甘孜地震臺(tái)水氡觀測(cè)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(tái)水氡觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析了數(shù)據(jù)中的干擾因素，研究了水氡的異常特征。結(jié)果表明，受周邊環(huán)境干擾經(jīng)觀測(cè)分析，水氡主、副樣，水溫出現(xiàn)上升幅度極大的變化。

關(guān)鍵詞：甘孜地震臺(tái);水氡;干擾

在地表所進(jìn)行的各種地震前兆觀測(cè)，其觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化，實(shí)際上是多種因素共同用于地殼和觀測(cè)系統(tǒng)的綜合反映。國(guó)內(nèi)外地震地下流體動(dòng)態(tài)觀測(cè)始于上世紀(jì)60年代。（王云基等，1995）1966年邢臺(tái)地震后，我國(guó)第一個(gè)水化觀測(cè)點(diǎn)在邢臺(tái)地區(qū)新集市建點(diǎn)，目前已經(jīng)發(fā)展到擁有近千口觀測(cè)井，開展以水位、水溫、氡、汞觀測(cè)為主體的規(guī)模宏大的地震地下流體動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)（蔡祖煌，石慧馨，1980）。實(shí)踐表明，利用地下流體方法進(jìn)行地震預(yù)報(bào)探索有著良好的發(fā)展前景。

1 泉點(diǎn)觀測(cè)簡(jiǎn)介

1.1觀測(cè)泉點(diǎn)概況

甘孜地震臺(tái)水氡觀測(cè)泉點(diǎn)位于甘孜縣城西河壩村，距甘孜縣城1km，距甘孜地震臺(tái)3.5km，海拔為3360米。甘孜地震臺(tái)水氡觀測(cè)于1974年3月15日，在騎兵營(yíng)洗澡堂池子內(nèi)取水觀測(cè)，1975年10月重新選點(diǎn)、挖井，并修建取水平房一座，開始在現(xiàn)址取水進(jìn)行水氡觀測(cè)，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(duì)泉點(diǎn)進(jìn)行了維護(hù)，泉點(diǎn)井口為邊長(zhǎng)1m的正方形，泉點(diǎn)水深2m，該泉點(diǎn)為自流上升井。2015年1月1日更換觀測(cè)儀器為FD-125氡釷觀測(cè)儀進(jìn)行觀測(cè)。

1.2 觀測(cè)點(diǎn)附近巖性特征

甘孜地震臺(tái)泉點(diǎn)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(zhì)主要成份為碳酸氫根、納、鈣、鎂等，水層時(shí)代為上三疊紀(jì)。

1.3 ?觀測(cè)泉點(diǎn)基本參數(shù)

甘孜地震臺(tái)泉點(diǎn)01井主要觀測(cè)項(xiàng)目為水氡觀測(cè)，輔助觀測(cè)項(xiàng)目為水溫、水位、流量、氣溫、氣壓等。

2 水氡觀測(cè)干擾因素分析

2.1 觀測(cè)干擾判定

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

2.2采樣過(guò)程及儀器檢查

對(duì)采樣過(guò)程中存在干擾因素進(jìn)行排查，對(duì)固定取樣點(diǎn)，取樣深度，水位、水溫測(cè)量方式等進(jìn)行排查，并進(jìn)行重采樣觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)采樣過(guò)程中存在干擾因素。

觀測(cè)室儀器進(jìn)行檢查對(duì)儀器閾值、高壓、工作高壓、固體檢查源示值（N/min）檢查，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求、排除因儀器造成數(shù)據(jù)變化。

2.3觀測(cè)過(guò)程檢查及觀測(cè)結(jié)果

甘孜地震臺(tái)觀測(cè)員于8月26日對(duì)采集的水樣進(jìn)行了平行樣觀測(cè)，呈下降趨勢(shì)，變化幅度基本一致，符合水氡衰減趨勢(shì);通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)試人員操作過(guò)程檢查來(lái)看，測(cè)試人員操作技能熟練，測(cè)試過(guò)程符合規(guī)范;按流體觀測(cè)《規(guī)范》、《細(xì)則》和臺(tái)站觀測(cè)分析流程，對(duì)26日的異常樣品進(jìn)行了平行樣復(fù)測(cè)，其結(jié)果基本一致。

從甘孜地震臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，觀測(cè)系統(tǒng)工作正常，測(cè)試員測(cè)試過(guò)程符合規(guī)范，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的干擾因素存在。

2.4環(huán)境干擾情況分析

1、輔助測(cè)項(xiàng)分析：甘孜地震臺(tái)流體輔助測(cè)項(xiàng)有氣溫、氣壓、室溫、鼓泡溫度、觀測(cè)室濕度，從水氡日測(cè)值與輔助測(cè)項(xiàng)的對(duì)比分析來(lái)看，輔助測(cè)項(xiàng)較穩(wěn)定，無(wú)明顯變化，長(zhǎng)期趨勢(shì)較穩(wěn)定。

2、氣象因素分析：從水氡日測(cè)值和甘孜地震臺(tái)記錄的降雨量、氣壓和氣溫資料作對(duì)比分析來(lái)看沒有發(fā)現(xiàn)本次氡值、水位、水溫變化與氣象因素有關(guān)。

3、環(huán)境干擾分析：在異常核實(shí)中，觀測(cè)人員對(duì)甘孜溫泉泉點(diǎn)周圍環(huán)境、地下水開采等情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)：（1）長(zhǎng)期以來(lái)泉點(diǎn)排水不暢，表層泥水淤積嚴(yán)重，本次距離取水房三米處出現(xiàn)深1.2m，寬3m的開挖，開挖原因?yàn)樵械牡叵鹿芫W(wǎng)破裂排水不暢，更換排水管，導(dǎo)致取水池排水側(cè)環(huán)境發(fā)生改變，表層水出現(xiàn)大量泄露，導(dǎo)致水位出現(xiàn)大幅下降;（2）長(zhǎng)期以來(lái)泉點(diǎn)水位受周邊溫泉浴池運(yùn)行排水影響較嚴(yán)重。

3 水氡干擾分析

通過(guò)對(duì)甘孜地震臺(tái)水氡8月25日至28日資料的整理分析可以得出以下結(jié)論：

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

（2）在對(duì)周邊水坑、放生池水溫測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)水溫與平常無(wú)重大變化。

（3）該取水池北側(cè)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(nèi)的水位密切相關(guān);大量降雨、放生池倒灌時(shí)，水位會(huì)隨之上升;周邊開挖、放生池泄水時(shí)會(huì)隨之下降。

（4）流體與其它學(xué)科手段對(duì)比分析：在甘孜區(qū)域內(nèi)還有甘孜地震臺(tái)地電、形變等觀測(cè)手段及甘孜水井，近期均未見明顯數(shù)據(jù)異常。

（5）甘孜溫泉點(diǎn)2018年8月26日觀測(cè)數(shù)據(jù)與2016年同期相比，數(shù)據(jù)較為接近;在2017年6月，該泉點(diǎn)也曾出現(xiàn)較大幅度的數(shù)據(jù)突然上升，后續(xù)未出現(xiàn)其他明顯異常。

綜上所述，甘孜溫泉氡值數(shù)據(jù)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(lián)系。

4 干擾因素判定

通過(guò)對(duì)甘孜溫泉泉點(diǎn)及周圍環(huán)境調(diào)查、儀器設(shè)備供電系統(tǒng)檢查、觀測(cè)系統(tǒng)工作狀況檢查、采樣人員采樣操作、樣品封存及運(yùn)輸環(huán)節(jié)的核實(shí)、觀測(cè)儀器工作狀態(tài)檢查、樣品分析人員的操作過(guò)程核實(shí)等沒有發(fā)現(xiàn)存在明顯的干擾;氡值與輔助測(cè)項(xiàng)、氣象因素關(guān)系分析來(lái)看，觀測(cè)數(shù)據(jù)可靠，存在氣象干擾的可能性不大。取水泉點(diǎn)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(shí)深度較深，導(dǎo)致泉點(diǎn)內(nèi)水位流失，氡值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，隨著開挖面積增大，流失量增加，預(yù)計(jì)氡值將繼續(xù)有所下降。

5 討論

此次甘孜地震臺(tái)水氡觀測(cè)主要干擾因素是2018年8月26日以來(lái)甘孜溫泉01井的氡值突升（不穩(wěn)定變化）受環(huán)境影響，離泉點(diǎn)3.6m處縣政施工，土石開挖，造成數(shù)據(jù)變化的可能性很大。

從長(zhǎng)期來(lái)看隨著溫泉逐步恢復(fù)營(yíng)業(yè)，縣政施工完成坑道回填，對(duì)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(shí)間將不會(huì)造成倒灌現(xiàn)象，長(zhǎng)期數(shù)據(jù)趨勢(shì)無(wú)法判定走勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]王云基等，中國(guó)地震科技監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，1995.

[2]蔡祖煌，石慧馨.地震流體地質(zhì)學(xué)概論[M].地震出版社，1980.