【摘要】：在地震地下流體觀測中,地下水的補(bǔ)給來源、循環(huán)與演化等水文地質(zhì)環(huán)境特征,是分析地下流體前兆信息的基本依據(jù)。目前,在地下水的補(bǔ)給、循環(huán)與演化等方面的研究中,水化學(xué)、環(huán)境同位素和地下水測年等方法越來越成為有效的研究手段。采用這些方法對地下流體觀測點的水文地質(zhì)環(huán)境開展研究和評價,探討觀測點地下水的補(bǔ)給來源和循環(huán)演化特征,將為分析地震地下流體前兆信息提供重要的參考依據(jù)和基礎(chǔ)信息。另一方面,新疆天山地震帶近年來地震頻發(fā),地震活動性較高,地下流體觀測點分布合理,前兆信息豐富,為地震地下流體監(jiān)測提供了天然的試驗場。對天山地震帶地下流體觀測點水文地質(zhì)環(huán)境開展評價和研究,進(jìn)一步分析和評價地下流體前兆信息,可為未來該地區(qū)及其他觀測點的地下流體地震前兆監(jiān)測工作提供借鑒和參考。本文重點分析了研究區(qū)地下流體觀測點地下水的水化學(xué)類型、水-巖化學(xué)平衡特征、地下水熱儲溫度和循環(huán)深度、補(bǔ)給來源和補(bǔ)給高程,并采用放射性同位素氚計算了地下水年齡。取得的主要認(rèn)識有：(1)烏魯木齊9、10號泉水化學(xué)類型相近,補(bǔ)給高程和實際高程相差較小,補(bǔ)給后徑流時間和路程較短,有一部分為大氣降水直接補(bǔ)給,屬淺層地下水；4號井和4號泉中SO42-離子含量較高,水-巖化學(xué)平衡狀態(tài)為“部分平衡水”,地下水中存在一部分深層水的混入,循環(huán)深度較大;15號泉水化學(xué)類型復(fù)雜,水-巖反應(yīng)較為充分,補(bǔ)給高程低于實際高程,降水在海拔較低的地方補(bǔ)給到地下,經(jīng)過地下循環(huán)補(bǔ)給形成泉水。(2)21號泉由地表水順斷裂帶下滲、循環(huán)及排泄而成,循環(huán)深度較大,降水和地表水補(bǔ)給后經(jīng)過一定深度的循環(huán)之后經(jīng)過斷裂上涌補(bǔ)給形成該泉水。(3)501泉和39泉為Na-Ca-SO4-Cl型水,水-巖反應(yīng)處于初級階段,地下水循環(huán)深度較大,泉水是由降水和地表水補(bǔ)給后經(jīng)過一定深度的循環(huán)之后排泄形成的。(4)在北天山沙灣、烏蘇和博樂的地震流體監(jiān)測點中,所采集水樣均有不同程度的深層水的混入,地下水循環(huán)深度較大,徑流路徑較長,地下水年齡均大于500年。(5)尼勒克和特克斯的斷層泉形成機(jī)理相似,都是大氣降水和冰雪融水補(bǔ)給后,在斷裂帶中經(jīng)過一定深度和一定時間的循環(huán)排泄形成的。(6)氚年齡的證據(jù)表明監(jiān)測點多為“次現(xiàn)代”地下水,適合開展地下水化學(xué)組分的地震信息監(jiān)測。為了更好的將上述方法和理論應(yīng)用于具體工作中,文中第四章以10號泉為例,結(jié)合日常監(jiān)測數(shù)據(jù)對該監(jiān)測點的映震能力進(jìn)行了分析和評價。認(rèn)為10號泉的監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定,規(guī)律性較好,地下水混合、水一巖反應(yīng)程度及地下水年齡適中,比較適合開展地震地下流體前兆觀測,較容易獲取各階段地震前兆異常信息。對地震帶地下流體監(jiān)測點水文地質(zhì)環(huán)境的研究,將有助于推進(jìn)水化學(xué)、環(huán)境同位素和地下水測年等方法在地震監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用。尤其是地下水測年技術(shù),雖然其在地震地下流體科學(xué)研究中的應(yīng)用實例還較少,但根據(jù)相關(guān)學(xué)科的實例來看,該技術(shù)應(yīng)會有廣泛的應(yīng)用前景。
[Abstract]:In the observation of seismic underground fluid, the characteristics of groundwater recharge sources, circulation and evolution are the basic basis for analyzing the precursory information of underground fluid. At present, in the study of groundwater recharge, circulation and evolution, the methods of hydrochemistry, environmental isotopes and groundwater dating have become more and more effective researchers. The study and evaluation of the hydrogeological environment of underground fluid observation points are carried out by these methods. The source of groundwater recharge and the characteristics of cyclic evolution are discussed, and the important reference and basic information will be provided for the analysis of the precursory information of the seismic underground fluid. On the other hand, the earthquakes in the Tianshan seismic belt in Xinjiang are frequent and earthquake in recent years. High activity, reasonable distribution of underground fluid observation points, abundant precursory information and a natural test field for seismic underground fluid monitoring. The evaluation and study of the hydrogeological environment of underground fluid observation points in Tianshan seismic belt, and further analysis and evaluation of the precursory information of underground fluid can be used for the future of this area and other observation points. In this paper, the hydrochemical types of groundwater, the characteristics of water rock chemical equilibrium, the temperature and depth of groundwater, the supply and the elevation of recharge, and the calculation of the age of groundwater by radioactive isotopic tritium are emphatically analyzed in this paper. (1) (1) the chemical types of the spring water in Urumqi are similar, the recharge height and the actual elevation are relatively small, and the runoff time and distance are short after recharge, and some are direct recharge of the atmospheric precipitation, which belong to shallow groundwater, and the content of SO42- ions in well and 4 springs is higher, and the water rock chemical equilibrium state is "partially balanced water" and groundwater. A part of the deep water is mixed and the circulation depth is large; the No. 15 spring water chemical type is complex, the water rock reaction is more fully, the supply elevation is lower than the actual elevation, the precipitation is recharged to the underground at the lower altitude, and the groundwater is recharged through underground circulation. (2) the No. 21 spring is caused by the surface water breakdown, circulation and excretion. After recharge of precipitation and surface water, the spring water is formed after a certain depth of circulation. (3) the 501 springs and 39 springs are type Na-Ca-SO4-Cl water, the water rock reaction is in the primary stage, the depth of the groundwater circulation is large, and the spring water is excreted after a certain depth of circulation after the water and surface water is supplemental. (4 In the North Tianshan Sha Wan, in the seismic fluid monitoring points of Wusu and bole, the collected water samples are mixed with different degrees of deep water, the depth of the groundwater circulation is larger, the runoff path is longer and the age of the groundwater is more than 500 years. (5) the formation mechanism of the fault springs in Nilka and Turks is similar, all of which are after the recharge of atmospheric precipitation and ice snow water, The evidence of (6) age of tritium indicates that the monitoring points are mostly "sub modern" groundwater, which is suitable for monitoring the seismic information of the chemical components of groundwater. In order to better apply the above methods and theories to concrete work, the fourth chapter takes the No. 10 spring as an example, and combines the day with the day. The monitoring data of the monitoring point have been analyzed and evaluated. It is considered that the monitoring data of the 10 spring is stable, the regularity is good, the groundwater is mixed, the degree of water one rock reaction and the age of groundwater are moderate, it is more suitable to carry out the precursory observation of the earthquake underground fluid, and it is easier to obtain the anomaly information of the earthquake precursors at various stages. The study on the hydrogeological environment of the lower fluid monitoring points will help to promote the application of hydrochemistry, environmental isotopes and groundwater dating in the field of seismic monitoring, especially the technology of groundwater dating, although its application in the research of seismic underground fluid science is still less, but according to the examples of related disciplines, this technique is used. There should be a wide range of prospects for application.
【學(xué)位授予單位】：中國地震局地殼應(yīng)力研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P315.723

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本文編號：2144856