吉林省云峰地震臺水化學(xué)觀測可行性研究

彭博 陳兆新 鞠佳斌

摘? 要：吉林省云峰地震臺從1980年開始進(jìn)行水氡測項觀測，積累了大量觀測資料。目前云峰山洞內(nèi)自流井仍然自流，洞內(nèi)斷層穿過，是良好的水化學(xué)觀測場地。因此，該文在對云峰臺水化觀測歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，再次對云峰地震臺進(jìn)行水樣、氣樣采集工作，送往專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行樣本分析，結(jié)合分析結(jié)果給出云峰臺水化觀測進(jìn)一步優(yōu)化改造的可行性建議。

關(guān)鍵詞：水化學(xué)觀測? 數(shù)據(jù)采集與分析? 可行性論證

中圖分類號：P315.7 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（c）-0241-02

1? 云峰地震臺水樣、氣樣采集情況

在對已有云峰地震臺水氡歷史觀測數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上，前往吉林豐滿臺對其氣氡取氣裝置進(jìn)行實地考察，工作人員結(jié)合云峰臺實際情況，經(jīng)過認(rèn)真研究，對云峰山洞內(nèi)斷層處進(jìn)行開挖、密封取氣處理，準(zhǔn)備將其作為氣氡采樣實驗點對其進(jìn)行氣體采樣分析研究。

通化臺與豐滿臺合作，在云峰臺山洞內(nèi)自流井進(jìn)行取樣，取水樣4個（每個100m2）、氣樣2個（每個1L）;分別在豐滿臺和長白山火山站對樣品進(jìn)行了氣氡、水氡測量及氣樣色譜分析。

山東省地震局聊城地震水化試驗站王華研究員和高級工程師陳其峰一行二人在豐滿臺、通化臺的配合下，在云峰臺山洞內(nèi)采用擴(kuò)散器真空負(fù)壓取水樣4個（每個95～105mL），真空負(fù)壓取斷層氣氣樣2個（每個1000mL），常壓取樣1瓶（550mL）;通過飛機(jī)托運的方式到聊城臺進(jìn)行樣品分析。樣品分別用FD-125水氡觀測儀、RAD便攜式氣氡儀、SP-3400氣相色譜儀、RG-BS測汞儀、水質(zhì)滴定等方法進(jìn)行了分析。

2? 采樣結(jié)果分析

2.1 氣體成分檢測結(jié)果

斷層氣采樣采用氣相色譜儀（SP-3400）進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果見表1。

聊城水化臺數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，鉆孔斷層面內(nèi)氣體組分含量基本為空氣濃度值含量，說明鉆孔里面斷層面破碎，采集到的氣體大部分都是空氣，而沒有真實的斷層氣的組分含量。而長白山火山監(jiān)測站使用該色譜儀進(jìn)行測試，通化臺送來的氣樣中僅檢測出來O2和N2兩種氣體成分，其他4種氣體成分均未檢測到。

依據(jù)上述檢測結(jié)果，云峰臺山洞內(nèi)斷層氣檢測結(jié)果與空氣正常值相差不大，進(jìn)行長期動態(tài)監(jiān)測意義不大，分析認(rèn)為不適宜進(jìn)行斷層氣觀測。

2.2 水氡測試結(jié)果

取云峰自流井水樣進(jìn)行水氡濃度測試，分別由吉林豐滿臺、長白山火山監(jiān)測點、聊城水化臺進(jìn)行水氡濃度測試，詳細(xì)測試結(jié)果見表2。

通過上述數(shù)據(jù)分析，聊城水化臺FD-125水氡測值與長白山火山監(jiān)測站測試結(jié)果基本一致，測量結(jié)果主副樣符合較好，不超差;吉林豐滿臺站測量結(jié)果與其他2個臺測試結(jié)果有一定差距，原因在于豐滿臺測氡儀為SD-3B，而其他2臺所用儀器均為FD-125。對比吉林省現(xiàn)有的水氡觀測數(shù)據(jù)，分析認(rèn)為云峰臺水樣氡濃度值較高，可以進(jìn)行模擬水氡的觀測。

2.3 測汞測試結(jié)果

云峰臺水汞濃度測試采用RG-BS水汞觀測儀，測試結(jié)果為：10.4ng/L。該省目前僅有敦化一個水汞觀測點，敦化臺水汞觀測所用儀器也是RG-BS水汞觀測儀，結(jié)合表3（采用2015年10月敦化臺水汞觀測均值數(shù)據(jù)），分析認(rèn)為云峰臺水汞測試數(shù)據(jù)與敦化臺水汞空白樣結(jié)果相近，云峰臺不適宜進(jìn)行水汞觀測。

2.4 離子測試結(jié)果

云峰臺離子濃度觀測采用通用的容量分析法滴定，測試結(jié)果如表4所示。

通過觀測數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，離子含量較低，但是能夠觀測到離子組分含量，能夠使用滴定法進(jìn)行離子含量的觀測。

3? 水化學(xué)觀測可行性探討

3.1 人員條件

云峰臺隸屬于通化臺，通化臺是該省模范臺站，具有一流的人員團(tuán)隊，臺站工作人員有著良好的管理經(jīng)驗及積極認(rèn)真的工作態(tài)度，臺站前兆觀測多次取得國家前3名。

3.2 軟硬件條件

云峰臺所處位置干擾小，電源及數(shù)據(jù)通信正常;臺站工作區(qū)域可能放置水化觀測儀器，省內(nèi)已有成熟的水化學(xué)觀測臺站，同時通化臺與國內(nèi)流體觀測領(lǐng)域多位專家保持良好的溝通，可以進(jìn)行學(xué)習(xí)和經(jīng)驗指導(dǎo)。

3.3 已有數(shù)據(jù)支撐

（1）歷史水氡數(shù)據(jù)良好。（2）水樣采集，實驗測量結(jié)果良好。

基于上述3點，云峰臺具有水氡觀測的必備條件，可以進(jìn)行水氡觀測。

4? 結(jié)語

綜上所述，云峰自流井具有水氡觀測的條件。云峰觀測井位于山洞內(nèi)，地理位置優(yōu)越，具備水化學(xué)觀測的地質(zhì)構(gòu)造優(yōu)勢，同時在山洞內(nèi)，周邊環(huán)境干擾小，電源及數(shù)據(jù)通信能夠滿足日常觀測需要，是一口理想的地震前兆監(jiān)測井孔。

如果重新進(jìn)行水氡觀測，建議進(jìn)行洗井，對自流井進(jìn)行抽水試驗，并進(jìn)一步調(diào)研可行的脫氣裝置和井口改造方案，以保障模擬水氡連續(xù)觀測。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉耀煒，陳華靜，車用太.我國地震地下流體觀測研究40年發(fā)展與展望[J].國際地震動態(tài)，2006（7）：3-12.

[2] 汲大山，王亞男，張維東，等.自動測氡數(shù)據(jù)干擾因素淺析[J].東北地震研究，2002，18（3）：46-49.

[3] 車用太，孔令昌，陳華靜，等.地下流體數(shù)字觀測技術(shù)[M].北京：地震出版社，2002：32-35.