郯庐断裂带新沂—泗洪段土壤气Rn体积活度和CO2浓度特征研究

地震 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (1): 48-57.

郯庐断裂带新沂—泗洪段土壤气Rn体积活度和CO₂浓度特征研究

缪阿丽¹, 张扬¹, 方震², 李锋¹, 王维¹, 高力³

1.江苏省地震局, 江苏南京 210014;
2.安徽省地震局, 安徽合肥 230031;
3.江苏省海安地震台, 江苏南通 226600

收稿日期:2018-01-08 出版日期:2019-01-31 发布日期:2019-01-31
作者简介:缪阿丽(1984-), 女, 浙江台州人, 副研究员, 主要从事地震前兆流体和地震预报等研究。
基金资助:
中国地震局震情跟踪面上课题(2018020303), 地震监测预报专项(1770505), 地震动力学国家重点实验室开放基金课题(LED2013B04)资助

Geochemical Characteristics of Soil Gases Rn, CO₂ in Xinyi-Sihong Segment of Tanlu Fault

MIAO A-li¹, ZHANG Yang¹, FANG Zhen², LI Feng¹, WANG Wei¹, GAO Li³

1.Jiangsu Earthquake Administration, Nanjing, 210014, China;
2.Anhui Earthquake Administration, Hefei, 23003, China;
3.Haian Seismic station of Jiangsu Province, Haian, 226600, China

Received:2018-01-08 Online:2019-01-31 Published:2019-01-31

摘要/Abstract

摘要： 郯庐断裂带江苏段地区4个剖面进行了土壤气Rn体积活度和CO₂浓度测量结果显示, 自北向南土壤气Rn体积活度均值分别为22.9 kBq/m³、 35.5 kBq/m³、 40.2 kBq/m³、 26.6 kBq/m³; 自北向南土壤气CO₂浓度均值分别为0.669%、 0.400%、 0.503%、 1.109%。土壤气Rn体积活度和CO₂的浓度在空间分布上具有较好的一致性, 这可能与CO₂是Rn的载气有关。综合分析土壤气Rn和CO₂测量结果以及水准资料可得, 2017年土壤气Rn高值出现在晓店段可能与区域应力应变调整有关。本研究不仅为研究区以后的土壤气研究提供了参考, 同时也可为研究区的构造活动研究提供地球化学资料参考。

关键词: 土壤气, 地球化学, 背景场, 郯庐断裂带

Abstract: Concentrations of soil gases Rn and CO₂ were measured at 4 profiles in Jiangsu segment of Tanlu fault, the results show that the average concentrations of Rn observed at the four profiles are 22.9 kBq/m³, 35.5 kBq/m³, 40.2 kBq/m³ and 26.6 kBq/m³, and the average concentrations of CO₂ are 0.669%, 0.400%, 0.503% and 1.109% respectively. The concentration of soil gases Rn and CO₂ in the study area has a good consistency with the spatial distribution, which may be related to the fact that CO₂ is the carrier gas of Rn. A comprehensive analysis of soil gases Rn, CO₂ and the leveling data, indicated that the highest Rn concentration observed in Xiaodian section, which may be related to the adjustment of regional stress-strain. The results not only provide a reference for soil gas research, but also provide a reference of geochemical data for tectonic activities research in the study area.

Key words: Soil gas, Geochemistry, Background field, Tanlu fault

中图分类号:

P315.7

缪阿丽, 张扬, 方震, 李锋, 王维, 高力. 郯庐断裂带新沂—泗洪段土壤气Rn体积活度和CO₂浓度特征研究[J]. 地震, 2019, 39(1): 48-57.

MIAO A-li, ZHANG Yang, FANG Zhen, LI Feng, WANG Wei, GAO Li. Geochemical Characteristics of Soil Gases Rn, CO₂ in Xinyi-Sihong Segment of Tanlu Fault[J]. EARTHQUAKE, 2019, 39(1): 48-57.

参考文献

[1] Woodruff L G, Cannon W F, Eberl D D, et al. Continental-scale patterns in soil geochemistry and mineralogy: Results from two transects across the United States and Canada[J]. Appl Geochem, 2009, 24(8): 1369-1381.
[2] Li Y, Du J G, Wang X, et al. Spatial variations of soil gas geochemistry in the Tangshan area of northern China[J]. Terr Atmos Oceanic Sci, 2013, 24(3): 323-332.
[3] Fu C C, Yang T F, Du J, et al. Variations of helium and radon concentrations in soil gases from an active fault zone in southern Taiwan[J]. Radiat Meas, 2008, 43(S1): 348-352.
[4] Han X K, Li Y, Du J, et al. Rn and CO₂ geochemistry of soil gas across the active fault zones in the capital area of China[J]. Nat Hazards Earth Syst. Sci., 2014, 14(10): 2803-2815.
[5] Yang T F, Walia V, Chyi L L, et al. Variations of soil radon and thoron concentrations in a fault zone and prospective earthquakes in SW Taiwan[J]. Radiat Meas, 2005, 40: 496-502.
[6] Lombardi S, Voltattorni N. Rn, He and CO₂ soil gas geochemistry for the study of active and inactive faults[J]. Appl. Geochem., 2010, 25(8): 1206-1220.
[7] Walia V, Yang T F, Lin S J, et al. Temporal variation of soil gas compositions for earthquake surveillance in Taiwan[J]. Radiat Meas, 2013, 50: 154-159.
[8] 李营, 杜建国, 王富宽, 等. 延怀盆地土壤气体地球化学特征[J]. 地震学报, 2009, 3(1): 82-91.
[9] Zhou X, Du J, Chen Z, et al. Geochemistry of soil gas in the seismic fault zone produced by the Wenchuan M_S8.0 earthquake, Southwestern China[J]. Geochemical Transactions, 2010, 11: 5.
[10] 周晓成, 王传远, 柴炽章, 等. 海原断裂带东南段土壤气体地球化学特征[J]. 地震地质, 2011, 33(1): 123-132.
[11] 孙小龙, 王广才, 邵志刚, 等. 海原断裂带土壤气与地下水地球化学特征研究[J]. 地学前缘, 2016, 23(3): 140-150.
[12] 王喜龙, 李营, 杜建国, 等. 首都圈地区土壤气Rn, Hg, CO₂地球化学特征及其成因[J]. 地震学报, 2017, 39(1): 85-101.
[13] 苏鹤军, 张慧, 李晨桦, 等. 西秦岭北缘断裂带断层气浓度空间分布特征与强震危险性分析[J]. 地震工程学报, 2013, 35(3): 671-676.
[14] 李晨桦, 张慧, 苏鹤军, 等. 西秦岭北缘断裂带深部气体地球化学特征与断层形变空间分布相关性研究[J]. 地震工程学报, 2016, 38(6): 955-963.
[15] 盛艳蕊, 张子广, 周晓成, 等. 新保安—沙城断裂带土壤气地球化学特征分析[J]. 地震, 2015, 35(4): 90-98.
[16] 张冠亚, 周晓成, 李营, 等. 怀安盆地北缘断裂东段土壤气体地球化学特征[J]. 地震, 2015, 35(3): 113-122.
[17] 施炜, 张岳桥, 董树文. 郯庐断裂带中段第四纪活动及其分段特征[J]. 地球学报, 2003, (1): 11-18.
[18] 李家灵, 晁洪太, 崔昭文, 等. 郯庐活断层的分段及其大震危险性分析[J]. 地震地质, 1994, 16(2): 121-126.
[19] 晁洪太, 李家灵, 崔昭文, 等. 郯庐断裂带中段全新世活断层的特征滑动行为与特征地震[J]. 内陆地震, 1994, 8(4): 297-304.
[20] 晁洪太, 李家灵, 崔昭文, 等. 郯庐断裂带潍坊-嘉山段全新世活断层的活动方式与发震模式[J]. 地震研究, 1997, 20(2): 218-226.
[21] 郑颖平, 翟洪涛, 李光, 等. 郯庐断裂带江苏新沂-安徽宿松段地震危险性分析[J]. 华北地震科学, 2012, 30(2): 48-51.
[22] 张扬, 戴波, 周晓成. 郯庐断裂带江苏段土壤气体地球化学特征研究[J]. 地震研究, 2016, 39(3): 444-449.
[23] 李家灵, 晁洪太, 崔昭文, 等. 郯庐断裂带郯城-新沂段活断层研究[M]. 北京: 地震出版社, 1991.
[24] 李家灵, 晁洪太, 崔昭文, 等. 1668年郯城8.5级地震断层及其破裂机制[J]. 地震地质, 1994, 16(3): 229-237.
[25] 晁洪太, 李家灵, 崔昭文, 等. 郯庐断裂带中段全新世活断层的几何结构与分段[M]. 北京: 地震出版社, 1994.
[26] 谢瑞征, 丁政, 朱书俊, 等. 郯庐断裂带江苏及邻区第四纪活动特征[J]. 地震学刊, 1991, (4): 1-7.
[27] 张鹏, 李丽梅, 冉勇康, 等. 郯庐断裂带安丘-莒县断裂江苏段晚第四纪活动特征研究[J]. 地震地质, 2015, 37(4): 1162-1176.
[28] 车用太. 地下流体数字观测技术[M]. 北京: 地震出版社, 2002.
[29] 刘学领, 马建英, 杨绪连, 等. 断层气探测方法在深隐伏活断层探测中的有效性研究[J]. 地震, 2011, 31(1): 67-84.
[30] 汪成民, 李宣瑚. 断层气测量在地震科学研究中的应用[M]. 北京: 地震出版社, 1991.
[31] 伍剑波, 张慧, 苏鹤军. 断层气氡在不同类型覆盖层中迁移规律的数值模拟[M]. 地震学报, 2014, 3(1): 118-128.
[32] Toutain J P, Baubron J C. Gas geochemistry and seismotectonics: A review[J]. Tectonophysics, 1999, 304: 1-27.
[33] Etiope G, Martinelli G. Migration of carrier and trace gases in the geosphere: An overvies[J]. Phys Earth Planet Inter, 2002, 129: 185-204.
[34] Yang T F, Chou C Y, Chen C H, et al. Exhalation of radon and its carrier gases in SW Taiwan[J]. Radiat Meas, 2003, 36: 425-429.

郯庐断裂带新沂—泗洪段土壤气Rn体积活度和CO₂浓度特征研究

Geochemical Characteristics of Soil Gases Rn, CO₂ in Xinyi-Sihong Segment of Tanlu Fault

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[1]	李继业, 胡澜缤, 康健, 李营, 王强, 孙强, 张雁翔. 松辽盆地主要发震构造土壤氢气地球化学特征[J]. 地震, 2023, 43(1): 152-170.
[2]	王万丽, 周晓成, 石宏宇, 颜玉聪, 欧阳澍培, 刘峰立, 房文亚, 李鹏飞. 云南省南汀河断裂带温泉水文地球化学特征[J]. 地震, 2022, 42(2): 14-32.
[3]	赵元鑫, 李营, 陈志, 路畅, 刘兆飞. 唐山断裂带气体组分变异函数空间分布特征[J]. 地震, 2022, 42(1): 18-32.
[4]	杨源源, 李鹏飞, 方良好, 路硕, 姚大全, 赵朋, 郑海刚, 疏鹏, 郑颖平, 潘浩波. 郯庐断裂带中段安丘—莒县断裂淮河—女山湖段几何展布[J]. 地震, 2022, 42(1): 54-69.
[5]	姜莉, 崔月菊, 王海燕, 孙凤霞, 王喜龙, 杜建国. 辽东南地区地下水化学时空变化[J]. 地震, 2021, 41(3): 114-130.
[6]	姜莉, 崔月菊, 杜建国, 丁志华, 刘永梅, 刘轶男. 青藏高原周缘三次强地震伴生的卫星高光谱遥感地球化学异常[J]. 地震, 2021, 41(2): 129-144.
[7]	颜玉聪, 周晓成, 李静超, 刘峰立, 欧阳澍培. 2020年新疆于田M_S6.4地震温泉水文地球化学异常特征研究[J]. 地震, 2021, 41(2): 113-128.
[8]	石宏宇, 王万丽, 周晓成, 颜玉聪, 李鹏飞, 姜莉, 陈志. 四川石棉公益海温泉水文地球化学特征[J]. 地震, 2021, 41(1): 93-115.
[9]	蒋雨函, 高小其, 王阳洋, 张磊. 中国新疆北天山和台湾南部陆地泥火山研究进展[J]. 地震, 2020, 40(3): 65-82.
[10]	杨江, 李营, 陈志, 孙凤霞, 赵建明, 李静, 王江. 唐山断裂带南西段和北东段土壤气Rn和CO₂浓度特征[J]. 地震, 2019, 39(3): 61-70.
[11]	钟骏, 周志华, 李源, 王博, 夏修军. 河南太康县群井异常现象的地球化学成因分析[J]. 地震, 2018, 38(4): 109-119.
[12]	李源, 马兴全, 夏修军, 谢恒义, 王志铄, 赵显刚. 河南新郑—太康断裂东段土壤气体地球化学特征[J]. 地震, 2018, 38(3): 49-57.
[13]	柯云龙, 刘耀炜, 张磊, 李营, 陈志, 包创, 梁宏, 陈学芬, 杨耀. 川滇地震预报实验场高精度氢观测台阵建设分析[J]. 地震, 2018, 38(3): 35-48.
[14]	付俊东,王志才,熊仁伟,王雷,张广成,夏暖. 安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征初步研究[J]. 地震, 2017, 37(2): 57-66.
[15]	李静,李营,陆丽娜,孙凤霞,谢超,崔月菊. 六盘山地区泉水地球化学特征[J]. 地震, 2017, 37(1): 61-72.