依兰—伊通断裂北段断层氢气的地球化学特征分析
发布时间：2021-02-21 12:57
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。
【文章来源】：地震地磁观测与研究. 2020,41(04)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
依兰—伊通断裂北段构造
2018年1月,汤原县香兰农场连续发生3.2级、3.8级地震。2次地震均发生在依兰—伊通断裂西支断裂上,该西支断裂是中小地震多发带(常金龙等,2018)。测线区域有明显NE向陡坎穿过,疑似断裂构造,陡坎高差约0.5 m,局部地势平坦宽缓,南北两侧稍高,中间稍低。陡坎在低洼处通过,测线垂直于陡坎布置。由图2(d)可见,第2期氢气浓度高值点主要是受冻土层影响所致,分析认为与地震和断层间的关系不明显:①地震会使该区域氢气浓度整体升高,但不会造成测线上某一两个点浓度升高;②一般由断层因素造成的氢气浓度升高会在每期观测都有所体现,而不是只在第1期观测中有体现。而这种氢气浓度突跳情况反而是在冻土观测时常见(康健等,2019)。因冻土并不是均匀分布,与土壤含水量、土壤成分等均有关。第1期观测是在冻土刚形成时期,冻土较薄且不连续,并未造成土壤中氢气的富集;而第2期是在冻土最厚时段(黑龙江北部地区一般到每年5月冻土才开始消融),此阶段会有氢气浓度较高的现象。排除特殊因素,多期观测结果显示,该剖面数据较平稳,未发现明显异常,也未发现陡坎附近存在明显断层特征现象。3.2.5 汤原东测线。
(4)对于具有直接证据的3条A类断层剖面,在断层通过处都存在异常特征;对于有间接证据的3条B类断层剖面,断层通过处也都有明显异常特征;对于地表无明显构造特征的2条C类断层(推测断层)剖面,都未发现明显构造异常特征,说明断层气的释放会受到断层的影响。(5)2018年8月在依兰—伊通断裂北段进行了完整的1期观测。在所有测线上均在同一时段内完成观测,同一时刻横向比较,可以有效避免环境变化的影响,直观地观测到断裂氢气浓度分布特征。图4为2018年8月各测线氢气浓度,由图4可见,松花江农场测线、香兰农场测线、宝泉岭测线和延军农场测线氢浓度较高。按氢气浓度高低将图4的测线大致分为成4段,即:方正西测线和祥顺乡测线为第1段;松花江农场测线和香兰农场测线为第2段;汤原测线和鹤岗南测线为第3段;宝泉岭测线和延军农场测线为第4段。可以看出第1、3段氢气浓度较低,第2、4段氢气浓度较高,将这4段的大致范围叠加在2017—2018年地震震中分布图上(图5),统计1级以上地震可见,第1段8次,第2段16次,第3段7次,第4段27次,因此认为,氢气浓度高低与现代地震活动水平强弱一致,断层氢气可以反映断层构造活动状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松原5.7级地震震中区土壤氢气变化特征[J]. 康健,肖宁,高小其,张思萌,王健宇,张磊. 中国地震. 2019(02)
[2]2018年佳木斯汤原ML 4.4地震震源机制及地震趋势分析[J]. 常金龙,甘卫军,姜博,胡宝慧. 地震地磁观测与研究. 2018(06)
[3]河南新郑—太康断裂东段土壤气体地球化学特征[J]. 李源,马兴全,夏修军,谢恒义,王志铄,赵显刚. 地震. 2018(03)
[4]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]. 张彬,刘耀炜,方震,官致君,张磊,郭丽爽. 地球物理学报. 2018(05)
[5]断层带土壤氢气浓度测量及其影响因素[J]. 孙小龙,邵志刚,司学芸,向阳,刘冬英. 大地测量与地球动力学. 2017(04)
[6]首都圈地区土壤气Rn,Hg,CO2地球化学特征及其成因[J]. 王喜龙,李营,杜建国,陈志,周晓成,李新艳,崔月菊,王海燕,张志宏. 地震学报. 2017(01)
[7]郯庐断裂带安徽段土壤气体的地球化学特征[J]. 郑海刚,方震,周晓成,李军辉,孙玉涛,李玲利. 中国地震. 2016(04)
[8]断裂带土壤气高精度氢异常分析[J]. 范雪芳,张磊,李自红,陶京岺. 地震地质. 2016(02)
[9]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]. M Zarroca,R Linares,J Bach,C Roqué,V Moreno,Ll Font,C Baixeras,杨江. 国际地震动态. 2016(04)
[10]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]. M Zarroca,R Linares,J Bach,C Roqué,V Moreno,Ll Font,C Baixeras,杨江. 国际地震动态. 2016(03)
本文编号：3044380
【文章来源】：地震地磁观测与研究. 2020,41(04)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
依兰—伊通断裂北段构造
2018年1月,汤原县香兰农场连续发生3.2级、3.8级地震。2次地震均发生在依兰—伊通断裂西支断裂上,该西支断裂是中小地震多发带(常金龙等,2018)。测线区域有明显NE向陡坎穿过,疑似断裂构造,陡坎高差约0.5 m,局部地势平坦宽缓,南北两侧稍高,中间稍低。陡坎在低洼处通过,测线垂直于陡坎布置。由图2(d)可见,第2期氢气浓度高值点主要是受冻土层影响所致,分析认为与地震和断层间的关系不明显:①地震会使该区域氢气浓度整体升高,但不会造成测线上某一两个点浓度升高;②一般由断层因素造成的氢气浓度升高会在每期观测都有所体现,而不是只在第1期观测中有体现。而这种氢气浓度突跳情况反而是在冻土观测时常见(康健等,2019)。因冻土并不是均匀分布,与土壤含水量、土壤成分等均有关。第1期观测是在冻土刚形成时期,冻土较薄且不连续,并未造成土壤中氢气的富集;而第2期是在冻土最厚时段(黑龙江北部地区一般到每年5月冻土才开始消融),此阶段会有氢气浓度较高的现象。排除特殊因素,多期观测结果显示,该剖面数据较平稳,未发现明显异常,也未发现陡坎附近存在明显断层特征现象。3.2.5 汤原东测线。
(4)对于具有直接证据的3条A类断层剖面,在断层通过处都存在异常特征;对于有间接证据的3条B类断层剖面,断层通过处也都有明显异常特征;对于地表无明显构造特征的2条C类断层(推测断层)剖面,都未发现明显构造异常特征,说明断层气的释放会受到断层的影响。(5)2018年8月在依兰—伊通断裂北段进行了完整的1期观测。在所有测线上均在同一时段内完成观测,同一时刻横向比较,可以有效避免环境变化的影响,直观地观测到断裂氢气浓度分布特征。图4为2018年8月各测线氢气浓度,由图4可见,松花江农场测线、香兰农场测线、宝泉岭测线和延军农场测线氢浓度较高。按氢气浓度高低将图4的测线大致分为成4段,即:方正西测线和祥顺乡测线为第1段;松花江农场测线和香兰农场测线为第2段;汤原测线和鹤岗南测线为第3段;宝泉岭测线和延军农场测线为第4段。可以看出第1、3段氢气浓度较低,第2、4段氢气浓度较高,将这4段的大致范围叠加在2017—2018年地震震中分布图上(图5),统计1级以上地震可见,第1段8次,第2段16次,第3段7次,第4段27次,因此认为,氢气浓度高低与现代地震活动水平强弱一致,断层氢气可以反映断层构造活动状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松原5.7级地震震中区土壤氢气变化特征[J]. 康健,肖宁,高小其,张思萌,王健宇,张磊. 中国地震. 2019(02)
[2]2018年佳木斯汤原ML 4.4地震震源机制及地震趋势分析[J]. 常金龙,甘卫军,姜博,胡宝慧. 地震地磁观测与研究. 2018(06)
[3]河南新郑—太康断裂东段土壤气体地球化学特征[J]. 李源,马兴全,夏修军,谢恒义,王志铄,赵显刚. 地震. 2018(03)
[4]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]. 张彬,刘耀炜,方震,官致君,张磊,郭丽爽. 地球物理学报. 2018(05)
[5]断层带土壤氢气浓度测量及其影响因素[J]. 孙小龙,邵志刚,司学芸,向阳,刘冬英. 大地测量与地球动力学. 2017(04)
[6]首都圈地区土壤气Rn,Hg,CO2地球化学特征及其成因[J]. 王喜龙,李营,杜建国,陈志,周晓成,李新艳,崔月菊,王海燕,张志宏. 地震学报. 2017(01)
[7]郯庐断裂带安徽段土壤气体的地球化学特征[J]. 郑海刚,方震,周晓成,李军辉,孙玉涛,李玲利. 中国地震. 2016(04)
[8]断裂带土壤气高精度氢异常分析[J]. 范雪芳,张磊,李自红,陶京岺. 地震地质. 2016(02)
[9]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]. M Zarroca,R Linares,J Bach,C Roqué,V Moreno,Ll Font,C Baixeras,杨江. 国际地震动态. 2016(04)
[10]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]. M Zarroca,R Linares,J Bach,C Roqué,V Moreno,Ll Font,C Baixeras,杨江. 国际地震动态. 2016(03)
本文编号：3044380
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