关于北京市平原区测氡定位隐伏活动断裂的探讨

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1、2013V01．8No．1张晓亮等：关5-北京市平原区测氡定位隐伏活动断裂的探讨第8卷第1期关于北京市平原区测氡定位隐伏活动断裂的探讨张晓亮，方同明，韩毅，王泽龙(北京市地质调查研究院，北京102206)摘要：本文结合氧气化学特性，对北京市隐伏活动断裂进行了测试，并选取了典型氡浓度异常剖面进行了解译分析，初步探讨了氧气与隐伏活动断裂的关系。关键词：氧气；隐伏活动断裂；解译分析中图分类号：P546，P595文献标识码：A文章编号：1007-1903(2013)01-0013-050引言放射性气体氡因具有化学性质稳定、迁移能力强，能不断沿活断层及其周围破碎带向地表迁移和释放的特点，

2、常被用来作为深部信息的指示元素。大量资料表明，在断层活动的地区，总是出现氡气含量高值异常。因此通过氡气测量可以查明地下活断层的空间位置，对断层的活动性做出评价。在活断层探测的多种方法中，氡气测量具有简便、快捷、经济、有效的特点。1北京市活动断裂分布情况北京平原地区的活动断裂构造按走向分为北东向和北西向两组。北东向活动断裂有黄庄一高丽营断裂，该断裂是一条隐伏的深大断活动裂，是北京凹陷和西山隆起的分界构造：顺义断裂控制了顺义凹陷的发育：夏垫断裂是北京平原区一条重要的活动断裂，北起平谷马坊、经夏垫、西集、凤河营到廊坊以西一带，是大兴隆起与(河北省)大厂凹陷的分界构造。北西向活动断裂有

3、南口一孙河断裂，是北京地区一条重要的活动断裂，其北西端起自昌平南口镇，向南东方向经百泉、孙河长约50kin，总体呈SEl30。～140。方向展布，如图l。2测量方法本次工作主要采用FD一3017A型测氡仪，对北京市黄庄一高丽营断裂、顺义断裂、南口一孙河断裂以及夏垫断裂4条活动断裂进行定位研究。测量方法，用钢钎在土壤中打一深60cm的4,TL，然后将取样器插入其中。取样前，先抽取一些气体并排掉，用以排除取样器内、取样器与抽气筒连接的胶皮管内的外来气体，然后用抽气筒抽1．5Li壤气体，加2分钟高压进行氡的富集，之后进行2分钟的测量，读取脉冲计数。测量条件尽量保持野外都是在天气晴朗、

4、地表干燥的环境作者简介：张晓亮(1982一)，男，工程师，勘查技术与工程专业，zxlddy@163．com。图1北京平原地区主要活动断裂分布图2013第8卷第1期州沦探计2013Vr01．8NO．1下进行，以保证测量值的准确。部分测点两次测量取样，重要点位取3个样。取多样的原则是以距离第1个取样点lm的距离内取样，取样点相距太远。在测量值的确定上，取双样的点位，以其平均值作为测量点的测量值；3个测量值的点位，以剔除偏差较大值后的平均值作为测量点的测量值。旦d恤：锋／断图2氧气浓度变化曲线图(a单峰异常，b梯形异常，c双峰异常，d多峰异常)一般断裂带上方平面呈现Rn峰值异常，远离

5、断裂带方向逐渐衰减至正常水平。为了判断剖面上的Rn浓度是否达到异常，须设定一个判断标准。经过对野外采集的数据处理和分析，确定工作区的氡浓度背景值，判断其真正异常值。以测线所有测点的均值作为背景值。根据中国地震局断层探测标准，地球化学探测各测项异常下限值应为该测项的均值与2～4倍均方差之和，如下公式：异常下限值=_+2、／j尘旦±垫型二等兰∑二==_竺量尘超出此下限值推测为可能存在(活动)断层的地球化学异常(引白：断裂带土中氡浓度影响因素分析及特征曲线应用)。根据此次的实际工作情况，异常下限值定为均值与2倍均方差之和。背景值和异常下限值确定后，测点值高出异常下限值，可认定为异常。

6、对超出异常下限值的数据进行分析，排除因测点处土壤成分及其干湿度等其它原因引起的异常值，对保留的异常值进行分析。土壤中Rn浓度变化曲线由于受断裂性质、探测手段和覆盖层等多种因素影响，会出现多种特征类型曲线，可以归纳如下：脉冲单峰异常(见图2．a)：该类异常通常发生在断层倾角较陡、破碎带开启性较好、覆盖层不厚或者覆盖层较厚但孔隙度较大的断裂带上，这是因为在该类断裂带中，氡气有较好的天然通道产生对流扩散从而形成较明显的单峰异常。梯形异常(见图2-b)：产生梯形异常的直接原因是断裂破碎带较宽或者倾角较小，由此形成梯形且稳定展布或成组出现的异常；另外也可能与覆盖层较厚或者覆盖层孔隙度较小

7、有关。f双峰异常(见图2一c)：该类异常双峰一般分布在活动断裂两盘或者主峰对应断裂带，次级峰对应断层上盘。一般断层上盘异常较宽，梯度变化慢，而下盘异常窄且梯度陡。此外，出现双峰异常也常与覆盖层土壤物理性质有关。多峰异常(见图2一d)：该类异常多发生在倾角较小的深大断裂带上，断裂带可能有多个分支或者存在隐伏断层。主峰对应主要断裂的位置，次级峰一般对应分支断裂或者隐伏断层所在位置。VivekWalia、刘菁华、G．Ciotoli、Pereira等人在对土壤氡监测的异常曲线中都发现明显的多峰异常，