地震地质 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (2): 433-448.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.011
苏淑娟1,2)(), 陈其峰1),*(), 孙豪1), 刘军1), 冯梁乐1), 徐继龙1), 杨彦明3,4), 雒昆利2)
收稿日期:
2023-11-01
修回日期:
2023-12-27
出版日期:
2024-04-20
发布日期:
2024-05-29
通讯作者:
*陈其峰, 男, 1974年生, 高级工程师, 主要从事地震流体地球化学研究, E-mail: 作者简介:
苏淑娟, 女, 1979年生, 2006年于山西师范大学获自然地理学专业硕士学位, 高级工程师, 现主要从事地震流体地球化学研究, E-mail: shujuan_su@163.com。
基金资助:
SU Shu-juan1,2)(), CHEN Qi-feng1),*(), SUN Hao1), LIU Jun1), FENG Liang-le1), XU Ji-long1), YANG Yan-ming3,4), LUO Kun-li2)
Received:
2023-11-01
Revised:
2023-12-27
Online:
2024-04-20
Published:
2024-05-29
摘要:
2023年8月6日2时33分, 山东省德州市平原县发生M5.5地震。文中跨震中布设4条长30km的勘测线, 现场测量了土壤气Rn、 CO2和Hg浓度。结果表明: 1)土壤气浓度表现出明显的空间差异, 震中区与4条测线的东、 西两端气体浓度相对较高。2)土壤气浓度的空间分布特征在震中及其东部地区相似, 但在震中西部差异较大, 在西部旧城断裂(F3)附近, Rn和CO2的浓度高于震中区, 推测应与地震活动和F3控制的鼻状构造有关。3)Rn、 CO2和Hg的浓度在陵县-冠县断裂(F1)和F3附近出现高值异常, 余震自F1向F3发展, 结合地质与地球物理研究资料推断, 平原M5.5地震应与F1和F3共同作用有关。以上结果表明, 气体地球化学方法能较好地指示隐伏断层的位置与展布方向。
苏淑娟, 陈其峰, 孙豪, 刘军, 冯梁乐, 徐继龙, 杨彦明, 雒昆利. 平原M5.5地震土壤气地球化学特征及成因[J]. 地震地质, 2024, 46(2): 433-448.
SU Shu-juan, CHEN Qi-feng, SUN Hao, LIU Jun, FENG Liang-le, XU Ji-long, YANG Yan-ming, LUO Kun-li. GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND GENESIS OF SOIL GAS IN THE PINGYUAN M5.5 EARTHQUAKE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2024, 46(2): 433-448.
图1 平原地震的大地构造位置和附近100km内的地震地质图 a 平原地震的大地构造位置图(Qi et al., 2010); b 平原地震及附近100km的地震地质图和采样测量点(邓起东等, 2001)(地震数据来自中国地震台网中心①(① https://news.ceic.ac.cn/。))。THSFZ 太行山山前断裂带; ZPFZ 张家口-蓬莱断裂带; TLFZ 郯庐断裂带; CDFZ 沧东断裂带; F1陵县-冠县断裂; F2 黄河崖断裂; F3 旧城断裂; F4 宁南断裂; F5 临邑断裂; F6 桑梓店断裂; F7 高唐断裂; F8 聊考断裂; F9 东阿断裂; F10 长清断裂; F11 广饶-齐河断裂
Fig. 1 Tectonic location and seismo-geological map within 100km from Pingyuan earthquake.
图2 土壤气测线和重定位后平原M5.5地震序列的震中分布图 a 重定位后震中短轴剖面的三维空间分布; b重定位后震中长轴剖面的三维空间分布; c 土壤气测线、 附近断裂和精定位后平原M5.5地震序列的震中分布(断裂名称参照图1)
Fig. 2 Spatial distribution of soil gas survey lines and epicenters of Pingyuan M5.5 earthquake sequence after relocation.
测线序号 | 气体名称 | 数据个数 | Qmean | Qmin | Qmax | σ | 异常阈值 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
L1 | Rn/Bq·m-3 | 24 | 4322 | 633 | 16000 | 3419 | 6033 |
CO2/ppm | 24 | 2868 | 570 | 8070 | 2004 | 3870 | |
Hg/ng·m-3 | 24 | 66 | 0 | 421 | 123 | 128 | |
L2 | Rn/Bq·m-3 | 24 | 4879 | 567 | 15300 | 4161 | 6959 |
CO2/ppm | 24 | 2732 | 600 | 10830 | 2109 | 3787 | |
Hg/ng·m-3 | 24 | 114 | 0 | 1116 | 207 | 218 | |
L3 | Rn/Bq·m-3 | 23 | 4332 | 506 | 15300 | 3694 | 6179 |
CO2/ppm | 23 | 2879 | 800 | 8680 | 2039 | 3898 | |
Hg/ng·m-3 | 23 | 69 | 1 | 275 | 77 | 107 | |
L4 | Rn/Bq·m-3 | 25 | 4939 | 536 | 13100 | 3656 | 6767 |
CO2/ppm | 25 | 2659 | 460 | 11470 | 2686 | 4003 | |
Hg/ng·m-3 | 25 | 32 | 0 | 152 | 52 | 58 | |
Rn/Bq·m-3 | 288 | 4684 | 570 | 17800 | 3791 | 6579 | |
L1—L4 | CO2/ppm | 288 | 2770 | 460 | 11470 | 2169 | 3855 |
Hg/ng·m-3 | 288 | 69.38 | 0 | 1116 | 132 | 135.38 |
表1 沿平原4条调查线土壤气Rn、 CO2和Hg浓度统计表
Table1 Soil gas concentrations of Rn、 CO2 and Hg along 4 survey lines in Pingyuan county
测线序号 | 气体名称 | 数据个数 | Qmean | Qmin | Qmax | σ | 异常阈值 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
L1 | Rn/Bq·m-3 | 24 | 4322 | 633 | 16000 | 3419 | 6033 |
CO2/ppm | 24 | 2868 | 570 | 8070 | 2004 | 3870 | |
Hg/ng·m-3 | 24 | 66 | 0 | 421 | 123 | 128 | |
L2 | Rn/Bq·m-3 | 24 | 4879 | 567 | 15300 | 4161 | 6959 |
CO2/ppm | 24 | 2732 | 600 | 10830 | 2109 | 3787 | |
Hg/ng·m-3 | 24 | 114 | 0 | 1116 | 207 | 218 | |
L3 | Rn/Bq·m-3 | 23 | 4332 | 506 | 15300 | 3694 | 6179 |
CO2/ppm | 23 | 2879 | 800 | 8680 | 2039 | 3898 | |
Hg/ng·m-3 | 23 | 69 | 1 | 275 | 77 | 107 | |
L4 | Rn/Bq·m-3 | 25 | 4939 | 536 | 13100 | 3656 | 6767 |
CO2/ppm | 25 | 2659 | 460 | 11470 | 2686 | 4003 | |
Hg/ng·m-3 | 25 | 32 | 0 | 152 | 52 | 58 | |
Rn/Bq·m-3 | 288 | 4684 | 570 | 17800 | 3791 | 6579 | |
L1—L4 | CO2/ppm | 288 | 2770 | 460 | 11470 | 2169 | 3855 |
Hg/ng·m-3 | 288 | 69.38 | 0 | 1116 | 132 | 135.38 |
图5 平原地震断层土壤气浓度空间分布(断裂名称见图1)
Fig. 5 Spatial distribution of soil gas concentrations along active faults of Pingyuan earthquake(see Fig. 1 for fault names).
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