2017—2018年在依兰—伊通断裂黑龙江段开展断层氢气调查工作,沿断裂选取8个剖面进行跨目标断层观测及土壤氢气采样。结果表明:①断层氢气浓度常存在异常变化;②不同类型的断层,氢气浓度异常变化幅度没有明显差异;③走滑断层异常特征一般为断层两侧低、中间高,呈现“低—高—低”的特点;倾滑断层异常特征一般为断层的上盘略高、下盘略低;④断层氢气排放不仅受微观局部断层的影响,更受宏观的地震活动性大环境的影响。
A fault gas survey was carried out in the Heilongjiang section of the Yilan-Yitong fault from 2017 to 2018. Eight cross-fault profiles were selected along the fault for soil hydrogen sampling. The data clearly reveal the characteristics of gas anomalies at specific locations in profiles. The results of comprehensive fault structure data, topographic and geomorphological characteristics, and fault gas observation show that:①Hydrogen concentration on faults often shows abnormal changes; ②For different types of faults, there is no obvious difference in the abnormal variation range of hydrogen concentration;③The hydrogen concentrations on strike-slip faults are generally low on both sides and high in the middle, showing the characteristics of "low-high-low"; the hydrogen concentrations on dip-slip faults are generally slightly high in the upper wall and slightly low in the lower wall; ④Fault gas emission is not only affected by micro-faults, but also by the macro-seismic environment.
2020,41(4): 111-120 收稿日期:2019-03-11
DOI:10.3969/j.issn.1003-3246.2020.04.016
基金项目:黑龙江省地震局重点科研项目(项目编号:201701);中国地震局地震科技星火计划项目(项目编号:XH19011)
作者简介:康健(1980-),男,硕士,高级工程师,主要从事地震工程和地下流体的研究。E-mail:95164698@qq.com
*通讯作者:李继业(1981-),男,硕士,高级工程师,主要从事数值地震及综合预测方法的研究工作。E-mail:jiye_li@126.com
参考文献:
常金龙,甘卫军,姜博,等. 2018年佳木斯汤原ML4.4地震震源机制及地震趋势分析[J]. 地震地磁观测与研究,2018,39(6):70-77.
车用太,鱼金子,张培仁,等. H2与He的映震灵敏性及其干扰初析[J]. 地震,2002,22(2):94-103.
车用太,刘耀炜,何钄. 断层带土壤气中H2观测——探索地震短临预报的新途径[J]. 地震,2015,35(4):1-10.
陈辉. 氢在地球演化过程中的同位素分馏[J]. 地质科学,1996,31(3):238-249.
杜乐天. 地球排气作用的重大意义及研究进展[J]. 地质论评,2004,51(2):174-180.
范雪芳,张磊,李自红,等. 断裂带土壤气高精度氢异常分析[J]. 地震地质,2016,38(2):303-315.
黑龙江省地震工程研究院.鹤岗市关门嘴子水库项目工程场地地震安全性评价[R]. 2017:85-93.
康健,肖宁,高小其,等. 松原5.7级地震震中区土壤氢气变化特征[J]. 中国地震,2019,35(2):277-285.
李源,马兴全,夏修军,等. 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.
刘菁华,王祝文,刘树田,等. 城市活动断裂带的土壤氡、汞气评价方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2006,36(2):295-297.
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):67-74.
刘耀炜,陈华静,车用太. 我国地震地下流体观测研究40年发展与展望[J]. 国际地震动态,2006,(7):3-12.
闵伟,焦德成,周本刚,等. 依兰-伊通断裂全新世活动的新发现及其意义[J]. 地震地质,2011,33(1):141-150.
邵永新,杨绪连,李一兵. 海河隐伏活断层探测中土壤气氡和气汞测量及其结果[J]. 地震地质,2007,29(3):627-636.
疏鹏,闵伟,刘玉刚,等. 依兰-伊通断裂方正段晚第四纪以来的构造活动及其地貌表现[J]. 震灾防御技术,2014,9(2):226-237.
孙小龙,邵志刚,司学芸,等. 断层带土壤氢气浓度测量及其影响因素[J]. 大地测量与地球动力学,2017,37(4):436-440.
王广才,王基华,刘成龙,等. 福州市隐伏断层地球化学试验探测及研究[J]. 地震地质,2002,24(4):593-600.
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.
徐嘉炜,马国锋. 郯庐断裂带研究的十年回顾[J]. 地质论评,1992,38(4):316-324.
徐锡伟,计凤桔,于贵华,等. 用钻孔地层剖面记录恢复古地震序列:河北夏垫断裂古地震研究[J]. 地震地质,2000,22(1):9-19.
张彬,刘耀炜,方震,等. 汶川地震科学钻探2号孔(WFSD-2)随钻泥浆氢和汞浓度与断裂构造关系[J]. 地球物理学报,2018,61(5):1 771-1 781.
张培仁,王基华,孙凤民. 氢——预报地震的灵敏元素[J]. 地震地质,1993,15(1):69-77.
张培震,邓起东,张国民,等. 中国大陆的强震活动与活动地块[J]. 中国科学(D辑),2003,33(Z1):12-20.
郑海刚,方震,周晓成,等. 郯庐断裂带安徽段土壤气体的地球化学特征[J]. 中国地震,2016,32(4):642-652.
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.
周晓成,柴炽章,雷启云,等. 银川隐伏断层带土壤气中H2的地球化学特征[J]. 物探与化探,2013,37(1):147-149.
Zarroca M,Linares R,Bach J,等. 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)[J]. 杨江,译. 国际地震动态,2016,(3):8-16.
Zarroca M,Linares R,Bach J,等. 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(Ⅱ)[J]. 杨江,译. 国际地震动态,2016,(4):7-21.
Ciotoli G, Lombardi S, Annunziatellis A. Geostatistical analysis of soil gas data in a high seismic intermontane basin:Fucino Plain, central Italy[J]. J Geophys Res:Solid Earth, 2007, 112(B5):B05407.
Wakita H, Nakamura Y, Kita I, et al. Hydrogen release:New indicator of fault activity[J]. Science, 1980, 210(4 466):188-189.