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《中国地质大学(北京)》 2010年
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汶川地震断裂带科学钻探地下流体气体组分异常与余震的关系研究

温静  
【摘要】: 地震前后存在地下流体异常已被众多震例所证实。探讨流体地球化学与地震的关系,有利于认识地震发生机制,提高地震监测、预报和预警能力。 汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)为开展深部流体地球化学研究提供了研究平台。WFSD-1打通了汶川地震主断裂面,完整的记录了2008年11月至2009年7月的余震数据及随钻时流体监测数据,具有一定的科研意义。 本文将以WFSD-1孔中180-1201m深度地下流体气体组分的浓度资料为基础,收集WFSD-1打钻期间断裂带范围内3.5级以上余震目录资料,来研究地下流体气体组分异常与余震的关系。 本文建立了地震断裂带钻孔中Ar、CO2、CH4、H2、He、N2、O2等流体地球化学剖面。发现孔内180-1205m深度出现多处来自地下流体的气体异常。 对WFSD-1孔中流体气体组分资料进行因子分析、浓度时间关系及比值分析、差分分析等统计学处理。在因子分析过程中,因子得分异常变化指示余震的准确性为75%。由统计学分析得出地下流体气体组分异常与区内地震活动可能存在对应关系。异常一般在震前数天出现,并且震后持续多天,不同气体组分所呈现的异常规律并不相同,且异常数量随着震中距的增加而明显减少。其中He、CH4和CO2浓度变化的映震效果明显好于Ar、N2、O2组分浓度变化的映震能力。He/Ar和N2/O2比值多为正异常,Ar/N2和O2/Ar则表现出相反的状态。表明地壳流体的活动与地震活动实际上是伴生的关系。 将地震时地下流体所有气体组分组合的异常特征分为3类:流体气体群体异常,表现为地震前后CO2、H2、He群体性正异常,O2、Ar、CH4负异常;多峰值异常,表现为CO2、H2、CH4、He正异常,O2、Ar负异常;单峰值异常,表现为CO2、H2、CH4、He正异常,O2、Ar负异常。 研究表明,地下流体与构造活动关系密切。出现显著地下流体异常处,在岩石中存在裂隙、破裂面、断层。地下流体来源多种多样。从N2/Ar比值及相关资料得知,研究区内的地下流体大多为大气降水,可能有部分深源成因。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P315.2

【引证文献】
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