地热温泉井与土壤逸出气中痕量氢的特征及差异性分析

地下氢气是反映地壳应力应变灵敏的气体地球化学组分,逸出气痕量氢是一项新型的气体地球化学观测手段,在我国很多省份进行了试观测。本项目实现逸出氢在高温自流井和土壤中的连续、并行观测,重点对痕量氢的动态变化特征进行分析,研究其差异性,并讨论温泉地热井逸出氢高值突跳异常的成因。经频谱分析发现地热温泉井中的逸出氢与土壤中逸出氢都存在日变,前者的浓度与井水位、水温有关,与地表环境因素无关,而后者主要受地表环境因素影响。庐江地震台地热温泉井逸出氢浓度的高值突跳来源于深部水体上涌过程中的气泡携带,为非震兆异常。     

气体数字化观测气水分离装置研究

1995～2000年气体前兆观测技术有了很大发展，台站观测方式由原来的人工取样发展成为连续的数字化自动观测。但实现这一技术的基础环节（气水分离技术）在实际应用中还存在许多问题，针对存在的问题，尤其是观测井气水分离技术进行了研究，并提出了适合于不同条件并孔的气水分离装置。     

地下水逸出氡和溶解氡观测系统的合理设计

本文依据大量观测事实并参考前人所做的工作,对地下水中逸出氡和溶解氡观测系统合理设计进行了深入细致的分析和讨论。研究结果表明,观测系统设计中应注意的主要问题是观测井口装置中主支管空间位置的合理设计、逸出气“集气腔”的大小以及气体(包括自由气体和逸出气体)与液体的分离程度等。根据上述几点并结合井孔自身的不同条件,本文设计出了两种比较合理的井口装置模型,该模型的设计对今后逸出氡和溶解氡观测系统的改造和完善具有现实意义。     

河北省怀4井氦气观测集气装置改造

怀4井氦气观测初始采用井口至水面的井管静空间获取气体,氦气测值随水位发生变化,且井管静空间大,新旧气体易混合,进入测氦仪传感器的新鲜气体比例小,测值稳定,一些应力场作用信息被掩盖。为此,将不锈钢杯集气漏斗悬于水面上2 m处收集观测井自然逸出气,新鲜的逸出气及时有效地进入测氦仪传感器,有效避免水位涨落影响,观测数据有明显变化,观测效果较理想。     

汕头东山湖地下水气体地球化学地震效应

地震前后地下水气体逸出异常的现象已引起人们的关注,国内外学者开展了多方面的观测,积累了丰富的资料。本文作者为探讨地下水气体地球化学地震效应,选择汕头东山湖区高温热水和冷碳酸水各一个观测井,每月一次(第五天)采集地下水逸出气样,测定其气体化学组分。连续观测两年多,得到了有意义的结果。     

观测井中氦含量异常与地震关系的研究

阐述了黑龙江省林甸观测井、山东省聊城聊古一井和云南省开远观测井观测到的氦含量变化与周围发生的中强地震的关系.由于氦的物理化学的特性,它在地震前能灵敏地反映出地震的前兆变化,氦的异常幅度与震级成正相关,与震中距成负相关,异常一般都是在地震前15～30 d左右.根据观测井所处的构造条件和氦来源深度的不同,观测到氦含量的异常变化不一致性,有正异常,也有负异常变化,这与孕震应力场作用导致气体来源途径的不同有关.地热异常区的高温井逸出气和逸出气中以天然气为主的观测井氦气测值高,低温井逸出气的氦气测值低.人可明显感觉到有气体流出的观测井,其交换速度快,氦气异常呈现出突变型特征;而低温静水位观测井,其气体流量小的观测井,交换速度慢,其氦气异常呈现出缓变型的特征.     

数字化气氡观测干扰因素的分析研究

在进行地下流体数字化气氡观测及将观测资料应用于震情分析的过程中 ,发现某些干扰因素对数字化气氡观测和水氡的影响不同。在目前所用观测仪器和方法的条件下 ,气温对气氡值的影响系数为 - 0 4 % /℃ ;气压对气氡测值的影响系数为 0 1% /hPa ;不同类型的气水分离装置对气氡观测的影响很显著 ;同一含水层的井 (泉 )出水量的短期变化可引起观测水井流量的变化 ,但对气氡测值影响不显著 ;气氡测值对逸出气流量的变化反映不明显 ;逸出气含有杂质及气路泄漏等均会引起测值的下降。结合仪器的工作原理 ,对干扰产生的机制以及排除的方法进行了讨论     

海口ZK26井逸出氡观测试验

依据一年多试验观测数据及前人资料，对ＺＫ２６井多种井口采气系统及相应逸出氡值进行了分析和讨论。试验表明：（１）在静水位井内含水层中逸出氡气能穿过６００ｍ静水柱，从孔口逸出，逸出氡值与井口装置相关；（２）当在某一定井水深度中安置一喇叭口形的内管，在负压采样时，外环管封闭与否和内管逸出氡值无关，从而为静水位井进行水位、水温、气氡等综合观测提供合理的井口装置设计依据     

松辽盆地断层氢气背景动态特征

正地质构造运动多伴随着地下气体的逸出,观测和研究地下气体的逸出,可能会抓住一些地下构造活动的信息,而氢气作为一种灵敏的指标能够指示断裂活动的过程。多年来,通过在松辽盆地开展地下逸出氢气野外测量工作,尝试找出松辽盆地断层氢气背景动态变化特征,为地震孕育过程中氢气异常演化的判定提供依据,为建立地震短期预测动态方法提供一些思路。地震前兆观测信息量丰富,不同实验是为了搞清楚观测特征与地震之间是否存在关联,为     

黑龙江中西部跨断层土壤氢气初步分析

地质构造运动多伴随地下气体的逸出,观测并研究地下逸出气体,会抓住某些地下构造活动信息。作为地球化学观测的灵敏指标之一,地下逸出的氢气能够指示断裂活动的过程。地处松辽盆地黑龙江中西部地区多年来已开展多期跨断层土壤氢气野外测量工作,利用积累的观测数据,初步分析该地区跨断层土壤氢气背景动态变化及构造活动、地震活动特征,以便为地震孕育过程中断层氢气演化异常判定提供依据,为建立区域地震短期预测动态方法提供思路。     

海口ZK26并逸出氡观测试验

依据一年多试验观测数据及前人资料,对ＺＫ２６井多种井口采气系统及相应逸出氡值进行了分析和讨论,试验表明：（１）在静水位井含水层中逸出氡气能穿过６００ｍ静水柱,从孔口逸出,逸出氡值与井口装置相关;（２）当在某一定井水深度中安置一喇只口形的内管,在负压采样时,外环管封闭与否和内管逸同氡值无关,从而为静水井进行水位,水温,气氡等综合观测提供合理的井口装置设计依据。     

乌鲁木齐4号泉逸出气的研究

通过对乌鲁木齐４号泉地下水逸出气与溶解气的对比观测，根据气体各组分的性质及在地下水溶解气和进出气中所表现的特征，认为逸出气较溶解气运移速度快且信息量大。因此，观测４号泉逸出气作为地震前兆较溶解气为宜。     

温泉逸出气体观测在长白山火山活动研究中的应用

本文回顾了流体地球化学方法在活动火山监测中的历史,重点分析了长白山火山监测站温泉逸出气体成分变化与火山活动的对应关系,得出了无论是同位素地球化学方法还是常规的温泉逸出气体检测方法,观测结果都很好地对应了火山及火山地震的活动,可以在火山喷发预报中发挥重要的作用。     

康定温泉逸出气短期预测研究

康定温泉逸出气气体百分含量的观测始于1986年,期间先后经历了多次甘孜州及邻区5.0级以上地震。地震前康定温泉逸出气观测资料均有不同程度的短临异常。本文在系统整理和深入剖析两泉点自有观测以来的在甘孜州及邻区发生的5.0级以上地震震例资料的基础上,借助多次“攻关”成果,排除观测资料的各种干扰因素及仪器标定变更情况,总结各观测资料短临异常特征、中短期异常特征及中短期异常特征随时间变化规律,提出康定温泉逸出气短临异常指标。     

宾川井对印尼大震的同震响应特征及其机理解释

系统统计分析了云南宾川井水位与水温对印尼苏门答腊4次大震的同震响应资料。 宾川井在这4次强震中的同震响应形态表现为水位振荡—水温下降和振荡停止(减弱)—水温恢复。 进一步的分析表明, 水位与水温的变化幅度与震中距、 震级有一定的统计关系。 分别探讨了水位振荡—水温下降和振荡停止—水温恢复现象产生的机理, 综合分析了前人所提出的同震响应机理, 并依据宾川井实际观测资料对机理进行了定量化的数值模拟。 模拟结果显示, 气体逸出、 热弥散及冷水下渗作用都可以导致井水温度下降, 而水温的恢复则主要是与围岩发生静态热传导所致。     

海潮对海南观测井水位记录的影响

掌握低纬度沿海地区海潮、理论固体潮、观测井水位观测曲线的日变特征及表现形式,使用快速傅里叶变换分离各谐波,提取优势频率,分析海潮对海南地区观测井水位观测数据的影响,发现距海岸线较近的向荣村井受海潮影响较大,水位观测曲线与海潮均表现为单峰单谷的日变特征。     

海潮对海南观测井水位记录的影响

掌握低纬度沿海地区海潮、理论固体潮、观测井水位观测曲线的日变特征及表现形式,使用快速傅里叶变换分离各谐波,提取优势频率,分析海潮对海南地区观测井水位观测数据的影响,发现距海岸线较近的向荣村井受海潮影响较大,水位观测曲线与海潮均表现为单峰单谷的日变特征。     

气相色谱分析在温泉逸出气体测定中的应用

通过实际观测和实验,讨论了应用气相色谱法测定火山区温泉逸出气体时的主要干扰因素及排除方法,认为校正归一法是适合火山区微量气体检测的一种定量方法,另外发现观测时间对观测结果影响很大,应在取样后相对确定的时间段内进行样品分析,以保证分析结果的可对比性。     

太平庄观测井地下流体动态综合研究

太平庄观测井是一口有十几年观测资料并有几次较好震例的综合观测井。近年来 ,由于地下水的大量开采 ,使得地下水位大幅度下降 ,尤其是观测井周围地热的开采 ,对太平庄观测井的正常动态影响较大。文中结合往年较正常的动态特征和地质构造等 ,分析了太平庄观测井的水位、水温、逸出气和断层气等的年动态变化特征。结果表明 :水位、水温的变化规律受观测井水位补给区降雨量的影响 ,水温还受当地降雨量的影响 ,特别是太平庄观测井周围新井的抽水对水温、水位、逸出气均有一定影响。由于观测井受诸多因素的影响 ,导致太平庄观测井的观测资料不能按往年的变化规律进行动态分析。在排除了降雨和人为的干扰因素外 ,太平庄观测井的资料动态趋势还可用于首都圈的震情预测     

地下水逸出气动态特征形成机制的实验研究

通过研究管径和结构不同的井孔-含水气层物理模拟实验以及地下水、气补给量与逸出气动态的关系实验,得出地下水逸出气动态的最基本特征是突发、阵发,其形成机制在于逸出气运移、排放过程中存在积累-释放的往复过程。在地震等地质事件孕育、发生过程中,地壳应力、应变积累和释放可能引起的地下含水、气层的气体储存和迁移的场所空间及通道的变形、贯通或阻塞,地下水流速、流量的增减及气体发生、补给量等的变化,都能在逸出气动态中以爆发式地显示出来。由气体的性质致使逸出气在地震前兆观测中具有更灵敏、更显著的异常显示能力。