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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

土氡测量在广从断裂探测中的初步应用

在广从断裂带共布置5条氡气测量剖面,利用FD-3017RaA和CDI-2000两种氡探测仪快速测定其浓度,得到土氡含量曲线图和等值线图,并分析氡异常曲线的特征,得到如下结论:广从断裂上土壤氡具有明显的峰值异常特征,通过异常峰值位置能很好地圈定断裂或隐伏断裂的位置和断裂带的宽度;利用峰值异常的几何形态能很好地判断断层的倾...     

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     

德令哈市城市活断层探测中地球化学探测法的应用

通过地球化学探测法在活断层探测中的实际应用,总结了土壤气氡探测和气汞探测在青藏高原地区柴达木盆地内的探测效果,结果发现在德令哈市地区土壤气氡的探测效果较好,土壤气汞的探测效果不佳。经过数据的处理和对比分析,土壤气氡探测异常较精准地反映了隐伏断裂在地面延伸的位置,地球化学探测法作为辅助探测手段在活断层的探测工作中有一定的应用价值。     

断层气氡在不同类型覆盖层中迁移规律的数值模拟

断层气氡浓度是探测断层位置与断层活动性的一种有效手段.该文基于Abdoh和Pilkington提出的氡迁移二维偏微分方程与相应的边界条件,建立内部含裂隙、裂隙系-断层带和非均质等3种覆盖层物理模型,在Matlab平台上运用偏微分工具箱(pdetool)与非线性求解函数(pdenonlin),对模型求解以及模拟覆盖层中氡迁移.通过对3种模型的模拟结果分析,分别解释了地表氡异常点与断层带位置不同步现象,覆盖层厚度对氡浓度曲线形状的影响,以及土壤结构性质对氡异常强度和异常形态的影响.     

断层气氡测量技术对石棉断裂的初步探测研究

石棉断裂是大凉山断裂带的重要组成部分,其空间展布与活动性特征对于区域构造稳定性研究有重要的理论意义,且对该地区的城市建设与危险性评价有重要的应用价值。通过对石棉隐伏断裂进行断层气氡地球化学探测,并结合地质勘察、前人探槽、浅层人工地震等资料综合分析,结果表明：(1)断层气氡探测揭示的断裂空间位置与物探、探槽解译的空间位置吻合度较高,断裂位于断层气氡浓度最高峰峰值附近且都分布在主峰的异常区间内;(2)断层气氡探测确定的石棉隐伏断裂的倾向与物探、探槽揭示结果具有一致性,断裂产状为N38°～45°W/SW∠70°～80°;(3)利用断层气Rn浓度衬度值对石棉断裂不同段的相对活动性进行判定,断裂南段(南桠河流域)的活动性要强于北段(大渡河流域)。     

新保安—沙城断裂带土壤气地球化学特征分析

测量断裂带土壤气浓度变化, 是监测断裂活动性和地震危险性的重要途径之一。 2014年5月, 我们在怀来地区新保安-沙城断裂测量了断层土壤气H₂、 He、 CO₂、 Rn、 Hg浓度以及CO₂、 Rn、 Hg的通量。 测量结果显示: H₂、 He、 CO₂、 Rn、 Hg浓度变化范围分别为, H₂: (0.4～34.2)×10^-6、 He: (2.8～7)×10^-6、 CO₂: (0.051～1.19)%、 Rn: (0.31～18.22) kBq/m³、 Hg: (2～54) ng/m³。 土壤气H₂和Rn是揭示断层位置的有效参数之一, 在断层附近以及有陡坎的地区有明显高值异常。 通过对怀来地区新保安-沙城断裂土壤气浓度及通量地球化学研究初步确定断裂带有较高的脱气强度, 与此区域地震活动性有一定的关系。     

乌鲁木齐市城区隐伏断裂气体地球化学探测

利用气体地球化学方法对乌鲁木齐市城区７条隐伏断裂的重点地段进行了１１个剖面的定位探测。结果发现,断裂带中地球脱气现象十分强烈,而远离断裂脱气则迅速减弱。１１个剖面中９个剖面的土壤气氡在断裂上方异常显著,６个剖面的土壤气汞对断裂反映明显。经过数据数据处理和对比分析,有６条隐伏断裂在地面延伸的位置得到了较精确的判定。应当指出,地下水和人为开挖等因素对城市隐伏断裂的气体地球化学探测有较明显的干扰。     

岷县漳县6.6级地震后申都乡地窖宏观异常现象及其机理探讨

2013年7月22日甘肃岷县漳县M_s6.6地震后岷县申都乡某地窖出现冒白色烟雾的宏观异常现象。本文通过土壤气Rn、Hg现场检测和采样后气相色谱检测、生物显微镜观察结果,探讨了气体来源、赋存和运移机理以及异常形成的物理化学机制。认为该点具有灵敏的断层活动响应,可作为今后开展断层活动及未来甘东南地震趋势预测判定的断层土壤气监测点进行长期监测。     

茫崖和共和地震与断层气动态异常

观测断层气体的动态,研究它的异常变化与地震的相关性,是一种新的短临预报方法。1990年青海茫崖6.7级地震、共和6.9级地震前,断层气Rn、Hg的异常变化特点是临震突变幅度大、异常反应范围广。     

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。     

吉兰泰断陷盆地周缘断裂带气体释放及其对断层活动性的指示意义

为了研究吉兰泰断陷盆地周缘断裂带气体排放及其对断层活动性的指示意义,在盆地周缘4条活动断裂上布设了5条土壤气测量剖面和1条电磁测量剖面,观测了土壤气中Rn,Hg和CO₂的浓度、释放通量和地电阻率,对各测量剖面进行了土壤化学组分分析,计算得到了断层活动性相对指数K_Q。研究结果显示:土壤气体CO₂和Rn受渗透性较低的粉砂土阻挡,主要沿结构破碎的断层上盘逃逸,并形成浓度高峰;吉兰泰盆地南缘土壤气Rn,Hg和CO₂的浓度和释放通量最高,可能与盆地西南缘花岗岩中U和Ra的运移以及盆地南缘碳酸盐岩的分解有一定的关系。各测量剖面的断层活动性相对指数K_Q值的变化特征表明,正断层和逆断层的K_Q值大于走滑断层,且巴彦乌拉山山前断裂上的K_Q值最高,揭示其活动性最强,有可能是地震发生的潜在危险区。      

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...     

汤东活动断裂带气体地球化学特征

本文采用野外多期跨断层流动观测测定了汤东活动断裂带H₂,Rn和CO₂的分布特征,以此分析了该断裂带的气体地球化学特征及其活动背景,从而揭示了气体地球化学特征与构造之间的联系。分析结果显示:不同测量期次的H₂,Rn和CO₂浓度存在显著差异,其中张河村测线的各期次测量结果中6月份各组分气体浓度均显著高于其它期次,而邢李庄测线的测量结果中1月份各组分气体浓度均显著高于其它期次;各测量期次的各气体组分分布曲线特征相似,高值异常点的重现性较好。张河村测线多期测量的H₂和Rn浓度背景值分别为（8.93±3.92）×10?6和（17.38±4.28） kBq/m3,在测线西部距汤东主断裂135 m和230 m处H₂与Rn同步出现高值异常;邢李庄测线H₂和Rn的背景值分别为（41.20±16.64）×10?6和（29.00±8.28） kBq/m3,H₂与Rn在测线西部距汤东主断裂60 m处同步出现异常。两测线的气体浓度高值异常部位与地球物理、跨断层联合钻孔详勘结果之间存在较好的对应关系,由此可推断观测气体浓度能够敏感地指示断裂带位置,而且H₂和Rn浓度是汤东断裂带气体地球化学观测的关键指标。      

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。     

怀安盆地北缘断裂东段土壤气体地球化学特征

活动断裂带的土壤气体地球化学测量在活动断裂危险性评价方面起着重要作用。 本文讨论了怀安盆地北缘断裂东段的土壤气体地球化学特征及其构造意义。 我们于2012年7月和2013年6月在怀安盆地北缘断裂东段的羊窖沟以及张家窑两地现场测量了土壤气体组分的浓度和通量。 测量结果表明: ① 断裂带土壤气H₂、 Rn、 CO₂和Hg浓度空间分布曲线呈现双峰模式, 且断裂下盘土壤气的Rn、 CO₂和Hg浓度较上盘的高; H₂、 Rn、 CO₂和Hg浓度平均值分别是4.61 ppm、 4.81 k Bqm^-3、 0.38%和9 ngm^-3; 土壤气Rn和CO₂的通量平均值分别是6718 Bqm^-2d^-1和49.83 gm^-2d^-1; ② 土壤气Rn和CO₂在两个测区脱气强烈, 羊窖沟地区土壤气CO₂、 Rn和Hg浓度平均值以及土壤气Rn和CO₂通量值较张家窑地区高。 这些结果可能是两个测区断裂活动性差异引起的。