瑞金-寻乌断裂带温泉地球化学特征及与地震活动性关系

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单位中国地质大学(武汉)地下水质与健康教育部重点实验室;江西省地震局江西地震台;
来源中国矿物岩石地球化学学会第19届学术年会论文摘要集
出版年2025
摘要
活动断裂带或者断层既是地下流体逸出的通道,也是地震孕育和发生的主要场所。在地震孕育和活动过程中,由于应力应变作用的改变,导致地壳浅表层地下水和气体以及土壤等介质中的化学元素和同位素发生复杂的时间与空间变化,即地震流体地球化学异常。近年来,有记载的地球化学异常数量也在快速增加,流体地球化学异常与地震活动在时空上的关联性进一步被证实,从而成为地震预测研究的重要发展新方向,并得到全世界地震工作者的普遍重视。邵武-河源断裂带的中段的寻乌-瑞金断裂属于东南沿海地震带其区域地热背景值偏高且地热活动强烈、地震活动水平也较高。为了探索该断裂带的温泉地球化学特征及其对地震活动性的指示作用,2020年12月~2022年6月间的野外考察中采集了11个温泉逸出气体样品和地下水样品,对其化学组分、气体组分、稳定同位素和氦、氖与碳同位素的测试分析结果显示:(1)寻乌-瑞金断裂带内温泉水主要有四大类型,包括Ca-Na-HCO3、Na-HCO3、Ca-HCO3和Na-Cl型;除河角温泉达到部分平衡外,其他温泉地热水的水-岩。反应均未达到平衡,这些温泉地热水的来源主要是大气降水。(2)聚类分析和主成分分析结果显示,烧湖里、楂山里、河角和九寨温泉具有相似的地球化学成因过程,武阳和吊神排温泉则属于另外类似的地球化学成因过程。(3)断裂带内的温泉气体主要来自于地壳,幔源氦有从北向南呈现增加的趋势。除河角、龙门温泉以CO2为主要组分外,其他温泉都以N2为主要组分,其δ13CCO2值分别是–6.9‰和–5.8‰(vs.PDB),应该为幔源无机成因。N2型温泉气主要来源于大气,并有壳源气体的贡献。(4)寻乌-瑞金断裂带与区域地震活动性的对比分析结果表明,寻乌-瑞金断裂带内深部流体上涌相对强烈的区域,其深部流体对区域地震活动性具有重要的指示义。

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