2017年8月9日精河M_(S)6.6地震宏观烈度及其余震分布的断层气体地球化学表征

2017年8月9日7时27分52秒,新疆博尔塔拉州精河县发生M_(S)6.6地震,震中位于库松木契克山前断裂的东段。为研究精河M_(S)6.6地震后其周边断裂的活动特征,对库松木契克山前断裂及博罗科努-阿其克库都克断裂精河段开展跨断层土壤逸出气体Rn、H_(2)、CO_(2)的浓度测量。结果表明:1)土壤气体Rn、CO_(2)和H_(2)的浓度有较好的一致性,高值出现在断层附近,多呈现明显的单峰特征。2)Rn、CO_(2)和H_(2)浓度在空间上有明显的分段特征,从西向东浓度值逐渐增大,主震和余震集中区附近达到最高值,博罗科努-阿其克库都克断裂精河段的土壤气浓度达到最低值。3)Rn、CO_(2)的浓度异常强度有很好的一致性,两者的高、低值分布区域与H_(2)基本相反。余震集中的区域也是断层活动增强的区域,随着余震的发生,应力增加,岩石的渗透性减小,使得不能参与扩散和对流等迁移活动的Rn被CO_(2)从地下深部携带至地表,这能解释Rn和CO_(2)出现同步异常的原因;H_(2)主要被封存于深部的岩石孔隙和裂隙中,地震发生后,岩石中的孔隙受到破坏,H_(2)迅速逃逸到浅部或大气中。一方面,随着余震的发生来自浅部气藏的H_(2)量越来越少;另一方面,岩石中因化学反应产生的H_(2)生成量随断层活动性的降低而下降。4)土壤气Rn、CO_(2)和H_(2)的浓度大小与余震分布和地震宏观烈度有较好的一致性,及时在震区和外围区域开展土壤气体地球化学观测是震后趋势判定的一种有效手段和方法,也可把跨断层土壤气体的浓度作为地震宏观烈度评定的重要补充资料。