地下流体化学特征及异常分析

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2022年昌吉M_S4.8地震地下流体异常特征

贾永斌, 刘萍, 王斌, 汪成国, 邓明文

内陆地震. 2024, 38(4): 376-386. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2024.04.009

摘要 (234) PDF全文 (297)

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通过对2022年7月20日昌吉M_S4.8地震前地下流体异常特征和震源机制解进行分析,总结地震前地下流体异常特征和分布范围。分析表明:昌吉地震地下流体异常在80~140 km之内。从发震时间来看,昌吉地震前地下流体异常可分为短临异常和中期趋势背景异常,其中以短临异常为主。中期趋势背景异常呈现出新26泉动水位先下降后上升。短临异常表现为新04井静水位上升、新20井静水位上升、新15泉电导率上升。异常在空间上呈现出EW向分布。震源机制解结果表明:节面I走向81°,倾角69°,滑动角174°;节面II走向173°,倾角84°,滑动角21°。P轴方位305°,T轴方位为39°,表明昌吉M_S4.8地震是在NWW向挤压,NEE向拉伸的应力作用下发生的地震事件。昌吉地震震源机制解所得主压应力作用方向与地震前异常展布方向相同。

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新疆乌苏艾其沟泥火山气体排放通量及其前兆异常特征研究

麻荣, 朱成英, 李新勇, 汪成国, 刘建明, 刘代芹, 李杰

内陆地震. 2022, 36(3): 218-226. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2022.03.004

摘要 (201) PDF全文 (17)

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泥火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式。在全球变暖的背景下,定量化地研究泥火山活动对大气圈温室气体含量增加的贡献具有至关重要的意义。乌苏艾其沟泥火山位于新疆准噶尔盆地南缘,地处北天山山前凹陷带的北阿尔钦沟背斜轴部。本文中结合该领域国际先进的测试技术,基于月尺度监测新疆乌苏艾其沟泥火山温室气体宏渗漏规模,分析了2021年新疆尼勒克M_S4.2地震前后研究区气体组分的变化情况。结果显示:CH₄和CO₂气体通量在地震前有显著前兆异常,异常幅度约是背景值的2倍。通过对震前艾其沟泥火山温室气体排放通量前兆特征分析,可为该地区地震短临预报趋势研判提供重要的参考依据。

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2024年1月23日乌什M_S7.1地震专题

乌什M_S7.1地震前哈萨克斯坦地下流体交换资料异常特征分析

梁卉, 赵彬彬, 张涛, 唐丽华

内陆地震. 2025, 39(2): 154-161. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2025.02.007

摘要 (168) PDF全文 (151)

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针对2024年1月23日乌什M_S7.1地震,对哈萨克斯坦地下流体交换资料震前异常进行梳理并对其时空变化过程进行分析。结果表明,乌什地震前,哈萨克斯坦地下流体交换资料存在5项异常,其中3项为短期异常,均出现在震前3个月;异常主要位于震中200~500 km范围内;震前异常数量逐渐增加,异常时空变化表现出先向外扩展、再向震中收缩靠近;震前大多数异常形态为正异常,研究结果有利于提高对地下流体前兆异常的认识水平。

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海南岛温泉气体地球化学特征研究

王锡娇, 魏费翔, 王佳龙, 郭明瑞, 卢启明, 张慧

内陆地震. 2024, 38(1): 13-21. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2024.01.002

摘要 (281) PDF全文 (443)

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为了查明海南岛温泉气体的起源,探讨海南岛温泉与琼北新生代火山活动的关系,通过对海南岛温泉气体成分和氮(N)同位素组成进行分析研究。结果表明:海南岛温泉气体以N₂为主,含量都在87%以上,个别样品达到90%以上,且均有CO₂共存。海南岛温泉气体δ¹⁵N值均大于0,且断裂带集中地区的样品,其δ¹⁵N值普遍偏大,而断裂带相对稀疏地区的样品,其δ¹⁵N值相对较低,说明温泉气体主要受断裂带控制,主要来源为地壳和大气。此外,海南岛温泉气体不论是气体组合还是氦同位素特征,都与腾冲、长白山及五大连池活动火山区地热流体逸出气体明显不同,前者气体组合以N₂为主,后者主要以CO₂为主,前者He含量高,³He/⁴He低,而后者He含量低,³He/⁴He高。综合温泉气体成分和同位素特征,认为海南岛温泉气体主要为地壳和大气来源,少量为幔源混入,其温泉气体释放活动属于正常的断层气体活动,与琼北新生代火山活动关系不大。

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雷琼地区晚新生代玄武岩地球化学特征及其动力学意义

胡俊, 李霓

内陆地震. 2024, 38(1): 1-12. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2024.01.001

摘要 (327) PDF全文 (469)

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晚新生代以来,雷琼地区喷发了大量的玄武岩,众多学者对这些玄武岩进行了研究。然而,关于玄武岩的成因及其反映的动力学意义仍存在争议。为了对雷琼玄武岩进行分类、获得玄武岩的初始熔体组成及地幔潜能温度,整理了雷琼玄武岩的元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学数据,并将其划分为碱性玄武岩、橄榄拉斑玄武岩、石英拉斑玄武岩和玄武安山岩4类。它们具有类似OIB的地球化学特征,同位素组成落在了亏损软流圈地幔和二型富集地幔端元的混合区域,富集组分来源于俯冲的洋壳和沉积物。进一步的初始熔体恢复模拟和地幔潜能温度计算结果显示,雷琼地区的地幔潜能温度高于正常地幔,暗示了海南地幔柱的存在。最后提出建议,后续研究需加强对样品二价铁与三价铁的测定,为初始熔体恢复及地幔源区性质的反演提供依据。同时,需加强雷琼与南海盆地周缘其他同期玄武岩的综合对比,以更好的探讨区域地幔性质及演化。

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新疆伽师M_S6.4地震前后柯坪断裂土壤气地球化学特征变化

闫玮, 朱成英, 李新勇, 许秋龙, 汪成国, 徐衍刚

内陆地震. 2022, 36(4): 362-368. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2022.04.010

摘要 (151) PDF全文 (229)

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由于土壤中气体的浓度可能会因为地下应力的变化而改变,通过对2016~2020年10期柯坪断裂土壤气地球化学流动观测结果总结和分析,土壤气浓度的变化不仅和覆盖层的厚度、粒度组合有关,也和断层出露点的破碎程度及断裂的活动状态有关。在伽师M_S6.4地震前柯坪断裂逸出气体强度出现了较为显著的增强,表明柯坪断裂西克尔至阿依库勒段活动性增强,地震发生后异常强度增强的区域显著减少与柯坪断裂的断层活动性减弱有关。

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天山地区地震监测井(泉)水文地球化学特征

李娜, 高小其, 向阳

内陆地震. 2023, 37(1): 32-43. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2023.01.004

摘要 (206) PDF全文 (256)

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为研究天山地区地震监测井(泉)地下水化学特征,系统采集了20个天山断裂带地震监测点地下水化学样品,综合运用氢氧同位素、Gibbs图、离子比值、Piper三线图、Na-K-Mg三角图和舒卡列夫分类等方法探讨了监测点的水化学及水文地球化学特征。结果如下:(1) 天山地区地震监测井(泉)水中主导阳离子为Na⁺,阴离子分别为HCO^-₃、SO^2-₄和Cl^-,TDS介于249.9～10 272.3 mg·L^-1之间,多数为淡水。(2) δD、δ¹⁸O结果表明天山地区地震监测井(泉)水主要来源于大气降水。Gibbs图表明研究区监测点地下水元素主要受岩石溶滤控制,南天山和乌鲁木齐监测点地下水受到一定蒸发浓缩控制。离子比值显示碳酸盐和硫酸盐矿物溶解是控制地下水主要离子组分主要因素。(3) Na-K-Mg三角图表明天山地区地震监测井(泉)水多数为“部分平衡水”,部分为“未成熟水”,水—岩反应处于较为活跃的程度,有利于孕震信息的传递,适合作为地震监测点。

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新疆地区地下流体异常特征统计分析及预报效能检验

梁卉, 向阳, 颜龙, 朱成英

内陆地震. 2023, 37(2): 152-163. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2023.02.005

摘要 (342) PDF全文 (299)

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基于《中国震例》(1966—2018年)系统分析新疆地区地震前地下流体前兆异常特征,对各测项进行不同震级档预报效能检验。结果表明:新疆地下流体异常数量多集中在100~200 km,异常持续时间多为震前半年内;M_S≤6.5地震新疆地下流体异常测项的平均数量为4项;震前异常月频次主要表现为“持续增长”型和“先增后减”型;新10测点和新04测点是新疆地下流体观测点中的异常“敏感点”,其所在区域及附近可被视作构造“敏感区”;利用R值评分方法对各测项预报效能进行检验,其结果显示不同震级档的R值结果有利于分析提取相应震级所适合的异常指标。

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研究论文

基于数据跟踪的新疆地下流体观测环境干扰特征分析

颜龙, 郭春生, 斯琴, 关冬晓, 王斌

内陆地震. 2021, 35(4): 370-379. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2021.04.009

摘要 (162) PDF全文 (146)

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通过对新疆区域2015～2019年地下流体数据跟踪分析,梳理5种自然环境干扰和3种场地环境干扰因素。分析各类干扰因素的成因和干扰曲线的变化特征,列举部分典型干扰事件,提出有效减少或避免环境干扰的措施与方法。最后,建议尽快建立包括观测环境、观测条件和人为干扰等组成的新疆地区地球物理观测干扰数据库。

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新疆乌苏泥火山气体地震前兆异常特征

刘岩, 贾东辉, 李新勇, 朱文振

内陆地震. 2026, 40(3): 279-285. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2026.03.007

摘要 (69) PDF全文 (34)

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泥火山作为地质构造活动的特殊产物,其喷发过程不仅揭示了地下流体的运移特征,还为区域构造应力变化和地震活动提供了重要线索。本研究以艾其沟、白杨沟泥火山为研究对象,以宏微观结合的方法,选取其300 km范围内M_S≥5.0地震,系统分析泥火山喷涌活动、气体地球化学特征等指标与地震活动的关联性,并进行R值检验。研究结果表明,泥火山喷发活动增强与氡气含量同步高值时,后续地震对应率为55.6%;泥火山每月流动观测的CO₂、CH₄气体含量呈连续上升趋势时,通过了R值检验。这些指标对地震预测有一定的指示意义,可为区域地震预测预报提供科学依据。

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温泉县构造裂隙泉水化学特征及其地震前兆指示意义

邢绍志, 赛买尔那吉·喀依木, 牛中华, 景孝复, 贾永斌, 杨斌, 王吉利

内陆地震. 2026, 40(3): 286-295. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2026.03.008

摘要 (94) PDF全文 (33)

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以新疆博州温泉县天泉与明目泉为研究对象,基于2024-03—2025-04水化学动态监测数据,综合运用Piper三线图、Gibbs模型及同位素分析等方法,探讨构造裂隙泉水化学特征及其地震前兆指示意义。结果表明,两泉水化学类型为Na-SO₄·HCO₃型;水岩作用处于动态平衡;水化学组分主要受硅酸盐矿物溶滤控制;氢氧同位素特征揭示了大气降水与深部构造水的混合补给过程。研究捕捉到2025年1月察布查尔M_S4.2地震前Na⁺ 与Cl^-浓度同步上升,证实该区域水化学组分对构造应力扰动的敏感性。本研究为构造活跃区利用地下水化学手段识别地震前兆提供重要的水文地球化学实证依据。

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便携式气相色谱仪在地震应急流体监测中的适用性

张伟, 高朝军, 关冬晓, 朱文振, 李娜

内陆地震. 2026, 40(3): 296-304. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2026.03.009

摘要 (62) PDF全文 (12)

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地下流体组分的动态异常变化是识别地震前兆信号的重要指标之一,其时序演化特征可为捕捉地震短临前兆提供观测依据。传统的实验室检测方法效率低,很难满足地震后快速响应的需求。本研究选取新疆乌鲁木齐04泉和10泉,利用Agilent990便携式气相色谱仪开展了30 d的对比测试。结果表明,该仪器对CH₄、CO₂等主要组分的检测结果与台式气相色谱仪具有较好一致性,平均相对误差控制在5.5%以内,单次分析时间缩短至10 min以内。尽管在痕量氢气检测上仍存在局限,但该仪器在主要气体组分检测、分析时效性和现场应用方面表现出较好适用性,可为地震应急流体监测由“送样检测”向“现场快速分析”拓展提供依据。

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2025年12月4日阿合奇M_S6.0地震专刊

2024年乌什M_S7.1与2025年阿合奇M_S6.0地震震前地表温度异常特征对比

张兴财, 南芳芳, 祖力卡尔·艾则孜, 潘振生, 刘海洋, 蒋志英

内陆地震. 2026, 40(2): 193-200. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2026.02.010

摘要 (99) PDF全文 (34)

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为探究强震前地表温度异常变化规律,提升区域震情跟踪水平,以新疆2024年乌什M_S7.1地震和2025年阿合奇M_S6.0地震为震例,选取MODIS地表温度数据产品,结合STL分解与GESD异常检测方法,研究两次地震前地表温度异常的时空分布规律。研究发现:在时间分布上,两次地震前均有明显地表温度异常,异常始于发震前4个月左右,总体呈现“出现—扩大—收缩集中—逐渐消失”的特征;乌什M_S7.1地震发生在异常集中后第131 d,阿合奇M_S6.0地震发生在异常集中后第113 d,且两次地震均发生在温度年趋势转向后6～9个月内。在空间分布上,温度异常集中在震中附近活动断层处,发震前4个月研究区异常像元个数维持在较高水平。MODIS数据结合STL分解与GESD方法在新疆地区震前地表温度异常跟踪中具有一定可行性。

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青海玛多M_S7.4地震四川流体水位同震响应分析

梁慧, 何思源, 张映, 王斌, 廖绍欢

内陆地震. 2025, 39(3): 245-252. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2025.03.006

摘要 (141) PDF全文 (138)

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对四川省境内24个观测井记录到的青海玛多M_S7.4地震同震响应特征开展对比分析,结果表明:该地震同震响应特征主要有振荡型、阶升型(震荡―阶升)、阶降型(阶升―阶降)。震中距 Δ≥840 km 水位同震以震荡―恢复型为主;阶升型、阶降型主要分布在震中距Δ≤700 km范围内。水位同震响应幅度、响应持续时间与震中距负相关性较弱,响应时间与震中距呈正相关性,水位地震能量密度与震中距负相关性较强。2022年雅安芦山县M_S6.1地震和2023年泸定M_S5.6地震均发生在同震阶升集中区,说明这一同震响应特征具有一定前兆意义,可为地震监测预报提供思路。

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2024年1月23日乌什M_S7.1地震专题

新32井水位异常与孔隙度变化关系探究

景孝复, 刘彦慧, 王国栋, 邢绍志, 杨斌, 王吉利

内陆地震. 2025, 39(2): 197-202. https://doi.org/10.16256/j.issn.1001-8956.2025.02.013

摘要 (173) PDF全文 (67)

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针对新疆博乐新32井水位2019—2020年观测数据曲线出现的快速“上升—下降”异常变化,利用观测井水位及大气压观测资料,通过计算气压系数、潮汐因子等参数,求取新32井含水层介质在不排水状态下的孔隙度。并通过研究新32井井―含水层系统在不同情况下孔隙度值的变化特征,分析水位观测数据曲线异常变化的水动力方面原因。结果表明,新32井水位观测数据异常变化与应力变化相关性较低,与含水层介质的变化导致补给量增大有关。

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