甘孜地震臺水氡觀測干擾因素的分析

曾程 王力 郎韻宏 李寧容

摘要：本文整理了甘孜地震臺水氡觀測數據，分析了數據中的干擾因素，研究了水氡的異常特征。結果表明，受周邊環境干擾經觀測分析，水氡主、副樣，水溫出現上升幅度極大的變化。

關鍵詞：甘孜地震臺;水氡;干擾

在地表所進行的各種地震前兆觀測，其觀測數據的變化，實際上是多種因素共同用于地殼和觀測系統的綜合反映。國內外地震地下流體動態觀測始于上世紀60年代。（王云基等，1995）1966年邢臺地震后，我國第一個水化觀測點在邢臺地區新集市建點，目前已經發展到擁有近千口觀測井，開展以水位、水溫、氡、汞觀測為主體的規模宏大的地震地下流體動態觀測網（蔡祖煌，石慧馨，1980）。實踐表明，利用地下流體方法進行地震預報探索有著良好的發展前景。

1 泉點觀測簡介

1.1觀測泉點概況

甘孜地震臺水氡觀測泉點位于甘孜縣城西河壩村，距甘孜縣城1km，距甘孜地震臺3.5km，海拔為3360米。甘孜地震臺水氡觀測于1974年3月15日，在騎兵營洗澡堂池子內取水觀測，1975年10月重新選點、挖井，并修建取水平房一座，開始在現址取水進行水氡觀測，使用儀器為FD-105K型射氣儀，取水房于2014年6月開始改造，并對泉點進行了維護，泉點井口為邊長1m的正方形，泉點水深2m，該泉點為自流上升井。2015年1月1日更換觀測儀器為FD-125氡釷觀測儀進行觀測。

1.2 觀測點附近巖性特征

甘孜地震臺泉點屬于基巖裂隙承壓上升泉，基巖成份主要是石英砂板巖，水質主要成份為碳酸氫根、納、鈣、鎂等，水層時代為上三疊紀。

1.3 ?觀測泉點基本參數

甘孜地震臺泉點01井主要觀測項目為水氡觀測，輔助觀測項目為水溫、水位、流量、氣溫、氣壓等。

2 水氡觀測干擾因素分析

2.1 觀測干擾判定

初步分析判斷甘孜泉點受周邊環境干擾，干擾因素主要由甘孜縣政管道改造，離泉點3.6m處縣政地下水管改造，挖溝約寬3m、深1.2m、長120m，埋有HDPE剛帶增強管、改善原有排水系統，對地下淺水層造成破壞，導致水位急劇下降。

2.2采樣過程及儀器檢查

對采樣過程中存在干擾因素進行排查，對固定取樣點，取樣深度，水位、水溫測量方式等進行排查，并進行重采樣觀測，未發現采樣過程中存在干擾因素。

觀測室儀器進行檢查對儀器閾值、高壓、工作高壓、固體檢查源示值（N/min）檢查，各項指標符合要求、排除因儀器造成數據變化。

2.3觀測過程檢查及觀測結果

甘孜地震臺觀測員于8月26日對采集的水樣進行了平行樣觀測，呈下降趨勢，變化幅度基本一致，符合水氡衰減趨勢;通過現場對測試人員操作過程檢查來看，測試人員操作技能熟練，測試過程符合規范;按流體觀測《規范》、《細則》和臺站觀測分析流程，對26日的異常樣品進行了平行樣復測，其結果基本一致。

從甘孜地震臺的現場來看，觀測系統工作正常，測試員測試過程符合規范，沒有發現明顯的干擾因素存在。

2.4環境干擾情況分析

1、輔助測項分析：甘孜地震臺流體輔助測項有氣溫、氣壓、室溫、鼓泡溫度、觀測室濕度，從水氡日測值與輔助測項的對比分析來看，輔助測項較穩定，無明顯變化，長期趨勢較穩定。

2、氣象因素分析：從水氡日測值和甘孜地震臺記錄的降雨量、氣壓和氣溫資料作對比分析來看沒有發現本次氡值、水位、水溫變化與氣象因素有關。

3、環境干擾分析：在異常核實中，觀測人員對甘孜溫泉泉點周圍環境、地下水開采等情況進行實地調查發現：（1）長期以來泉點排水不暢，表層泥水淤積嚴重，本次距離取水房三米處出現深1.2m，寬3m的開挖，開挖原因為原有的地下管網破裂排水不暢，更換排水管，導致取水池排水側環境發生改變，表層水出現大量泄露，導致水位出現大幅下降;（2）長期以來泉點水位受周邊溫泉浴池運行排水影響較嚴重。

3 水氡干擾分析

通過對甘孜地震臺水氡8月25日至28日資料的整理分析可以得出以下結論：

（1）根據以前出現的情況，泉點出現水位降低，一般都是周邊環境破壞或市政施工干擾。這種情況下，一般會出現水位下降，氡值跳變，水溫也隨之變化的情況。

（2）在對周邊水坑、放生池水溫測量中，發現水溫與平常無重大變化。

（3）該取水池北側池壁多有破損，受地形條件的限制，在2013年的改造中中未能徹底根治，水位與周邊小范圍內的水位密切相關;大量降雨、放生池倒灌時，水位會隨之上升;周邊開挖、放生池泄水時會隨之下降。

（4）流體與其它學科手段對比分析：在甘孜區域內還有甘孜地震臺地電、形變等觀測手段及甘孜水井，近期均未見明顯數據異常。

（5）甘孜溫泉點2018年8月26日觀測數據與2016年同期相比，數據較為接近;在2017年6月，該泉點也曾出現較大幅度的數據突然上升，后續未出現其他明顯異常。

綜上所述，甘孜溫泉氡值數據突升異常與取水池旁的道路深挖，引起地表層水泄流有必然聯系。

4 干擾因素判定

通過對甘孜溫泉泉點及周圍環境調查、儀器設備供電系統檢查、觀測系統工作狀況檢查、采樣人員采樣操作、樣品封存及運輸環節的核實、觀測儀器工作狀態檢查、樣品分析人員的操作過程核實等沒有發現存在明顯的干擾;氡值與輔助測項、氣象因素關系分析來看，觀測數據可靠，存在氣象干擾的可能性不大。取水泉點附近開挖面積較大，深度較深，水量流失較多，水位下降明顯，原有積水排除;另因池壁破損，在開挖管道時深度較深，導致泉點內水位流失，氡值呈現下降趨勢，隨著開挖面積增大，流失量增加，預計氡值將繼續有所下降。

5 討論

此次甘孜地震臺水氡觀測主要干擾因素是2018年8月26日以來甘孜溫泉01井的氡值突升（不穩定變化）受環境影響，離泉點3.6m處縣政施工，土石開挖，造成數據變化的可能性很大。

從長期來看隨著溫泉逐步恢復營業，縣政施工完成坑道回填，對淺水層流失將有所制止，水位將有所上漲，縣政管道安裝完成后在一段時間將不會造成倒灌現象，長期數據趨勢無法判定走勢。

參考文獻

[1]王云基等，中國地震科技監測預報司，1995.

[2]蔡祖煌，石慧馨.地震流體地質學概論[M].地震出版社，1980.