汶川M_S8.0地震前后龙门山断裂带CO和CH_4排气增强.pdf

第39卷 第2期 地 震 研 究 VoI．39．No．2 2016年4月 JOURNAL OFSEISMOLOGICAL RESEARCH Apr．，2016 汶川 s8．0地震前后龙 门山断裂带 CO 和 CH4}j仁气增强术 崔月菊 ，杜建国 ，陈 杨 ，刘 雷，刘 红 ，易 丽 ，孙凤霞 (1．中国地震局地震预测重点实验室 (中国地震局地震预测研究所)，北京 100036； 2．中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083) 摘要：利用卫星高光谱数据研究了汶川地震前后震中周围及沿断裂带相同面积区域的CO和 CH 总量的变化和相 关程度。结果表明：(1)龙门山断裂带地区常年有地下气体沿断裂带向大气中释放 ，CO沿断裂带释放 ，受构造 控制明显，而 CH 除了受构造控制影响外 ，还受川西地区地下天然气的弥漫式扩散影响；(2)汶川地震的发生 促进了地下气体的释放，汶川地震前约 1．5个月至震后3个月左右有大量的地下CO和CH 气体沿龙门山断裂带 释放到大气中，并且距离震中越近 ，排气量越大。研究结果对地震监测、地气交换和环境地球化学监测有重要 意义 。 关键词：汶川地震 ；龙门山断裂带；高光谱 ；气体地球化学 中图分类号：P315．72 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—0666(2016)02—0239—07 分析了汶川地震与中地壳低速高导层的成因关系， 0 引言 明确指 出汶川地震与天然气爆炸有关；岳 中琦 (2013)也论证了汶川地震是地壳深部高密度、高 2008年5月 12 日汶川发生M 8．0地震 ，震 中 压的CH 天然气体沿龙 门山断裂带高速运移、膨 (31．01。N，103．42。E)位于龙 门山断裂带上，随 胀 ，喷出岩层造成的；大量地震现场考察发现， 后发生 了大量余震 (图 1)。大地震沿 中央断裂、 随着余震的频繁发生，汶川 8．0地震断裂带继 前山断裂中段和小鱼洞 NW 向分支断裂分别形成长 续破碎 ，孔隙度增多，土壤气中CO、Rn和Hg平 约240km、90km和7km的地表破裂带 (徐锡伟 均浓度和最大值都有上升 的趋势 (Zhouetal， 等，2008；王虎等，20lO)，破裂带南部主要是逆冲 2010)；汶川地震后，Zheng等 (2013)研究了青 断裂，北部为走滑断裂。大的余震集中分布在龙门 竹河的气体排放，认为沿断裂或破裂排放到大气 山断裂带的北西盘，余震震源深度为 5～20km 中的气体是从浅层气藏释放的。此外，卫星高光 (Huangetal，2008；Zhouetal，2010)。 ’ 谱数据也监测到该地震前后出现了CO 和水汽含 地幔流体 由 c—H—O体 系组成 (Pasteris， 量升高 异常 (Singhetal，2010；崔 月 菊等， 1987)，主要是 CO2、H0和少量 CO (Bergman， 2015)，并且大气水汽浓度增高异常受构造控制 明 1987)构成 CO一HO+CO地幔流体体系，在低 显 (崔丽华，2009)。地震释放的温室气体在大气 氧逸度条件下，可转变为 H：O—cH +co体系 中发生温室效应，使得局部温度升高，在地震前 (Matveevetal，1997)。因此，地幔流体 中存在一 后的卫星红外遥感 图像上出现了明显的孤立的卫 定量的CO、CO和 CH 等含碳气体。地震孕育过 星热红外异常现象 (魏乐军等，2OO8；张元生等， 程中，地下应力的变化促使这些地下气体 向上运 2010)。本文利用卫星高光谱数据研