台站为837 km时,经向误差为-1.11°,纬向误差为2.73°。同时,发现2008年12月—2009年4月期间黄梅台、宁陕台的宽频带倾斜仪时间系统可能存在故障。     

气候变化对汉江水华影响评价的参数模型分析方法及其应用研究(英文)

气候变化对河流和湖泊水环境的影响是当前国际国内关注的热点问题和学科前沿问题之一。但是由于其复杂性和不确定性,目前对该问题的科学研究和成果仍然十分有限。本文针对水质污染中的富营养化问题,以中国南水北调中线工程调水区的汉江流域为例,开发和应用了多元线性回归、多元非线性回归、人工神经网络及河流富营养化模型等多种评价方法,建立了与气象要素、水文要素、营养盐负荷相联系的多输入单输出富营养化系统参数模型,深入分析了在人类活动和经济发展所产生的影响以外,气候变化在此基础上对水体富营养化的增益作用。最后本文通过单因子和多因子分析法,甄别出不同情景下各要素对汉江水华的影响。通过计算得出,当其中某一项要素变化而其他两项不变时,其导致河流富营养化的贡献度依次为:污染负荷(14.82%)、水文要素(5.56%)、气象要素(3.7%);当污染负荷和水文要素同时变化时对水华的贡献度最大(20.37%),其次是当污染负荷和气象要素同时变化其贡献度为(15.82%),最后为水文要素和气象要素同时变化时的贡献度为(11.11%)。研究结果表明,对于中国这样的发展中国家来说,当控源和治污不能在短时间内达到良好的效果的时候,气候因素会增加水污染的风险性。即使水体内部污染源稳定,气候变化依然会通过改变水温和水文情势进而影响水体富营养化程度。最后本文通过多种方法比较,根据预测和评估得出的结果制定相应的防治对策,从而对今后的相关研究可起澄清概念和指明方向的作用。     

汶川M_s 8.0地震破裂带CO_2、CH_4、Rn和Hg脱气强度

地震活动断裂带能够向大气释放大量的温室气体、放射性气体和有毒气体(CO_2、CH_4、Rn和Hg),并对大气环境的影响产生复杂的影响。利用静态暗箱法,对汶川M_s8.0地震破裂带CO_2、Rn和Hg脱气强度进行实地测量,并计算了CO_2和Hg脱气对大气的年贡献量。结果表明:(1)破裂带土壤气中CO_2、CH_4、Rn和Hg异常浓度最大值分别可以达到7.98%、2.38%、524.30k Bq/m~3和161.00ng/m~3;破裂带CO_2、Rn和Hg脱气平均通量是34.95g·m~(-2)d~(-1)、36.11m Bq·m~(-2)s~(-1)和26.56ng·m~(-2)h~(-1),最大值分别达到259.23g·m~(-2)d~(-1)、580.35m Bq·m~(-2)s~(-1)和387.67ng·m~(-2)h~(-1);(2)汶川Ms8.0地震破裂带向大气脱气的CO_2年贡献量是0.95Mt,Hg的年贡献量是15.94kg。汶川Ms8.0地震破裂带破裂CO_2、CH_4、Rn和Hg等的脱气强度,不仅与破裂带渗透率有关,还与断裂带浅部存在的气藏、煤层以及磷矿层等气体源有重要的联系。     

内蒙古西部北山地区中、上二叠统双堡塘组地层古生物特征

在实施甜水井地区1：5万区域地质调查项目中，对内蒙古北山地区神螺滩一带原划绿条山组进行剖面测制，发现其为一套成分成熟度较低的滨浅海相碎屑岩夹碳酸盐岩及少量火山碎屑岩组合，区域上可与双堡塘组对比。在该套地层中发现了大量双壳类、腹足类、腕足类等化石，并建立了3个生物组合带。下部为Parallelodon olseni-Nucundata cf. cuiluanernsis—Schizodus subquadratus组合带，时代为中二叠世，上部有Isognomen sinensis-Euchondria sinensis-Wilkingia cf. komiensis和Wilkingia elegans-Schizodus pinguis-Aviculopecten cf. beipeiensis组合带，时代为晚二叠世。     

华北断陷盆地中北部地热水地球化学特征及成因初探

为探讨唐山-天津地区地热水的水化学类型、控制因素及其补给来源,2016年8月在华北断陷盆地中北部采取了21个温泉、地热井水样,进行离子特征,3He、4He、20Ne气体同位素及δD与δ18O稳定同位素分析。结果显示,华北断陷盆地中北部地热井温度为27. 5～92. 6℃,TDS(Total dissolved solids)为430. 3～2370. 8 mg/L,δD和δ18O分别为-74. 04‰～-69. 27‰与-10. 32‰～-8. 04‰; Na+为主要阳离子,阴离子浓度变化较大,无明显空间分布规律。该区域水化学类型可以分为9类:Na-Cl·SO_4、Na-Cl·SO_4.HCO_3、Na-Cl·HCO_3、Na-HCO_3、Na-SO_4、Na-HCO_3·SO_4、Na-SO_4·HCO_3、Na-HCO_3·Cl、Na-HCO_3·SO_4·Cl,水化学类型与含水层的岩性有关。He、Ne气体同位素组分表明,区域内地热水中气体具有幔源、壳源、大气来源的混合特征。H、O同位素组成指示地下水的补给来源为大气降水,δD平均值为-71. 62‰,基本等同于华北地区现今δD的平均值(约-70‰),暗示其地下水年龄较小,补给时的气候条件与现今接近。S3、S6、S14、S17、S20有明显的氧漂移,主要原因是地热水温度较高,以及大陆效应与高程效应的影响。     

唐山地区土壤气Rn通量及其与地震活动的关系

使用2021年唐山地区196个测点的土壤气Rn通量数据,结合2010年测量得到的土壤气浓度数据,研究了唐山地区土壤气体Rn通量的地球化学特征及其控制因素。结果表明：（1）土壤气Rn通量范围为0.01～409.31 mBq/（m²·s）,平均值为40.58 mBq/（m²·s）,高值分布在断裂带或断裂带交汇位置;（2）唐山地区土壤气Rn浓度与通量高值空间分布有较好的一致性,在研究区北部,较低的b值与土壤气Rn通量的高值空间对应关系较好;（3） Rn通量测量受环境（地温、气温与海拔）影响较小,并与近期小震活动相关不明显;（4）土壤气Rn通量和浓度与b值的空间分布特征一致,Rn高通量与高浓度对应低b值,表明土壤气Rn脱气强度可能与活动断裂带的高渗透性以及高应力有关。     

唐山断裂带气体组分变异函数空间分布特征

气体是识别构造带展布和活动的敏感组分。 对唐山断裂带高空间分辨率气体地球化学测量数据进行了变异函数计算, 分析了断裂带活动性与断裂带气体浓度的定量关系。 结果表明, 断裂带本身结构特性是控制断裂带气体空间分布的主要因素, 高倾角断裂在地表以狭长条带状为主要特征, 分布气体浓度高值异常, 交会处气体浓度高值异常以环带形式围绕断裂分布。 沿断裂带走向, 各气体浓度呈高值分布, 利用变异函数计算, 确定各气体组分在测量区域内气体浓度与构造相关的空间范围, 据此确定了唐山断裂各段构造敏感气体组分, 在断裂带周边圈定出断裂带活动性重点监测区域。 断裂带气体浓度克里金插值分析结果表明, 唐山地区滦县—乐亭断裂带活动性较强, 唐山断裂带次之, 蓟运河断裂带活动性最弱。 断裂带交会处, 浓度高值异常分布更加明显。     

三轴压力下水与砂岩反应的实验研究

通过饱水砂岩的三轴压缩实验, 研究了含水层砂岩的破裂过程及其伴随的水化学变化, 并探讨了砂岩在蠕变和剪切破裂过程中地震水化异常现象的形成机理。 用离子色谱仪(IC)和等离子原子发射光谱仪(ICP-OES)测定了不同压力条件下实验溶液的F^-、 Cl^-、 NO^-₃、 SO^2-₄、 Ca²⁺、 Mg²⁺、 Na⁺浓度。 饱水砂岩在差应力作用下, 随着蠕变时间延长和剪切作用的强化实验, 溶液中主要离子的浓度均有不同程度的增大, 仅Mg²⁺浓度是降低的。 F^-和Cl^-浓度变化最明显, 在2~12小时的蠕变时间内分别增大约10倍和4倍, 而随剪切作用的强化分别增大约5倍和3倍。 这种变化主要与矿物的溶解和流体包裹体的混入有关。 实验结果表明, F^-、 Cl^-和Ca²⁺可作为砂岩含水层地震水化前兆监测的灵敏组分。