地气测量探测断裂带应用研究——以茂汶断裂撮箕山段为例

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我国受断裂活动影响较大,其分布范围广、频率高、发生强度大。断裂活动可以引发地震、滑坡、岩体崩塌、地裂等多种灾害,而地震等灾害活动也会对断裂活动产生较大的诱发作用,使得断裂产生相应的反映。对活动断裂的研究能够加深对这类地质灾害的认识,在抗震减灾方面具有重要的实际意义和科研价值。活动断裂是深部上升气流向上迁移的主要通道,在断裂带上方上升气流相对富集,表现出强烈的异常,上升气流所携带的氡、地气元素也会有相应的异常体现。通过对上升气流的测量,能够初步指示活动断裂的存在、展布以及其活动性,能够为后期勘查工作的进行能够提供极大的便利、具有先导意义。茂县位于龙门山造山带后山断裂,是地震活动多发区,断裂活动频繁而且强烈,是活动断裂研究的重要区域,对土壤氡气测量、地气测量的应用研究具有重要意义。  本次研究在前人的工作基础上进行,采用地气测量、土壤氡气测量、垂直剖面土壤地球化学测量等研究方法,进一步对研究区活动断裂的土壤、土壤中氡气、地气元素进行认识,通过土壤氡气、地气元素的异常特征在空间尺度上与断裂带的相关性,研究氡气测量、地气测量对断裂带的指示作用,对比土壤氡气测量、地气测量对断裂带的指示效果,选用地气测量法进一步研究断裂带的地球化学特征。通过多种研究方法对该区域的研究,从而认识到:  (1)研究区内断裂带上覆土壤性质稳定均一,植被稀少,有机物含量少,与地气组成元素反应程度低,对地气测量影响较小,是地气测量稳定的土壤环境。  (2)土壤氡气测量结果显示,氡气异常与断裂带的相关性较好,指示了断裂带、硅质岩层以及部分裂隙的展布,但是受到土壤覆盖层的较大影响,部分异常不明显或者发生偏移。  (3)根据地气元素含量曲线的异常位置和形态,Sr、Mn、Cu、Cd、Sn、Sb等,多元素异常特征相似,位于断裂带垂直上方,与断裂带的相关性很好,较为准确地指示活动断裂展布和相对活动性,同时受到土壤覆盖层的影响较小。  (4)氡气测量法,灵敏度高、即时性强,但易受到外在因数的影响,对氡的单一测量要求仪器一致性好、稳定性高;地气测量,简单、方便,一致性好、稳定度高,采用多元素异常来指示断裂带,更为稳定可靠、可信度高。
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