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首先对阿克苏断层氢气浓度观测资料的周期成分进行了时频分析,然后分别利用线性回归和互相关方法分析了气温、气压与氢气浓度年周期成分的关系,并利用Molchan图表法对阿克苏断层氢气的映震效能进行了定量检验。结果显示:① 阿克苏断层氢气浓度具有清晰的年周期和半日周期成分;② 阿克苏断层氢气浓度的年周期动态变化与气温具有显著的正相关性,与气压的相关性一般,表明其年周期变化主要受气温影响;③ 阿克苏断层氢气浓度异常对观测点周边中强以上地震的反应较灵敏,映震效果较好。 相似文献
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断层带内的流体不仅可以通过水岩反应改变断裂岩的矿物组成和化学成分,从而导致化学性质和物理性质的变化,而且可以影响或控制断裂带的变形行为.断裂带中岩石磁学特征是由特定化学环境下磁性矿物的种类和含量所决定的,因此,从矿物学和地球化学角度探讨断裂岩的磁性变化,对揭示断层的变形行为和环境具有一定的指示作用.本文以汶川科钻WFSD-3P钻孔中龙门山灌县—安县断裂带断裂岩为研究对象,运用高分辨率磁化率测试、XRD矿物成分半定量分析、XRF元素扫描以及不同价态Fe元素含量分析等多种方法开展断层磁学变化和变形环境的研究.磁化率测试结果表明灌县—安县断裂带断层泥的磁化率值普遍低于对应的围岩磁化率平均值.结合前人研究成果表明造成该断层泥低磁化率异常的原因是在间震期的长期流体作用下,铁磁性矿物（例如磁铁矿）转变成顺磁性矿物（铁硫化物、菱铁矿或含铁的黏土矿物）.新生铁硫化物和含铁黏土矿物是在间震期缓慢形成的,而黏土矿物含量的增加弱化了断层强度,促进断层蠕滑,这说明断层泥低磁化率异常可能指示了该断裂在间震期长期缓慢活动,即为蠕滑变形.断层泥中黄铁矿的发育和高Fe2+和S元素、低Fe3+的特征显示灌县—安县断裂作用环境通常是在低温、还原环境中进行的.这些结果与低磁化率值的相关性暗示断层泥低磁化率异常可能对活动断层的低温还原环境具有指示意义. 相似文献
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松辽盆地中部地质构造发育、断裂纵横交错,历史上曾发生多次强烈地震,其中扶余—肇东断裂、呼兰河断裂是松辽盆地内部主要发震构造。气体地球化学对地下物理化学条件改变响应灵敏,是指示地震和构造活动的有效指标,在地震短临预测、地震前兆研究以及构造活动分析中占据着重要的地位。通过在扶余—肇东断裂、呼兰河断裂的次级断裂——绥化—蒙古山断裂开展土壤氢气测量,发现活动断裂破碎带附近土壤氢气出现显著变化特征。结果表明：(1)扶余—肇东断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.3,异常峰值浓度比为3.0～6.4。(2)绥化—蒙古山断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.5,异常峰值浓度比为3.5～5.7。(3)对比异常衬度曲线发现,扶余—肇东断裂背景浓度、异常阈值、峰值浓度均明显高于绥化—蒙古山断裂,这与扶余—肇东断裂近年来地震活动显著活跃有关,可能包含了地震前构造活动增强的信息。(4)活动断裂破碎带附近土壤氢气显著变化,可能与两条断裂性质、地质构造单元、局部应力环境和断裂构造活动强弱等有关。 相似文献
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松原5.7级地震震中区土壤氢气变化特征 总被引：2，自引：0，他引：2
2018年5月28日吉林松原发生5.7级地震,为了探究地震对断层气的影响以及震后断层气变化特征,震后在震中区进行了多期土壤氢气浓度观测工作,得到了震中区氢气浓度的最大值、背景值等多项指标。结合地震前后氢气浓度数据,分析震中区震前、震后氢气浓度趋势性变化情况,结果显示:在此次地震活动中,氢气浓度变化有"震前缓慢升高—临震下降—震后迅速升高—强余震前再次骤升"的现象;氢气浓度变化与地震活动间有很好的映震关系,主震对氢气浓度的上升起主要作用,而余震则起诱发作用,余震的活动会使赋存在地下岩石裂隙的氢气释放量增大,表明氢气对余震活动的响应较灵敏;另外,震后某一时刻空气中的氢气浓度也会升高,这可能与区域断层中的氢气逸散到大气中有一定关系。 相似文献
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《地震地质》2016,(2)
氢气作为1种灵敏的指标能够指示断裂活动过程。文中基于长期全时段的断裂带土壤气高精度氢观测资料,根据测量值的分布范围对资料的可靠性进行了评价,通过氢浓度映震评估,认为氢浓度与地震活动有一定的对应关系,给出了异常判定指标。并结合氢浓度异常特征对测点周围350km范围内的有感地震进行了分析,重点分析了2010年10月24日和2011年3月8日在河南太康分别发生M_S4.6和M_S4.1地震前1周左右震中距330km的山西夏县土壤高精度氢浓度观测到的相似异常变化,其变化特征表现为"突升—转折下降—地震—恢复背景值",变化幅度达正常背景值的20多倍。认为断层氢浓度异常变化与地震所处的构造位置有关,在同一地点发生的2次相似地震,断层氢浓度出现相似变化,异常重现性好。高精度断层氢浓度观测是短临预报的1种有效手段,可为地震重点危险区开展短临跟踪研究提供参考。 相似文献
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刘家堡活动断层土壤气氡、 汞地球化学特征 总被引：7，自引：2，他引：5
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。 相似文献
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《地震地磁观测与研究》2016,(1)
断裂带土壤气浓度测量是活动断裂地震危险性评价的重要手段之一。根据郯庐断裂带山东段安丘—莒县断裂和黄线弧形断裂断层土壤气中Rn、CO2和Hg的浓度,探讨断层气体地球化学特征。测量结果表明:安丘—莒县断裂Rn、CO2和Hg的浓度异常明显,且Rn和CO2的浓度异常具有较好的相关性。郯庐断裂带山东段沂沭断裂土壤气中,Rn和CO2浓度异常沿断裂由南向北变小,二者浓度异常与断裂活动性有一定关系。 相似文献
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新郑-太康断裂隐伏于河南省东部平原下,是一条规模较大的北西向断裂带,曾于2010年发生太康4.7级地震,确定该断裂准确的浅层位置对防震减灾具有重要意义。根据深部石油勘探资料,应用德尔格X-am 7000型多气体检测仪,在新郑地区布置2条与断裂走向近垂直的地球化学测线进行土壤氢气浓度测试,结果发现解放路和马庄村-前宫村测线异常点位处氢气浓度分别为背景值的16-33倍和40-50倍。2条H2浓度曲线同步解释出一条倾向变化、宽约150m的走滑断裂带,位置与石油勘探资料吻合良好。此次研究表明利用断层气氢探测隐伏断裂的浅层位置在该区具有较好的可行性。 相似文献
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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KQ。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KQ值的变化特征表明,正断层和逆断层的KQ值大于走滑断层,且巴彦乌拉山山前断裂上的KQ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。 相似文献
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采用网格化布点野外流动观测的方法测量了汤阴地堑南部380个点的土壤 H2 浓度,分析其空间分布特征及其与构造的关系,并进一步揭示出气体地球化学特征与区域地质构造背景间的联系. 研究结果表明,汤阴地堑南部土壤 H2 浓度介于(0．26~175．50)×10-6,背景均值为(17．25±11．19)×10-6,异常阈值下限为57．30×10-6.在空间上,土壤 H2 呈现出西低东高的分布特征,受覆盖层厚度和地表沉积特征的影响,低于背景值的测点主要分布于研究区西部.高值异常测点主要集中在研究区东部并沿汤中、汤东断裂带分布,H2 浓度等值线高值中心点连线与断裂带走向基本一致,汤西断裂带虽没出现高值异常,但 H2 浓度相对高值仍然在断裂带及邻近区域,反映出构造对 H2 释放的控制作用.同时,土壤 H2 等值线空间分布也显示,在研究区存在一条北东-南西向的 H2 浓度高值异常条带,推测存在一条规模较大的隐伏断裂.研究区主要断裂带 H2 浓度表现为汤西断裂带显著低于汤中、汤东断裂带,而异常衬度表现为汤西断裂带、汤中断裂带小于汤东断裂带.结合研究区地球物理探测资料分析认为 H2 浓度及异常衬度是构造活动背景的反映,部分深部来源的 H2 通过深大断裂及有利的深浅构造组合向地表扩散迁移,在地壳浅部与浅源 H2 混合,并在断裂带上覆土壤层形成浓度高值异常条带.需进一步开展 H2 在汤阴地堑南部构造活动监测中的应用探索.同时也需要对研究区由北东-南西向 H2 浓度异常条带而推测出的隐伏断裂开展进一步深入研究. 相似文献
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采用ATG-6118H痕量氢在线自动分析仪,在朱夏-商丹断裂带南阳地区布设独山、马山口2个氢气观测台,研究设备取气深度、抽气时间设置长短对观测断层氢气浓度的影响,从而为利用痕量氢设备进行断层氢气观测提供参考依据。实验结果表明：①取气深度越浅,观测到的氢气浓度越高,日变化幅度越大;②集气管内氢气浓度偏低时,抽气时间设置略高于导气管路排空时间,氢气浓度明显变化,否则变化不明显。 相似文献
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近年来在城市活断层探测中广泛开展了土壤气探测的工作.本文在合作市周边地区选择2个位于西秦岭北缘断裂西段具有典型断层露头的甘加、黄香沟场地开展了现场土壤气汞、氡浓度测试.主要结论有：（1）断层带存在明显汞、氡浓度异常,曲线的峰值能够很好地对应断层位置,而且其曲线形态能够较好的反映出断层性质与几何形态;（2）异常段上方氡、汞的峰值异常一般比背景值高出1.5倍以上,且具有成组特征（即在断层带上方超过背景值1.5倍以上的点2个以上）,并具有典型正弓形曲线形态;（3）合作市地处草原,地表覆盖层匀一、稳定,外界干扰较小,植被覆盖好,不仅有利于土壤气汞、氡浓度地球化学方法进行隐伏断裂的控制性探测,同时也有利于对已知断裂活动性时空变化特征进行跟踪探测研究. 相似文献
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The detection and interpretation of hydrogen in fault gases 总被引：1，自引：0，他引：1
Hydrogen gas can be released by chemical and mechanical changes in crustal rocks. Once released, it is highly mobile, buoyant, and almost insoluble in groundwater. A fault system may act as a conduit, allowing hydrogen to accumulate in soil gases near a surface expression. Since hydrogen is scarce in ambient air, its presence at elevated levels in soil gases may be a tool for fault mapping. In order to evaluate this tool, we surveyed eleven different faults by measuring the concentration of hydrogen and methane in 2 to 21 soil-gas samples that were collected near each of them. The sense of motion at four of those faults is normal (western United States, Greece), at five it is strike-slip or dip-slip (California, Colorado, Japan), and at two it is thrusting (California). At four of these faults (Hebgen Lake, Yellowstone, Yamasaki, Burro Mountain) maximum concentrations of hydrogen ranged from 80 ppm to 70% and methane from 300 ppm to 5%. All other sites showed ambient levels of both gases, except for one sample taken at Mt. Borah, Idaho, that was 2% methane. From this preliminary study it is not clear whether the presence of hydrogen is correlated uniquely to the location of faults or whether it occurs randomly. The conditions required to produced and accumulate hydrogen are also not clear. Excess hydrogen may well be produced by different mechanisms in different geological regimes. For example, if ferrous hydroxide is present in local rocks, it may react to produce hydrogen. Detailed and extensive studies are needed to clarify the connection between hydrogen and tectonic faulting. 相似文献
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根据管道性能设计的理念,现行管道抗震设计规范规定现行输油气管道重要区段和一般区段的设防断层位移分别为预测的最大位移值和平均位移值,目前的断层位移估计方法一般给出的只是断层未来一百年的最大位移值,而不能给出平均位移值。针对此问题,本文综合国内外发震断层在地表的同震位错分布调查结果,总结分析了断层同震位错沿断层地表破裂走向的分布形态特点,并通过对实际震例中不同计算方法得到的平均位移进行对比分析,得到了断层的平均同震位错量与断层最大同震位错量的比值关系。基于国内外地震断层位移的大量数据,考虑一定的安全系数,本文建议采用预测断层最大位移值的2/3作为一般区段输油气管道的设防断层位移。 相似文献
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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ML1.0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。 相似文献
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乌鲁木齐市城区隐伏断裂气体地球化学探测 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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本文通过测量唐山断裂带南西段王兰庄和北东段巍峰山的土壤气Rn和CO2浓度, 探讨了Rn和CO2浓度的空间分布特征及其与断裂活动的关系。 测量结果显示, 王兰庄剖面和巍峰山剖面土壤气Rn浓度范围分别为691~57 671 Bq/m3和471~32 739 Bq/m3, CO2浓度范围分别为0.17%~7.21%和0.08%~1.71%。 两个剖面Rn和CO2浓度均高于区域背景值, 这与唐山断裂带断层的开放状态有关。 Rn和CO2释放强度(KQ)在王兰庄剖面分别为2.90和4.04, 在巍峰山剖面释放强度分别为0.90和0.99。 王兰庄剖面测线中部土壤气浓度明显高于两端, 而巍峰山剖面测线中部与两端浓度平均值相近, 这种浓度空间分布特征的差异主要是断层破碎程度不同所致。 巍峰山剖面土壤气Rn浓度水平较高, 地球物理学研究发现此区域应力值高, 断层活动性较强, 表明土壤气Rn浓度与断层活动性有着密切的关系。 相似文献
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The data of the profile gas emanation survey conducted on three spatial scales in separate regions of the Mongolia-Baikal seismic belt are generalized to establish the regularities of the spatially heterogeneous distribution of soil radon activity above the active faults in the Earth’s crust. It is shown that the shapes, sizes, and contrast of the near-fault radon anomalies are complicated by erosion and weathering; however, the critical role in their formation is played by the structural-geological controls, which determine the internal structure and recent activity of the fault zones. As a consequence, the cross-fault shape of the studied radon anomalies is vitally controlled by four structural situations, which correspond to the combinations of the structural type of the fault (localized/distributed) and the presence/absence of the fine filler material in the zone controlled by the fault. The cross-fault dimension of the emanation anomaly is commensurate or slightly larger than the width of the fault zone comprising all the fractures and joints associated with the formation of the main fault, which, due to the low permeability of the tectonites, is in most cases marked by the lowest concentration of soil radon. The contrast of the emanation anomalies, which we suggest to estimate in terms of a relative parameter K Q , gravitates to certain levels of this parameter. This provides the basis for distinguishing five groups of the fault zones with low (K Q ≤ 2), moderate (2 < K Q ≤ 3), increased (3 < K Q ≤ 5), high (5 < K Q ≤ 10), and ultrahigh (K Q > 10) radon activity. The previous studies show that for increasing the efficiency of the emanation survey in the fault zones, it is advisable to set up long profiles, reduce the measurement step in the vicinities of the main faults, specify the threshold of identifying the anomalies at the arithmetic mean level over the profile, and use the relative parameter K Q for comparing and estimating the faults in terms of the intensity of their radon activity. 相似文献