Analysis of geochemical gas characteristics in Suqian section of the Tanlu fault zone
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摘要: 通过对不同位置、不同性质、不同地质年代断层分别进行布设测线,测量不同种类地球化学气体逸出浓度并开展专题研究,得出郯庐断裂宿迁段断层气Rn、CO2浓度变化同步性较好,浓度异常区域与断层破碎带具有一致性,郯庐断裂宿迁段断层气浓度与断裂活动年代有关,全新世活动断裂浓度最高,晚更新世活动断裂稍低,早第四纪断裂浓度最低等结论。此项研究对在郯庐断裂宿迁段开展地球化学气体观测,进而预测地震具有重要的指示意义。Abstract: In this paper, by measuring the fault distribution with different natures and faults of different geological ages separately, different kinds of geochemical gas spillover concentrations are measured and special research is carried out. High synchronization is found for the variation of Rn and CO2 concentration in Suqian fault zone. The concentration anomaly area is consistent with the fault fracture zone. The fault gas concentration in the Suqian section is related to the age of fault activity. The Holocene activity has the highest fault concentration and the Late Pleistocene active fault is slightly lower. The concentration of the early Quaternary fracture concentration is the lowest. This study has important indications for geochemical gas observations in the Suqian section of the Tanlu fault and for earthquake predictions.
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Key words:
- Tanlu fault zone /
- Suqian section /
- fault gas /
- characteristic analysis
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表 1 郯庐断裂宿迁段主要断裂
Table 1. Major faults in Suqian section of Tanlu fault
编号 断裂名称 断裂性质 最新活动时代 F1 王庄—苏圩断裂 右旋正断 早第四纪 F2 大官庄—双庄断裂 右旋逆、正断 早第四纪 F3 城岗—耿车断裂 右旋逆、正断 晚更新世 F4 窑湾—高作断裂 右旋正断 早第四纪 F5-1 桥北镇—宿迁断裂东支 右旋逆、正断 晚更新世 F5-2 桥北镇—宿迁断裂西支 右旋逆、正断 全新世 表 2 测量仪器一览表
Table 2. List of measuring instruments
测量气体 仪器型号 生产厂商 Rn FD216环境氡测量仪 北京核地科技 CO2 GXH-3010E1便携式红外线CO2分析仪 北京华云科技 ATG-C60便携式二氧化碳分析仪 杭州超钜科技 H2 ATG-300H便携式测氢仪 杭州超钜科技 Hg RA-915M便携式汞分析仪 LUMEX(刘梅克斯) 表 3 勘选测线一览表
Table 3. List of survey line
编号 测线长度/m 测点数量/个 所在断层 行政区域 1 279 15 F1 湖滨新区 2 328 17 F2 经开区 3 326 17 F3 湖滨新区 4 299 17 宿城区 5 314 18 宿城区 6 259 16 宿城区 7 338 18 睢宁县 8 350 20 F4 宿城区 9 320 17 F5-1 宿豫区 10 338 16 湖滨新区 11 318 18 湖滨新区 12 344 16 宿城区 13 320 17 宿城区 14 333 20 泗洪县 15 292 16 泗洪县 16 310 17 F5-2 湖滨新区 17 92 13 湖滨新区
(宿迁地震台)18 370 16 湖滨新区 19 345 16 宿城区 20 677 17 宿城区 21 514 20 宿城区 22 399 17 泗洪县 23 316 17 泗洪县 24 98 10 泗洪县
(泗洪地震台)25 469 18 泗洪县 26 262 16 泗洪县 27 345 18 泗洪县 28 339 18 泗洪县 29 343 17 泗洪县 表 4 Rn、CO2、Hg气体浓度相关系数汇总表
Table 4. Summary of correlation coefficients of Rn, CO2 and Hg gas concentrations
测线 Rn与CO2 Rn与Hg CO2与Hg 1 0.641 406 431 0.485 828 487 0.854 601 103 2 0.687 600 013 0.284 038 574 0.029 838 216 3 0.985 188 698 0.239 249 724 0.293 754 132 4 0.437 358 045 0.207 995 587 −0.041 230 804 5 0.716 410 993 0.804 977 75 0.747 843 995 6 0.640 983 557 0.415 112 738 0.322 452 171 7 0.888 976 417 0.057 452 095 0.237 056 616 8 0.803 368 823 0.296 979 475 0.371 518 17 9 0.663 457 764 0.357 838 896 0.179 162 549 10 0.926 149 395 0.428 201 56 0.369 928 533 11 0.652 470 23 0.181 097 999 0.026 820 138 12 0.838 028 292 −0.106 423 119 −0.117 823 28 13 0.739 576 96 0.484 203 071 0.642 345 098 14 0.858 570 689 −0.039 484 95 0.177 909 489 15 0.840 803 244 0.245 393 563 0.088 848 658 16 0.798 522 723 0.190 282 662 −0.000 720 28 17 0.556 579 862 −0.072 753 746 0.327 578 678 18 0.861 519 517 −0.057 140 431 −0.233 620 264 19 0.347 608 835 −0.130 405 346 −0.003 168 472 20 0.241 909 621 0.595 815 668 −0.157 297 859 21 0.843 831 25 0.187 630 344 0.290 105 417 22 0.645 309 705 0.567 961 985 0.115 282 487 23 0.034 313 892 0.464 952 407 −0.186 517 355 24 0.971 462 902 0.287 596 532 0.211 914 566 25 0.681 940 298 −0.077 897 249 0.278 509 524 26 0.533 334 036 0.009 890 019 0.481 015 961 27 0.951 049 524 0.100 988 352 0.010 619 799 28 0.903 662 124 −0.244 277 94 −0.144 997 674 29 0.781 621 593 0.250 238 95 −0.058 353 065 表 5 Rn、CO2气体浓度测量数据统计
Table 5. Statistics of Rn, CO2 gas concentration measurement
气体 总数 剔除异常值 最大值 最小值 均值 中值 标准差 背景值 Rn 488 197 36.737 0.365 4.751 3.237 4.826 2.157 CO2 488 230 2.56 0.02 0.491 0.315 0.456 0.176 表 6 各测线Rn、CO2气体浓度最大衬度统计
Table 6. Statistics of maximum contrast of Rn and CO2 gas concentration in each measurement line
测线 所在断层 最新活动时代 Rn CO2 浓度最大值 最大衬度 浓度最大值 最大衬度 1 F1 早第四纪 14.080 6.5 0.720 4.1 2 F2 早第四纪 5.218 2.4 0.570 3.2 3 F3 晚更新世 11.700 5.4 2.190 12.4 4 6.007 2.8 2.190 12.4 5 6.125 2.8 2.560 14.5 6 7.629 3.5 0.820 4.7 7 7.652 3.5 0.980 5.6 8 F4 早第四纪 8.477 3.9 1.990 11.3 9 F5-1 晚更新世 4.895 2.3 0.420 2.4 10 13.762 6.4 0.980 5.6 11 12.769 5.9 1.460 8.3 12 12.472 5.8 1.280 7.3 13 5.201 2.4 0.920 5.2 14 10.201 4.7 1.320 7.5 15 8.651 4.0 1.300 7.4 16 F5-2 全新世 9.581 4.4 0.250 1.4 17 4.516 2.1 0.240 1.4 18 17.251 8.0 1.560 8.9 19 7.453 3.5 0.680 3.9 20 15.208 7.0 2.440 13.9 21 23.271 10.8 2.070 11.8 22 26.418 12.2 0.880 5.0 23 20.646 9.6 0.290 1.6 24 F5-2 全新世 26.311 12.2 1.420 8.1 25 32.369 15.0 2.040 11.6 26 9.247 4.3 0.300 1.7 27 21.433 9.9 0.870 4.9 28 36.737 17.0 1.370 7.8 29 9.648 4.5 0.750 4.3 -
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