發(fā)布時間：2020-07-05 03:50

【摘要】：首都圈地區(qū)包含北京、天津及河北、山西的部分區(qū)域,具有重要的政治、經(jīng)濟和文化地位。目前,區(qū)域內(nèi)活動斷層構造活動較強,地震危險性相對較高,地震監(jiān)測工作尤為重要。為了研究首都圈地區(qū)活動斷層上方土壤氣體的地球化學特征,判別斷層活動性和評估地震危險性,論文跨斷層測量了山西斷裂帶北段、懷安盆地、延懷盆地、三河地區(qū)、唐山地區(qū)和天津地區(qū)的19條活動斷層上方的土壤氣Rn、CO_2、Hg濃度和通量,探討土壤氣濃度和通量地球化學特征,分析土壤氣體空間分布特征及其影響因素,探索土壤氣地球化學特征與構造和地震活動的關系,為首都圈地區(qū)地震監(jiān)測提供地球化學依據(jù)。2016年4月至6月,在首都圈地區(qū)19條活動斷層上方36個土壤氣剖面跨斷層測量了土壤氣體Rn、CO_2、Hg濃度和通量,濃度測點共計1088個,通量測點共計252個。土壤氣Rn濃度測量使用RTM2200型測氡儀測量,土壤氣Rn通量使用RAD7型測氡儀進行測量;土壤氣CO_2濃度和通量測量均使用GXH-3010E型便攜式紅外線CO_2分析儀;土壤氣Hg濃度測量使用RA-915+型塞曼效應測汞儀。測量結果顯示,首都圈地區(qū)各剖面土壤氣Rn、CO_2和Hg的平均濃度的范圍分別是0.706~28.992 kBq/m~3、0.13~1.29%、5.8~20.2 ng/m~3,其中土壤氣Rn、CO_2和Hg的平均濃度最高的剖面分別是大東關剖面、蠶房營剖面和吳莊村剖面。首都圈地區(qū)各剖面土壤氣Rn、CO_2的平均通量的范圍分別是12.95~128.3 Bqm~(-2)h~(-1)、9.15~91.3 gm~(-2)d~(-1),其中土壤氣Rn、CO_2的平均通量最高的剖面分別是豐南剖面、何家洼剖面。首都圈地區(qū)土壤氣Rn、CO_2和Hg的濃度和土壤氣Rn、CO_2的通量均表現(xiàn)出東高西低的空間分布特征。這主要是因為首都圈地區(qū)在近EW向構造應力作用下,東部張-渤地震帶陸地段歷史地震和現(xiàn)今地震的密集程度均高于山西地震帶北段,總體應力水平較高。其次,斷層滑移速率也是影響土壤氣空間分布特征的因素之一,但是主要表現(xiàn)在同一活動斷層上方的剖面。此外,研究發(fā)現(xiàn)土壤組分和土壤粒度對土壤氣地球化學特征基本沒有影響。首都圈地區(qū)溫泉氣體He同位素數(shù)據(jù)(~3He/~4He)表現(xiàn)出西部較高東部較低的空間分布特征,與土壤氣Rn、CO_2和Hg空間分布特征相反。西部地區(qū)較高的~3He/~4He值說明溫泉氣體He地幔貢獻率較高,斷裂深部連通性較好,滲透率也較高。結合地球內(nèi)部元素U的分布特征分析,土壤氣Rn的源區(qū)很可能沒有深入地幔,而是在地殼中的某些區(qū)域。此外,土壤氣CO_2和Hg的地球化學特征與土壤氣Rn類似,其源區(qū)深度可能與Rn類似。
【學位授予單位】：中國地震局地震預測研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P315.724

【參考文獻】

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本文編號：2742037