张家口渤海地震带P2000与RAD7型测氡仪野外观测对比实验

针对P2000与RAD7型测氡仪相同测量条件下氡浓度测值存在差异的现象,在张家口渤海地震带野外进行断层气体氡测量对比实验。实验结果表明,钍射气是造成两台测氡仪观测值差异的主要原因。根据钍射气及其子体衰变期,先使用气袋采集断层气体,静置5～10 min后再进行测量,较好的解决了氡浓度测值差异较大的现象。通过断层气体氡的野外测量方法,为两种仪器观测值直接对比提供了可能,也为地震监测技术方法改进提供参考。     

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。     

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。     

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。     

青海玉树M_S 7.1地震震后断层流体地球化学连续观测

为了探究地震对断层流体逸出的影响和震后流体地球化学特征随时间的变化与余震对应关系,在玉树地震断层进行了震后断层土壤气氡、CO2以及泉水气氡等流体地球化学连续观测.观测结果发现震后一个月的时间内CO2和土壤气氡、水氡浓度都保持在比较高的水平.此后浓度有一个先下降在上升的变化过程,在浓度下降变化的过程中,余震比较少;而在浓度上升过程中,余震活动比较活跃,数量多,震级大.玉树地震后断层带CO2和壤气氡、水氡浓度增加,表明地震前后断层的活动性增强,改变了区域内原有的应力场水平,导致了深部流体沿着地震断裂运移到地壳浅部.     

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。     

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。     

嘉峪关断层带土壤气氡的影响因素及映震效能分析

本文利用嘉峪关断层带土壤气氡1998～2009年的观测数据,结合周边地区的ML≥5.0地震,提取氡在年尺度上的变化,系统分析了嘉峪关断层带土壤气氡与气温、地温和降雨等因素的关系以及氡浓度变化与周边地震活动的关系。研究结果表明,嘉峪关断层氡的年变化周期主要受气温控制,该台对祁连山西段和德令哈附近地区中等以上强度的地震响应较为灵敏,当氡值年变起伏较大时,附近地区地震活动性较强;反之,则地震活动性较弱。     

山西夏县中心地震台断层逸出气氡、溶解水氡测值干扰因素分析

山西夏县中心震台断层逸出气氡及溶解水氡分别观测中条山山前断裂土壤逸出气氡及热水井的水中溶解氡值。观测灵敏度高、信息量大,但易受其他因素的干扰。通过对观测值进行分析,发现,夏县台断层逸出气氡测值与气温呈正相关,与气压呈负相关;气温、气压对夏县台热水井溶解水氡测值几乎没有影响,但受水位的影响较明显。     

美国加州主要断裂带氡气测量

通过对美国加州圣安德列斯等主要活动断层上方土壤中逸出气氡的观测, 获取了不同构造活动类型断层的开启段、闭锁段、蠕滑段上方土壤中氡气沿断层逸出随空间变化的丰富资料。讨论了逸出氡的变化特征以及断层气研究在地震预报研究中的作用等问题。      

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。     

断层带土壤气中H_2观测——探索地震短临预报的新途径

本文介绍了氢的化学与地球化学特性及氢气与地震的关系,论证了利用断层带氢气观测突破地震短临预报难关的可能性。氢(H)是粒径最小,质量最轻,迁移速度最快,穿透力最强的元素。氢气(H2)在大气中的含量很低(0.5ppm),在地壳中的含量较高(n~n×102 ppm),集中分布在5~8km深度,主要释放于断层带上。H2动态与断裂活动、地震活动的关系明显,特别是地震前n~n×10天常常表现出信噪比很高的异常,因此学者们一直在探索将断层带H2观测用于地震预报,但由于观测技术的限制进展缓慢。随着ATG-6118H型数字化测氢仪的研制成功,在地震台站连续观测H2有了可能。鉴于上述情况,文中提出了在较大的地震断层带上成网观测断层带土壤气H2的思想,并对网的布设原则与规模、观测点的选择与观测孔建设等技术要求进行了讨论。     

综合运用地球物理和土壤气剖面识别活动断层:以西班牙东北部比利牛斯山脉的阿梅尔(Amer)断层为例(Ⅰ)

地球物理和土壤气组成探查相结合的方法可以快速低成本地获得有关地震活动情况的信息。本研究中,对西班牙的比利牛斯山脉(Pyrenees)的阿梅尔(Amer)镇附近明显存在新断裂的两个区域进行了地球化学土壤气采样(~(222)Rn,220 Rn和CO_2)、电阻率层析成像和地震折射数据分析。数据分析清楚地揭示了沿电成像剖面每个特定位置的气体异常值。地貌与水文地质资料、综合地球物理数据和土壤气测量结果表明:1在高渗透率的主断裂区域,变质沉积基底岩会释放出内生气体氡(~(222)Rn)和二氧化碳(CO_2),而下新生代碎屑沉积地层则表现为一个不透水的边界;2氡浓度最高(52kBq/m~3)的区域对应于Amer断层内近期在地貌上有较多活动证据的地区,更准确地说,是被较薄地表物质覆盖的地区;3最低的~(222)Rn值(0.2~0.4kBq/m~3)只在主要活动断层面记录到。这可以用高土壤CO_2射流(每日267g/m~2)的稀释作用来解释;4高地表破裂区域的土壤钍射气(~(220)Rn)活动性最大(143kBq/m~3);5地下水开采可能引起重要的自然流体动力和测量的气体浓度畸变。不同数据结果(地球化学、地球物理和水文地质)与实地观测结果(地质和地貌)的一致性为我们提供了一个初步的研究区构造-重力模型。     

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     

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。     

郯庐断裂带宿迁段土壤氡分析

为了对宿迁境内的郯庐断裂带上土壤氡气体逸出情况有一个初步了解,为以后的断层气观测点选址和建设提供依据,2016年8月至10月,在宿迁地震台所在的三台山森林公园内设置了四条跨越F_5断裂的测线,在泗洪地震台设置一条跨越F_5断裂的测线,观测土壤氡的情况。经过两个多月的观测,分析观测的数据后,我们发现郯庐断裂带上土壤氡气体在F_5断裂附近浓度明显高于其它地方,并且在F_5断裂的不同地段,土壤氡的背景值及异常分布也有所不同。     

地下流体数字化观测条件和技术研究

在新疆现有仪器设备基础上，结合“九五”流体台网数字化技术改造要求，在不同观测点、不同观测条件下，利用不同方法对水温、压力、水氡、气氡、氦和断层土壤气氡等测项开展了多项对比观测实践验，找出 了稳定可靠、反应灵敏、信息量大、适用野外自动化观测的观测条件和方法。     

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。     

祁连山断裂带中东段断层土壤气氡浓度强度时空分布特征及其地震危险性分析

基于祁连山断裂带中东段9个观测点2016—2021年的土壤气体氡浓度观测数据,深入分析其浓度强度时空分布特征。同时结合历史大震背景、现今地震活动与断裂带滑动速率的对比分析,从地球化学的角度对祁连山断裂带中东段进行地震危险区段判定。研究表明：祁连山断裂中东段土壤气体氡浓度强度的空间分布特征为东强西弱,其时间序列变化特征总体呈下降趋势;断层土壤气氡浓度强度的空间分布特征、历史及现今地震活动和断裂滑动速率具有较好的耦合性。研究结论可以提供研究区深部地下流体活动的证据,对进一步研究追踪未来可能发生地震的断层和活动段具有重要意义。     

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。