地震與構造活動能夠引起地下氣體的釋放。斷裂帶土壤氣氡、汞、二氧化碳和氫氣等氣體被廣泛應用于斷層活動性與斷層結構特征的研究上。目前,探討介質中壓力變化與斷層土壤氣間的關系是研究斷層土壤氣的主要技術手段之一。據(jù)悉,新疆呼圖壁地下儲氣庫自2013年建成以來,一直按照年循環(huán)的“注入/采出”模式運行,即在夏季注氣,在冬季采氣。儲氣庫這一定期加壓存儲與減壓釋放氣體的變化過程,為研究應力變化引起的土壤氣變化問題提供了天然試驗場。為此,本論文在呼圖壁儲氣庫開展了土壤氣定期流動測量與定點連續(xù)測量,獲取注采氣過程中斷層、儲氣庫區(qū)及周邊地區(qū)氡、汞、二氧化碳與氫氣的氣體濃度變化特征。利用與儲氣庫注采氣過程相關的氣體組分的時空動態(tài)特征,結合區(qū)域地震地質、地震活動性、形變觀測等資料,分析土壤氣對重復的應力加卸載條件下的響應特征,其研究結果對氣體地球化學在指導地震監(jiān)測預測實踐等具有重要意義。本文分析了儲氣庫在2017年—2019年不同時段里六期土壤氣流動測量中土壤氣變化特征。研究結果表明,非儲氣庫區(qū)土壤氣濃度及其變化趨勢都屬于背景值特征,而儲氣庫區(qū)內注氣階段觀測到土壤氣存在顯著升高現(xiàn)象,特別是氫氣與氣汞,最大值分別... 

【文章來源】：中國地震局地殼應力研究所北京市

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－丨唐山地區(qū)Ｈｅ、Ｈ２濃度的等高線圖（據(jù)Ｌｉ等，２０Ｉ３）??２．３斷層土壤氣與地震活動??

６）。??斷層土壤氣中，Ｈ２被認為是反應斷裂活動最靈敏的化學組分之一，因此很多學者??對其進行了研宄，如周曉成等（２０１３）對隱伏斷層帶土壤氣Ｈ２地球化學特征進行??了分析研宄，獲得了?Ｈ２濃度背景值并認為該地土壤氣Ｈ２濃度異�？赡苁軘鄬踊�??動性和傾角的控制，并證實其映震效能好。范雪芳等（２０１６）基于長期全時段斷裂??帶土壤氣高精度氫觀測資料進行了對氫濃度的映震效能進行了評估，認為氫濃度??異常變化與地震活動有一定的對應關系，發(fā)生在測點周圍的５次地震氫濃度均發(fā)??生異常變化（如圖２－２），并給出了異常判定指標，根據(jù)氫濃度高值變化對三級地震??有一定的反應且同一地點兩次相似地震斷層氫出現(xiàn)相似的變化，異常的重現(xiàn)性好??（河南太康），得出結果高精度斷層氫濃度觀測是短臨預報的？種有效手段。同樣??地，新疆阿克蘇地區(qū)痕量氫進行長期連續(xù)觀測發(fā)現(xiàn)，氫氣濃度在測點周圍發(fā)生的多??次地震前均出現(xiàn)異常變化，該變化屬于前兆異常變化，驗證了氫氣濃度對地震的響??應靈敏。??山柙河津??３．７?河南太康??５?丁?ｉ??Ｅ?４．６?３．３?ＩＶ??＾?★?Ｉ?ＭＩ?Ｉ??§?ｕ?Ｈ??＊?—■?■?＿?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ??９?１０?１１?１２?１?２?３?４?５?６?月??２０１０?年?２０１１?年??圖２－２夏縣斷層氫濃度異常變化與地震活動關系（據(jù)范雪芳等，２０１６）??

?第二章斷層土壤氣地球化學研究進展???烏什??庫車?阿圖什?５１１１５??５＞?４：７?＂１?５．７／２９２?５．?１／２３６?？?＿??｝平。??＾?阿克陶?Ｉ?ｉ?ｙｉ?ｉ＇１，??卜丨Ｍｉ＃??２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８?２０１９?２０２０??圖２－３阿克蘇西大橋氫濃度曲線與地震活動關系（高小其，２０２０）??早期研究者認為斷層土壤氣Ｃ０２、Ｒｎ對地震的短臨預報較為有效（王基華等，??１９９８；杜建國等，１９９８；康春麗等，１９９９：?１９９９）。劉耀煒等（２０１５）認為測點周??圍應力狀態(tài)的變化可以在斷層氣Ｃ０２的濃度變化中反映出來，中強地震孕育過程??中，應力場變化能夠導致巖石裂隙的開啟、閉合以及重新分布，氣體主要通過裂隙??逸出，Ｃ〇２的逸出受到構造活動的微小變化的影響（楊竹轉等，２００８；?Ｚｈｏｕ?ｅｔａｌ．，??２０１０；劉耀煒等，２０１５）。這些研究都表明，地震孕育、地球內部過程的同時，土??壤氣也在隨時發(fā)生著變化，通過對土壤氣地球化學特征的監(jiān)測，可以對某個確定區(qū)??域的地震危險性進行評估。??２．４斷層土壤氣的影響因素??一般來說，造成土壤氣濃度變化的因素有很多，包括地質構造特征、覆蓋層的??性質、氣象條件、土壤類型、其他（采樣方式等）因素都會對土壤氣濃度造成一定??的影響。早期的不少學者對斷層土壤氣的影響因素進行了研宄（陶淑芬等，１９９２；??杜建國等，１９９８）。??２．４．１地質構造??地質構造具有不均勻性，斷層的形式、斷層面的寬度、斷層活動和破裂的成度、??裂隙發(fā)育的狀況等，都會在一定程度上造成土壤氣濃度的異常。??－

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3214759