鞍山—海城地区地震流体地球化学

作     者：仵柯田 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：杜建国;崔月菊

授予年度：2019年

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

主      题：水文地球化学 地震 氢氧同位素 断裂带 辽东地区 

摘      要：鞍山-海城地区是地震的多发地带,是辽宁省地震活动的重点监视区,但是缺乏用于地震预测的高密度地下水监测数据。因此,本文通过研究鞍山-海城地区流体地球化学时空演化特征,分析研究区水化学类型及其成因,探讨水化学变化与地震活动的关系,为该地区震情跟踪、异常落实和地震预测提供新的资料。自辽宁鞍山-海城地震重点监测区采集了78个水样。利用Dionex ICS-900离子色谱仪以及化学滴定法测量了地下水离子浓度。利用Picarro L1102-i型液态水同位素分析仪测定了氢、氧同位素组成。测量结果表明取样点水温变化范围为11.0℃7.0℃,水样的总固溶物(TDS)在197.89mg/L29.99mg/L的范围之内,水样分为6种化学类型。水化学参数统计分析结果显示,井水中阳离子离子浓度CaNaMgK,阴离子浓度HCOSOClNOF,涌泉水与井水离子浓度类似CaNaMgK,HCONOSOClF,温泉水远远不同于井水和涌泉水,其离子浓度NaKCaMg,SOHCOClFNO。δD和δO值分别在-11.2‰8.3‰,80.2‰65.3‰(以V-SMOW为标准)之间,大部分水样的δD和δO值均沿我国大气降水线分布,少数向右偏离,表明该区的地下水主要接受的补给来源是大气降水,并有深部水的供给。研究区Ca-HCO和Ca?Mg-HCO型水主要是岩石风化溶解和阳离子交换作用的结果;Ca-HCO?SO和Ca-HCO?SO?Cl型水与岩石风化溶解以及深部流体的混入有关;Ca?Na-SO?Cl?HCO型水主要受岩石风化溶解、阳离子交换作用、深部卤水混入的控制,或许还存在人类活动的影响;Na-SO?HCO型水主要是深部来源水体混入造成的。采样期间研究区共发生2次M≥3.0的地震,采样点在地震发生月份出现了明显的离子浓度异常变化。Na、Mg、Ca、Cl和SO浓度变化明显,是对地震活动响应的灵敏组分。海城1、海城4、摩云山村井、西鞍山井震前正高异常显著,海城4地震响应最敏感。根据单因子评价法和内梅罗指数法对研究区水质进行综合评价,发现井水、涌泉水总体水质良好,MYS-1水质等级为IV,3个温泉采样点水质等级为V,这四个样品氟离子超标。