嘉峪关气氡浓度异常与2021年玛多MS7.4地震关系分析

嘉峪关气氡浓度在多年上升的背景下,于2017年出现了转折异常变化,但祁连山地震带内一直没有发生与异常幅度和持续时间相匹配的地震,直到2021年5月22日,在距离嘉峪关气氡测点570 km的玛多发生M_S7.4地震。为了判断嘉峪关气氡浓度异常与玛多地震的关系,结合震例,从异常信度、震前异常特征、震后异常变化及地质构造背景等方面对其进行深入分析。结果发现:嘉峪关气氡浓度的异常特征与地震所处的构造有关,发生在祁连山地震带内的地震,气氡浓度异常表现为1年或半年尺度的年畸变,发生在该地震带以外远距离的地震,气氡浓度异常表现为多年的趋势性变化;玛多地震发生后,嘉峪关气氡浓度下降速率减缓之后转折,呈恢复状态;嘉峪关气氡测点与玛多地震都位于青藏高原东北部,具有相同的动力背景且在构造上具有关联性。综合分析认为嘉峪关气氡多年趋势异常与玛多M_S7.4地震有关,研究对建立可靠的异常指标体系、提高地震预测水平具有重要意义。     

嘉峪关断层气氡对祁连山西段中强地震的异常特征分析

主要利用嘉峪关断层气氡对1992年以来发生在祁连山中西段的一些中强地震进行分析探讨,说明嘉峪关断层气氡对发生在距嘉峪关地震台300km范围内的地震反映较灵敏。利用气氡主样五日均值与标准年动态对比图、日测值曲线,给甘肃省地震局提交了几次较成功的短临预报。     

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.     

气温气压与断层气氡浓度短期变化的相关性分析

以嘉峪关断层气氡为研究对象, 利用气氡和气温、 气压的日值, 通过计算气温气压与气氡浓度的相关系数, 分析了气温和气压对断层气氡浓度短期变化的影响. 结果显示, 气温和气压对气氡浓度的短期影响显著, 其表现为既具有相似性特征, 又存在明显的差别: ① 在对气氡浓度的影响程度上, 气压明显大于气温. ② 气温和气压对气氡浓度的影响均具有明显的滞后效应, 如离取样时间最近的0—8时, 它们对气氡浓度的影响均逐渐减弱, 但气温对气氡浓度的影响于7时达到最低, 8时仍在低位变化; 而气压对气氡浓度的影响则在8时达到最低值. 9时气温和气压的影响都出现快速上升, 之后气压对气氡浓度的影响表现为波动缓慢上升变化, 18—19时达到最高值; 9时之后气温对气氡浓度的影响则表现为波动缓慢下降变化. ③ 不同月份气压和气温对气氡浓度的影响也存在明显的差异. 气压的影响具有很好的规律性, 1—4月为高影响状态, 5月份开始出现快速下降变化, 8月份达到最低值, 9月份略有回返, 10—12月又达到了全年的最高值; 而气温对气氡浓度的影响除3月份和4月份比较高之外, 其它月份都在低值变化, 并且差别不大. ④ 对震例的分析结果表明, 嘉峪关气氡浓度大幅正突跳变化不具备预报地震的能力.      

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。     

门源MS6.9地震前嘉峪关气氡变化特征分析

在综合分析1991年以来祁连地震区及周边7次M_S6.0以上地震前嘉峪关气氡异常特征的基础上,进一步分析嘉峪关气氡趋势异常与门源M_S6.9地震的关系。分析结果显示：(1)在该区域,有些地震发生前气氡出现了明显的响应,表现为破年变和短期成组突跳异常变化;有些地震发生前气氡无响应,且地震发生前气氡是否有响应与震中距没有明显的关系。(2)地震发生前气氡是否出现异常,与地震发生的断裂紧密相关,同一断裂的地震,气氡异常具有相似性特征。地震前分布在大柴旦—宗务隆山断裂上的气氡都出现了破年变和成组突跳的配套性异常,而分布在托莱山—冷龙岭断裂上的气氡通常没有异常显示。(3)嘉峪关气氡的趋势异常可能与整个区域构造活动的增强有关,它可能是玛多M_S7.4及其后发生在祁连山地震区及其周边包含门源M_S6.9在内一系列M_S5.5以上地震的响应。该研究对地震前兆异常性质的判定、地震跟踪监测和预测效能的提高具有重要意义。     

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。     

用α径迹法研究鲜水河地震断层土层中氡浓度变化

利用α径迹技术在鲜水河断裂的虾拉沱形变场地内进行土壤氡浓度变化的观测试验,两年多来的资料表明:氡浓度变化与气象参数变化有密切的相关性,氡含量有明显的夏高冬低的年周变化规律;土层中钍射气(~(220)Rn)能造成探片明显干扰,钍射气在6～8月间活动能力最强;断层带上的测孔比偏离断层测孔氡含量高,变化幅度大;断层带上的测孔氧含量变化与炉霍、道孚、甘孜一带小震活动似有一定对应关系。本文提出了一种氡载气流运移模式,可获得震前土壤氡明显前兆变化,但观测孔应满足构造条件、运移条件、氡物质来源条件。此外该技术能确定隐伏断层位置和走向以及断层活动性,为地震地质研究提供依据。     

夏县地震台气氡、水氡测值一致性及干扰因素分析

为研究分析断层的逸出气氡与溶解水氡观测的一致性及干扰因素,选择夏县地震台断层逸出气氡与溶解水氡及气象三要素2015～2018年日值观测数据为研究对象,利用相关和回归分析等方法分析。结果表明:气温是夏县水氡、气氡年周期变化的主要影响因素;对剔除气温影响之后的水氡、气氡的回归残差进行一致性分析,表明两者观测结果并不一致,这对观测资料的认识与理解具有现实意义。     

山西夏县中心地震台断层土壤气观测分析与研究

简要介绍山西夏县中心地震台断层土壤气氡、气汞、痕量氢测量仪器运行、产出数据情况,对三个测项从潮汐、气温、气压、降雨方面进行对比分析,并对气氡、气汞在地震前的变化特征进行总结。