[發(fā)明專利]用土壤氫含量變化監(jiān)測預(yù)報(bào)地震的方法

無效

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• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103592675A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國梁
• 申請（專利權(quán)）人: 陳國梁
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01N33/24
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司 51100
• 代理人: 濮家蔚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過對土壤中氫含量變化的監(jiān)測預(yù)報(bào)地震的方法。

背景技術(shù)

????地震是一種嚴(yán)重威脅人類生命和財(cái)產(chǎn)安全的重大自然災(zāi)害，為此人們一直在努力探索和尋找對地震前兆的監(jiān)測和預(yù)報(bào)的方法。如著名地址學(xué)家李四光先生所說，地震是地應(yīng)力作用巖石的直接效果。地震產(chǎn)生之前，地應(yīng)力有個(gè)積累過程，因此，研究應(yīng)力變化、加強(qiáng)、至發(fā)生突變的過程，是解決地震預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。而對于地震的預(yù)報(bào)，不只是地域空間上，更重要的是時(shí)間性上的問題。地質(zhì)構(gòu)造在發(fā)生這種由量變積累到突發(fā)質(zhì)變的過程前，必然會引起包括如形變電阻率、地磁、重力、地下水、生物、物理、地形/海平面變化等多方面因素、參數(shù)的改變，因此對地震前兆現(xiàn)象和規(guī)律的監(jiān)測和預(yù)報(bào)，目前在物理、化學(xué)、生物、天文等各領(lǐng)域都在進(jìn)行廣泛的研究。其中，對地震前由地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)部釋放的氣體成分改變的研究是方向之一。例如，公開號CN101236255A提出了一種對地下流體中溶解的氦、氫、氧、甲烷、二氧化碳等氣體成分濃度進(jìn)行復(fù)合動態(tài)監(jiān)測的方法。CN101124492A和CN103234995A分別提出通過遠(yuǎn)程監(jiān)測地下氡氣排放和對地下水中的氡氣進(jìn)行監(jiān)測的方法。

在CN101539633A和CN102540243A兩中國專利文獻(xiàn)中已分別提出，氫氣是一種最小的分子結(jié)構(gòu)，并在地殼中廣泛存在，具有較強(qiáng)的滲透能力，地震前由于地層結(jié)構(gòu)在巖石擠壓應(yīng)力作用下出現(xiàn)的裂紋縫隙，使氫氣大量釋放，因此氫氣是地震預(yù)報(bào)中最靈敏的地球化學(xué)組分之一，具有較強(qiáng)的映震靈敏性，在臨震短期階段，土壤中的氫氣濃度會發(fā)生超出其背景值數(shù)倍、數(shù)十倍至數(shù)萬倍的變化。因此該兩文獻(xiàn)均指出，只要監(jiān)測到這種氫氣濃度的變化就可預(yù)示有地震的可能，并為此分別提供了相應(yīng)的地層氫氣濃度監(jiān)測裝置，但并未給出通過其監(jiān)測裝置如何實(shí)現(xiàn)由所說“有地震的可能”實(shí)現(xiàn)具體可行的地震預(yù)報(bào)方法。

發(fā)明內(nèi)容

????鑒于此，本發(fā)明至少提供了一種對土壤氫含量變化的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)地震的具有極大意義和價(jià)值的具體可行方法，并對通過較長時(shí)間的觀察對可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。

????本發(fā)明用土壤氫含量變化監(jiān)測預(yù)報(bào)地震的基本方法和原理，是在以同樣時(shí)間間隔周期的同一時(shí)間，分別檢測間距至少1km的至少2個(gè)檢測地點(diǎn)土壤中的氫氣含量，以至少兩個(gè)相鄰檢測地點(diǎn)的土壤氫氣含量檢測值同時(shí)分別大于其各自氫氣含量本底值（即背景值）至少2倍為異常值，作為震前警示閾值，提示8~10小時(shí)內(nèi)會有地震發(fā)生。

在上述基本方法和原理的基礎(chǔ)上，所說的檢測地點(diǎn)優(yōu)選為相互間距分別都至少為1km的至少3個(gè)，有利于避免漏檢和提高檢測的準(zhǔn)確性。

李四光先生曾指出，長期地震工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，證明了地震的存在絕大多數(shù)與活動地質(zhì)構(gòu)造帶有關(guān)。那些構(gòu)造帶大部分露出地面，但也有些潛伏在地下;有些活動構(gòu)造帶是古老的結(jié)構(gòu)，而今天還表現(xiàn)著活動的跡象;另外還有些活動構(gòu)造帶，是較晚的地質(zhì)時(shí)代，甚至是今天才產(chǎn)生的構(gòu)造現(xiàn)象。因此“逢溝必?cái)唷笔堑刭|(zhì)研究領(lǐng)域中的一個(gè)基本原則和共識。地震發(fā)生前，地下氫氣受超強(qiáng)壓力作用會沿各向縫隙通道擴(kuò)散，使地表土壤中氫氣濃度增加；震后，隨著其能量的釋放，對地下氣體的壓力明顯減小，土壤中氫氣的濃度也將醒隨之逐漸減少。因此，在斷裂帶存在的區(qū)域，特別是在該區(qū)域中地表土壤覆蓋厚度較大的地段進(jìn)行檢測，最具有代表意義和價(jià)值。本發(fā)明上述方法中所說的檢測地點(diǎn)，最好的方式就是選擇在存在地質(zhì)斷裂結(jié)構(gòu)的構(gòu)造帶處。

由于土壤具有獨(dú)特的吸附能力，并有在一定的壓力作用下儲氣快，散發(fā)慢的特點(diǎn)，因而特別為氣體地球化學(xué)工作者所青睞，把土壤作為取樣的媒介。雖然土壤中的氣體含量，特別是深層土壤中的氣體含量可基本不受大氣的氣候、溫度、濕度等影響而保持相對穩(wěn)定，但為進(jìn)一步保證和提高對土壤中氫氣含量檢測值的穩(wěn)定和準(zhǔn)確，試驗(yàn)表明，所說檢測地點(diǎn)土壤中的氫氣含量，優(yōu)選為各檢測地點(diǎn)土壤地表以下至少50cm的同樣深度處的土壤中氫氣的含量，以避免出現(xiàn)巖石縫隙儲氣的特殊現(xiàn)象，影檢測的準(zhǔn)確性。