甘肃东南地区温泉流体地球化学特征

根据氢、 氧、 氦同位素与水化学组分资料, 讨论了甘肃东南地区温泉水的来源、 地球化学变化及其与2008年汶川M_S8.0地震的关系。 测定结果表明: 样品的溶解性固体总量(TDS)范围为241.7~2 372.1 mg/L。 采集的7处温泉(通渭汤池河温泉、 清水地震台、 天水地震台、 武山地震台、 武山22号井、 成县地震台、 武都地震台)水样可归为四种化学类型: Na·Ca-SO₄、 Ca·Mg-SO₄、 Na-HCO₃·SO₄、 Ca·Mg-SO₄·HCO₃。 地下热水的化学类型与裂隙深度和围岩的岩性有关, 离子浓度和断裂深度基本成正相关。 通渭汤池河温泉和武都地震台的δ18O和δD值分别在-11.4‰ ~ -7.6‰和-85.7‰ ~ -57.1‰的范围内, 通渭汤池河温泉和武都地震台中³He/⁴He的值分别为0.4×10^-7和12.7×10^-7。 氢、 氧、 氦同位素组成特征表明温泉水源于大气降水, 在循环过程中经历了水岩反应, 且可能有地表水的混入。 2008年汶川M_S8.0地震发生后, 研究区域内温泉水中K⁺、 Ca²⁺含量总体上升, SO^2-₄、 Cl^-含量总体下降, Na⁺含量变化不明显; 热水循环深度受地震影响发生变化。 本文确定了甘肃东南地区温泉来源、 水化学类型成因及其与汶川M_S8.0地震的关系。     

氦在矿物中的扩散及其在地震研究中的应用前景

研究氦(He)在地表和地球深部矿物中的扩散特征与封闭温度,对了解地震前兆信息和构造活动有重要意义,对了解成矿过程及规律也有重要价值。本文综述了He在石英等典型矿物中的扩散特征研究成果,主要包括：(1) He在锆石中的扩散;(2) He在磷灰石中的扩散;(3) He在石英和柯石英中的扩散;(4) He在碳酸盐中的扩散;(5) He在角闪石等含水矿物中的扩散,分析了He从矿物中扩散逃逸行为与地震活动过程中He浓度异常的关系,对未来的研究方向提出了展望。     

海原断裂带东南段土壤气体地球化学特征

在海原断裂带东南段4个地点跨断层测量了土壤气中He、H2、N2、O2、CH4、C2 H6、Rn和Hg 的浓度及He、H2、CH4、Rn和Hg的通量.测量结果表明,N2/O2、Hg和Rn的背景值分别是4.2、50.4ng/m3和5.8k Bq/m3;土壤气中He和CH4在海原断裂带东南段端部有强烈异常,并且脱气强烈,通量...     

2010年玉树Ms7.1地震前后大气物理化学遥感信息

利用高分辨率卫星遥感数据反演了地表温度、水汽、CO总量和CH4体积分数的时空变化,讨论了这种变化与2010年4月14日青海玉树Ms 7.1地震以及地震断裂带的关系.利用MODIS LIB数据反演的玉树地震前后的温度数据表明,在主震前亮温和地表温度出现高值,高值异常高于震前几年的同期平均温度并沿NW向断裂带分布;这与测量...     

玉树Ms7.1级地震甘达村段构造地球化学特征

为探究地震对断层带气体逸出的影响和震后气体地球化学特征随时间的变化,以及地震动力学特征,利用土壤气地球化学方法,于2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震断层甘达村段测量地表破裂特征和震后断层气氡和汞浓度,发现断层带土壤的气氡和汞浓度的平均值分别为9246 Bq/m3和4.2 ng/m3。破裂带中Rn浓度变化幅度大,而Hg的浓度变化较小。断层主滑面附近Rn浓度相对降低,为地表破裂后断层气逃逸所致。泉水气氡观测发现,震前氡浓度增高,表明地震断层活动性增强。因此巴颜喀拉地块向东不均匀挤压,使深部气体沿地震断裂逃逸至地表,这也是造成断层带气氡、汞浓度的增高的原因。     

岷江断裂带北段温泉流体地球化学特征

温泉流体地球化学方法是研究活动断裂带深浅部流体耦合变化的有利手段。通过对2011年6月至2018年7月岷江断裂带内的7个采样点进行了7次系统的调查,测定了16个气体样品中的³He/⁴He和δ¹³C_CO2以及27个水样中的常量元素、微量元素和稳定同位素（δD、δ¹⁸O）,得出以下结论：①岷江断裂带温泉水化学类型主要分为Ca-HCO₃、Mg-HCO₃、Ca·Mg-HCO₃、Mg·Ca-HCO₃四种;②δD、δ¹⁸O的测量结果表明岷江断裂带温泉水主要为大气降水的补给,补给高程为3.4～4.5km;③温泉水中SiO₂含量为2.49～5.92mg/L,热储温度为26.00～52.22℃,循环深度为1.17～2.67km;④Na-K-Mg三角图表明岷江断裂带温泉水均为未成熟水;⑤岷江断裂带温泉水中除B、Sr、Ba外,微量元素的富集因子均小于1,说明微量元素含量较低,主要来自于岷江断裂带的灰岩;⑥幔源和壳源之间的混合作用为控制He-C系统和He-Sr系统的主要因素,且研究结果表明³He/⁴He变化范围为0.02 Ra～0.68Ra（Ra为大气中³He/⁴He的比值,为1.39×10^-6）,温泉水逸出气体中幔源He贡献率变化范围为0.07%～7.8%,表明温泉气体中的He主要来自壳源,岷江断裂带内温泉水逸出气中的CO₂主要来自地壳中的灰岩（75.00%～99.47%）。2017年发生了九寨沟M_S7.0地震,研究发现地震前后温泉水地球化学特征有明显变化,但幔源He较低,表明无明显幔源He增加。因此,根据岷江断裂带温泉流体地球化学数据以及相关研究资料,建立了岷江断裂带深浅部流体耦合模型,对于今后判定岷江断裂带未来中强地震的短临前兆流体异常具有一定的参考意义。     

广东神灶海上温泉的流体地球化学特征及循环模式

广东神灶温泉出露于海水之中,揭示其流体循环机制对地热资源的可持续开发利用具有重要意义.通过采集神灶温泉区地热水、地热气体和海水样品,测试其流体地球化学组成及主要同位素组成,得到以下认识：神灶温泉水化学类型为Cl-Na·Ca型,主要由大气降水补给;水中盐分主要来自硅酸盐矿物溶解和现代海水混入,海水混入比例为29%～32%.利用化学温度计估算热储温度为130℃,地热水循环深度约4 km.地热气体以大气起源N₂为主要组分,CO₂、CH₄为壳内有机沉积物的热变质产物.此外,He同位素指示幔源组分占比不足5%,研究区大地热流值为67～69 mW/m².综上,神灶温泉区是以壳内放射性生热为主要热源的中温对流型地热系统.     

青海玉树M_S 7.1地震震后断层流体地球化学连续观测

为了探究地震对断层流体逸出的影响和震后流体地球化学特征随时间的变化与余震对应关系,在玉树地震断层进行了震后断层土壤气氡、CO2以及泉水气氡等流体地球化学连续观测.观测结果发现震后一个月的时间内CO2和土壤气氡、水氡浓度都保持在比较高的水平.此后浓度有一个先下降在上升的变化过程,在浓度下降变化的过程中,余震比较少;而在浓度上升过程中,余震活动比较活跃,数量多,震级大.玉树地震后断层带CO2和壤气氡、水氡浓度增加,表明地震前后断层的活动性增强,改变了区域内原有的应力场水平,导致了深部流体沿着地震断裂运移到地壳浅部.     

超临界流体的地质意义

超临界流体具有一系列特殊性质，如，临界发散性、“临界乳光”、强氧化性、可变的介电常数、较强的溶解性等。地球深部超临界流体的存在不仅影响岩石的性质，而且对地质构造演化有重要的意义，超临界流体为油气的形成提供物质和能量，同时又是热液成矿过程中元素迁移、聚集和矿石矿物赋存空间形成的重要因素，地质构造演化与超临界流体密不可分；超临界流体对地震孕育及岩浆的产生和喷发有重要影响，超临界流体技术(超临界萃取、超临界水氧化等)不但能最大限度地回收有价值的矿物，而且能有效处理“三废”。     

夏垫活动断裂CO_2、Rn、Hg脱气对环境的影响

为明确夏垫活动断裂排气的环境效应,采用土壤气测量方法,连续3年对北京东北部的夏垫活动断裂带CO_2、Rn和Hg的脱气浓度及通量进行重复原位测量,并计算了CO_2和Hg脱气对大气的年贡献量。结果表明,夏垫断裂土壤气浓度及通量的最大值出现在三河平谷大地震震中附近的潘各庄与齐心庄测区。潘各庄剖面土壤气中Rn、CO_2浓度异常明显,与震中附近岩体构造裂隙更发育有关,表明三河-平谷大地震对夏垫断裂脱气具有促进作用。夏垫活动断裂带通过脱气作用每年向大气排放CO_2约0.23 Mt、Hg约1.3 kg。其中,CO_2浓度较低,无窒息风险,部分测点Hg浓度高于18.32 ng/m~3,属一般程度污染,大东关、潘各庄部分测点Rn浓度高于50 k Bq/m~3,需对附近建筑物采取综合防氡措施。