地震地质 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (3): 710-734.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.007
王喜龙1)(), 罗银花2),*(), 金秀英3), 杨梦尧4), 孔祥瑞1)
收稿日期:
2022-12-26
修回日期:
2023-02-15
出版日期:
2023-06-20
发布日期:
2023-07-18
通讯作者:
* 罗银花, 女, 1983年生, 工程师, 主要从事地质调查与矿产地质等方面的研究, E-mail: 作者简介:
王喜龙, 男, 1988年生, 2014年于中国地质大学(北京)获岩石学、 矿物学、 矿床学专业硕士学位, 高级工程师, 目前主要研究方向为构造地球化学, E-mail: 546737333@qq.com。
基金资助:
WANG Xi-long1)(), LUO Yin-hua2),*(), JIN Xiu-ying3), YANG Meng-yao4), KONG Xiang-rui1)
Received:
2022-12-26
Revised:
2023-02-15
Online:
2023-06-20
Published:
2023-07-18
摘要:
辽南地区历史中强地震活动频繁, 尤其是金州断裂与海城河断裂, 近代曾发生多次中强地震。对辽南地区金州断裂不同区段与海城河断裂开展多期次构造地球化学土壤气浓度观测, 可为查明断层活动状态、 区域应力调整与分析地震活动规律及特征起到至关重要的作用。文中对辽南地区2条活动断裂的6条剖面进行了多期跨断层土壤气Rn、 CO2与H2浓度观测。测量结果表明, 同一剖面、 不同期次断层土壤气的浓度变化趋势基本一致, 但断层不同区段的土壤气浓度变化存在一定差异, 分析认为不同区段的断层性质及地质地貌等特征是造成这种差异性的主要原因之一。各剖面土壤气浓度的时空变化特征显示, 金州断裂与海城河断裂土壤气浓度空间变化特征在一定范围内主要受地质构造、 地下介质结构与地壳垂直速率变化等因素控制, 土壤气浓度的时间变化特征主要与断裂活动性质、 地震活动及区域应力调整作用有关。研究结果表明, 多期次构造地球化学观测方法可有效反映断层活动状态, 对区域应力调整具有良好的指示意义, 是进行监视断层活动与地震监测预测的一种有效手段。
王喜龙, 罗银花, 金秀英, 杨梦尧, 孔祥瑞. 辽南地区断裂带的断层土壤气地球化学特征及其对区域应力调整的指示[J]. 地震地质, 2023, 45(3): 710-734.
WANG Xi-long, LUO Yin-hua, JIN Xiu-ying, YANG Meng-yao, KONG Xiang-rui. GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF SOIL GAS IN ACTIVE FAULT ZONE AND ITS IMPLICATION TO THE ADJUSTMENT OF REGIONAL STRESS FIELD IN THE SOUTHERN AREA OF LIAONING PROVINCE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2023, 45(3): 710-734.
图 1 辽南地区的历史地震和构造简图 F1金州断裂; F2海城河断裂; F3庄河断裂; F4碧流河断裂; F5太子河断裂; F6台安断裂; F7辽中断裂; F8牛居-油燕沟断裂
Fig. 1 Sketch map showing historical earthquakes and tectonic setting in the southern area of Liaoning Province.
序号 | 测线名称 | 测线代号 | 测线长度/m | 测点数 | 断裂名称 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 于家沟 | YJG | 480 | 16 | 金州断裂 |
2 | 兴隆屯 | XLT | 290 | 16 | |
3 | 博洛铺 | BLP | 360 | 16 | |
4 | 虹溪谷 | HXG | 460 | 16 | |
5 | 小河村 | XHC | 590 | 16 | 海城河断裂 |
6 | 营城子 | YCZ | 460 | 16 |
表 1 土壤气测线的基本信息表
Table 1 The basic information of the observation lines for soil gas
序号 | 测线名称 | 测线代号 | 测线长度/m | 测点数 | 断裂名称 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 于家沟 | YJG | 480 | 16 | 金州断裂 |
2 | 兴隆屯 | XLT | 290 | 16 | |
3 | 博洛铺 | BLP | 360 | 16 | |
4 | 虹溪谷 | HXG | 460 | 16 | |
5 | 小河村 | XHC | 590 | 16 | 海城河断裂 |
6 | 营城子 | YCZ | 460 | 16 |
剖面 | 测点浓度 | ||
---|---|---|---|
Rn/kBq·m-3 | CO2/% | H2/ppm | |
YJG | 32.74 | 2.12 | 250.10 |
XLT | 52.56 | 1.68 | 177.99 |
XHC | 37.35 | 1.37 | 170.23 |
YCZ | 26.13 | 0.98 | 179.76 |
BLP | 26.63 | 1.73 | 133.01 |
HXG | 15.22 | 0.59 | 201.21 |
表 3 各剖面土壤气的浓度均值
Table 3 The mean concentration of soil gas for each section
剖面 | 测点浓度 | ||
---|---|---|---|
Rn/kBq·m-3 | CO2/% | H2/ppm | |
YJG | 32.74 | 2.12 | 250.10 |
XLT | 52.56 | 1.68 | 177.99 |
XHC | 37.35 | 1.37 | 170.23 |
YCZ | 26.13 | 0.98 | 179.76 |
BLP | 26.63 | 1.73 | 133.01 |
HXG | 15.22 | 0.59 | 201.21 |
图 8 异常空间分布(a)与盘一井氢气(b)、 青石岭震群(c)变化
Fig. 8 The spatial distribution of anomalies(a)for the hydrogen of Panjin No.1 well(b) and earthquake swarm of Qingshiling(c).
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