本文關鍵詞：汶川地震斷裂帶汞的地球化學特征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2008年5月12日,我國四川省汶川發(fā)生了Ms 8.0級特大地震,造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。汶川Ms 8.0級地震后,在汶川地震斷裂帶上快速開展了汶川地震斷裂帶科學鉆探工程(簡稱WFSD),用于研究此次地震的一系列科學問題。汞元素作為地震地下流體研究中的一項重要手段,被用來研究斷裂活動和地震孕育前兆過程。在我國地震地下流體監(jiān)測中,汞觀測臺網(wǎng)一直占據(jù)著重要的地位。通過WFSD,開展汶川地震斷裂帶地下和地表汞及其同位素研究工作,分析大震后斷裂帶汞及其同位素的地球化學特征,探討汞及其同位素在研究流體對汶川地震響應中的作用,其結果對深入研究流體在汶川地震過程中的作用具有重要意義。本文分析了大地震后映秀—北川斷裂帶WFSD-1孔汞及其同位素和地表破裂帶汞元素的地球化學特征。研究結果表明,汶川地震同震破碎帶上出現(xiàn)的高汞含量異常帶,與斷裂帶滲透率增大和深部熱液流體上涌有一定的關系�？偣糠植继卣鞣从秤承恪贝〝嗔褞鹌扑閹У姆菍ΨQ性特征。不同巖性中汞的同位素具有不同的質(zhì)量分餾和非質(zhì)量分餾特征,斷裂帶中高溫流體活動影響了斷層泥中汞同位素分餾,這一特征反映出深部流體對地震的響應和作用。汶川地震地表破裂帶虹口八角廟段斷層巖中存在汞異常現(xiàn)象,斷層泥較斷層角礫巖和基巖更容易富集汞。斷層泥中汞的高富集系數(shù),反映出地下有直接的汞排放源。黑色斷層泥含汞量高的特征,揭示出虹口地表破裂帶為有機物和粘土礦物高富集帶。同時依據(jù)汶川地震斷裂帶地下深處和地表汞的運移和富集特征,本文提出了斷裂帶汞的運移過程模型。地震打開了斷裂通道,促使地下滲透性增加,致斷層深部流體上涌,而汞是斷裂深部流體的攜帶物。本文的研究結果表明了汞元素能夠指示汶川地震同震破碎帶的結構特征、汞同位素分餾能反映出地震過程中的高溫流體活動、汞元素在斷裂帶的運移和富集過程,以及揭示出龍門山斷裂帶的映秀—北川地段存在深部流體活動現(xiàn)象。汞及其同位素能作為一種重要手段研究流體對地震的響應。本文研究結果豐富了汞在地震監(jiān)測預測中的研究內(nèi)容,同時為分析大震過程提供深部流體活動行為的地球化學依據(jù),對今后汞的地震監(jiān)測預測方法研究也具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：汞 汞同位素 流體活動 汶川8.0級地震 同震破碎帶 汶川地震斷裂帶科學鉆探
【學位授予單位】：中國地震局地球物理研究所
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P315;P595
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 引言12-18
• 0.1 選題目的與研究意義12-13
• 0.2 研究目標與內(nèi)容13-14
• 0.2.1 研究目標13
• 0.2.2 論文內(nèi)容13-14
• 0.3 關鍵科學問題、特色與創(chuàng)新處14-15
• 0.3.1 擬解決的關鍵科學問題14
• 0.3.2 研究特色與創(chuàng)新之處14-15
• 0.4 研究方法與技術路線15-17
• 0.4.1 研究方法15-16
• 0.4.2 技術路線16-17
• 0.5 作量17-18
• 第一章 研究區(qū)域概況18-28
• 1.1 汶川地震概況18-19
• 1.2 汶川地震成因19-21
• 1.3 汶川地震斷裂帶科學鉆探21-24
• 1.3.1 WFSD項目情況21-22
• 1.3.2 WFSD-1構造特征22-24
• 1.4 八角廟地表破裂帶24
• 1.5 WFSD研究新進展24-26
• 1.6 小結26-28
• 第二章 流體活動與地震28-38
• 2.1 水文變化與地震28-32
• 2.1.1 水位28-29
• 2.1.2 水溫29
• 2.1.3 水化學組分29-30
• 2.1.4 環(huán)境同位素30-32
• 2.2 氣體變化與地震32-35
• 2.2.1 Rn32-33
• 2.2.2 He33-34
• 2.2.3 H_234
• 2.2.4 CO_234-35
• 2.2.5 汶川地震的氣體變化35
• 2.3 小結35-38
• 第三章 斷裂帶中汞的地球化學特征研究進展38-46
• 3.1 汞的觀測技術38
• 3.2 斷裂帶中的汞38-40
• 3.2.1 深部斷裂帶巖石中的汞39
• 3.2.2 地表斷裂帶土壤氣中的汞39
• 3.2.3 地下水中的汞39-40
• 3.3 汞同位素及其在斷裂帶中的特征40-42
• 3.3.1 汞同位素及其研究進展40-42
• 3.3.2 斷裂帶中汞的同位素分餾42
• 3.4 汞的應用42-44
• 3.4.1 活斷層探測42-43
• 3.4.2 地震前兆43-44
• 3.5 小結44-46
• 第四章 斷裂帶深部汞及其同位素地球化學特征46-64
• 4.1 巖芯和隨鉆流體中的汞46-53
• 4.1.1 樣品采集與測試46-47
• 4.1.2 汞測試結果47-49
• 4.1.3 汞揭示的同震破碎帶非對稱性特征49-53
• 4.2 巖芯汞同位素53-59
• 4.2.1 樣品與分析方法53-54
• 4.2.2 汞同位素組成的差異性54-58
• 4.2.3 汞同位素分餾與深部流體活動58-59
• 4.3 巖芯總汞、汞同位素及薄片顯微綜合分析59-61
• 4.4 小結61-64
• 第五章 地表破裂帶汞的地球化學特征64-74
• 5.1 材料與方法64-65
• 5.1.1 樣品采集與準備64-65
• 5.1.2 樣品分析65
• 5.1.2.1 總汞(THg)65
• 5.1.2.2 總有機碳(TOC)和δ~(13)C65
• 5.1.2.3 Mn、Fe和Ti元素65
• 5.2 結果65-67
• 5.2.1 THg含量65-66
• 5.2.2 TOC和δ~(13)C66-67
• 5.3 機理與討論67-71
• 5.3.1 斷層巖汞的來源67-69
• 5.3.2 影響汞富集的因素69-70
• 5.3.3 汞揭示的地震地表過程中的流體作用70-71
• 5.4 映秀—北川斷裂帶汞的運移與富集過程71-73
• 5.5 小結73-74
• 第六章 總結74-78
• 6.1 結論74-75
• 6.2 存在的問題75-76
• 6.3 下一步的工作計劃76-78
• 參考文獻78-94
• 作者簡歷與研究成果94-96
• 致謝96-97

【參考文獻】

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