地震地质

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2017年8月9日精河Ms6.6级地震后的跨断层土壤气体地球化学特征研究

朱成英1,闫玮2,黄建明3,许秋龙1,周晓成3   

  1. 1. 新疆维吾尔自治区地震局
    2. 新疆地震局
    3.
  • 收稿日期:2021-07-16 修回日期:2021-09-03 发布日期:2021-12-09
  • 通讯作者: 朱成英
  • 基金资助:
    乌苏泥火山地震前兆异常特征及喷发机理研究

  • Received:2021-07-16 Revised:2021-09-03 Published:2021-12-09

摘要: 2017年8月9日7时27分52秒,新疆博尔塔拉州精河县发生 6.6级地震,震中位于库松木契克山前断裂的东段。为研究精河6.6级地震后其周边断裂的活动特征,2017年10月18日-11月3日对库松木契克山前断裂及博罗科努—阿其克库都克断裂精河段开展了野外断层的勘选,并对库松木契克山前断裂12条测线、博罗科努—阿其克库都克断裂精河段2条测线共191个测点进行土壤气体地球化学的流动监测工作,观测跨断层土壤逸出气体Rn、H2、CO2的浓度。结果表明:①土壤气体Rn、CO2和H2浓度有较好的一致性,高值出现在断层附近,多呈现明显单峰特征。② 土壤气体Rn、CO2异常强度高值主要集中在精河6.6级地震主震区的西侧(7、8、9、10测线区域),该区域是余震集中区,而H2异常强度的最低值出现在该区域。原因可能是余震集中的区域也是断层活动性增强的区域,随着余震的发生,应力增加,岩石的孔隙减小,使孔隙中的气体得以释放,引起断层逸出气体浓度的变化,使得不能参与扩散和对流等迁移活动的Rn在CO2携带下从地下深部带到地表,这能解释Rn和CO2出现同步异常的原因;氢作为粒径最小、质量最轻、迁移速度最快和穿透力最强的元素,主要来源于深部岩石孔隙、裂隙中被封存的氢气,在孔隙受到破坏后迅速逃逸到浅部或大气中,另一方面随着余震的发生来自浅部气藏的H2量越来越少。③土壤气体Rn、CO2、H2的浓度大小与地震烈度区烈度强弱变化趋势基本一致,可把土壤气体的浓度作为宏观烈度评定的重要补充。④土壤气体浓度异常区域与余震的分布有较好的一致性, 及时在震区和外围地区开展跨断层土壤气体地球化学观测是震后趋势判定的一种有效手段和方法。

关键词: 精河6.6级地震, 跨断层, 土壤气体地球化学, 气体浓度