北京门头沟沿河城新泉勘选与水氡观测

摘要

北京门头沟沿河城新泉位于门头沟区斋堂镇沿河城乡沿河城旁约200m处,高程450m.构造上处于沿河城断裂与镇边城断裂的交汇部位.其中沿河城断裂深度大多在100m以上,最大达到170m以上,北部与延庆-怀来地震带毗邻.沿河城泉群直接出露于含砂砾石层中.该泉是北京地区少有的溢出泉水化观测台.始测于1989年,观测资料显示该点具有前兆响应效能.但是近年来由于地下水的过度开采等因素影响,使得水位下降明显,造成采样点泉水日渐干枯,现已无法正常开展观测.由于该区域为断层泉观测区域,为保证正常观测,在该区域重新进行了勘选,选取了2处溢出泉点,采集了水化学样品和沿河水样品,分析了水化学测试结果.rn (1)门头沟沿河城新泉2处泉点水质无色无味透明，1号点水温为13.8℃，流量平均为0.08L/S。2号点水温13.3℃，流量平均为0.07L/S。测试结果显示，沿河城新泉1号泉、2号泉阳离子浓度相当，其中Ca2、离子含量最高，其他阳离子大小依次为Mg2+，Na，K+，1号泉、2号泉阴离子浓度均以HC03-为主，其它阴离子大小依次为S042+，N03-，Cl-。但是2号泉阴离子浓度普遍高于1号泉阴离子浓度10mg/L左右。但是总体上2个泉水离子组成中，都是HC03-和Ca2+、离子占绝对优势，其次是Mg2+、和S042-。沿河城1号、2号泉水中，Ca2、离子与HC03-离子、S042+-离子和Cl-离子呈明显正相关关系。而河水中的Ca2+离子与上述离子全部偏离，说明1号泉、2号泉水离子来自同一源区。该补给源区主要来自断层两侧岩石。门头沟沿河城河水与泉水存在明显差别。沿河城河水化学离子浓度中，Na+离子和HC03-占绝对优势，其它阳离子大小依次为Ca+、Mg2+，K+、，NH4+、。阴离子大小依次为S042-、Cl-、C03-、N03-，其中Cl-、S042-，离子浓度都显著高于l号泉和2号泉，说明河水受到了人为影响。沿河城1号泉、2号泉的NH4+离子均小于<0.04mg/L，而河水的NH4+、为O.llmg/L，说明泉水源区化学性质良好。未受到人为活动影响。rn (2)利用水化学温标Na-k-Ca温标计算方法估算了沿河城1号泉、2号泉热储温度，分别为60.53℃和60.57℃。根据各泉的热储温度，推算的热储深度沿河城1号泉为1.3km，2号泉为1.35km。rn (3)沿河城泉多次记录到地震前兆响应。例如，1990年亚运会期间，昌平小汤山发生4.0级地震，沿河城泉点在此时期内记录到一次明显的前兆异常变化。本次沿河城新泉1号点、2号点测试结果显示，该泉区域水氡背景值为15Bq/L左右。需要指出的是，新泉水中1号泉和2号泉分别检测到C02(TCD)含量。C02对泉水具有指示意义。2013年沿河城新泉水氡观测的初步结果显示，其年动态变化总体上呈冬低夏高变化特征。由于观测时间短，水氡资料有待于进一步的积累与实验研究。rn (4)沿河城新泉具备观测Rn的良好条件。该泉也是目前该区域唯一一处流体观测点。由于京西北部地区台网密度低，监测能力较弱，该观测点对于加强京西北部地震监测能力有重要意义，今后应当继续加强观测。