海原断裂带土壤气与地下水地球化学特征研究

摘要

选取海原断裂带曹洼(CW)、菜园(CY)、万家水(WJ)、水泉(SQ)、三塘(ST)、松山(SS)和安远(AY)7个测区进行土壤气测量与地下水地球化学检测,依据海原断裂带不同构造部位的土壤气浓度、水化学组分和同位素组成等,分析了海原断裂带的构造活动性分段特征.结果显示:研究区内土壤气Rn释放量较高的区域主要集中于ST、SQ测区,且断裂带中部区域气氡浓度相对较低;氦浓度及其同位素检测结果表明ST、SQ和CY测区土壤选出气中含有幔源气体;泉水化学组分及氢氧同位素分析结果显示SQ和ST测区地下水与围岩介质之间的水-岩相互作用程度较高、水-岩反应平衡状态较高、地下水循环深度较大;泉水氚活度分析结果显示水泉(SQ)测区地下水补给区较远、水循环周期较长、新老水体的交换作用缓慢.综合分析认为,相比其他区段,海原断裂中西段(SQ-ST)接近1920年8.5级地震破裂段,其断裂带闭锁程度较弱、与地壳深部的连通性较好,更有利于地下流体的扩散与运移.