地震影响下深部流体迁移与浅层水化学组分响应研究

Seismicity affects the migration route and pattern of deep fluid, influences the hydrological geodynamic and hydrogeochemical process of fluid after moving up to shallow layer, and shows shallow response characteristic. The mechanism of anomalies response of anomalies part fluid caused by deep fluid migration in earthquake activity is still unclear, so it is impossible to fully exert the role of water chemistry anomaly characteristics of shallow water layer in reflecting seismic information. This project intends to reveal the water-rock interaction when deep fluid moves to shallow part in seismicity through data collection and field investigation, indoor experiment and numerical simulation technology, and then quantitatively analyze the response relationship and recognition features of chemical composition of shallow water and deep fluid motion, and finally explore and obtain technical methods shallow subsurface fluid reflects seismic information. Above research can enrich and expand the theory and method system of the seismic geological fluid system in China, and provide theoretical basis and technical support for the analysis of geological fluid anomaly signs in earthquake monitoring work.

地震活动影响着深部流体的迁移途径和模式，上移至浅表后影响流体的水文地球动力和水文地球化学过程，表现出浅表响应。由于目前对地震活动中深部流体运移导致浅部流体发生异常响应机制的认识不足，无法充分发挥浅层水化学异常特征在反映地震信息中的作用。因此本项目拟采用资料收集和野外调查、室内实验、以及数值模拟的技术方法，揭示地震活动中深部流体向浅部运动的水-岩相互作用，定量分析浅层水化学成分与深部流体运动的响应关系和识别特征，探索甄别、获取浅部地下流体映震信息的技术方法。以上研究可丰富和拓展我国地震地质流体的理论和方法体系，并为地震监测工作中的地质流体异兆分析提供理论依据和技术支撑。

地震影响下深部流体迁移与浅层水化学组分响应相关理论和研究方法尚不成熟，需要进一步开展。本项目结合“野外调研与取样、室内实验、数值模拟”的研究方，揭示地震活动中深部流体向浅部运动运动过程中的水-岩相互作用，定量表征浅层水化学成分与深部流体运动的响应关系和识别特征，探讨通过浅层流体水化学异常推断地震活动深部流体运动效应的技术方法。.1、收集、整理、调研云南腾冲、吉林长白山、青海共和、四川康定等地热田的地质和水文地质资料，并对其地质构造特征、水文地质特征以及地热流体的物理化学特征进行分析；选择地震“敏感”地热田，分析该地热田地震发生前后地下流体物理参量和化学参量的动态变化，初步分析其和地震响应关系。.2、基于地震应力对含水介质作用特征，通过三轴试验分析作用下岩石变形和产生破裂过程，明确岩石力学特性。然后结合地震过程，分析不同应力加载对地下流体裂隙通道的渗透率影响规律。基于实验结果获取裂隙渗透率-围压关系，基于此建立渗流场-应力场耦合模型，定量分析实验过程中裂隙通道内渗透率演化规律。.3、通过高温高压水-岩反应设备，分析深部流体向浅表运动过程中的水-岩相互作用过程和特征，探讨地震外因作用条件下浅层水化学变量对深部流体水岩反应的响应机制和识别特征；查明地震应力作用下流体运动通道渗透性的变化规律，以及深部流体向浅部运动过程中的水岩反应响应机制；建立多场耦合的反应性溶质运移模型，模拟高温高压的水岩反应过程，同实验结果进行对比。.4、 基于上述研究结论，通过多场耦合模拟技术，选择“地震敏感”地热田开展场地尺度数值模拟研究，定量分析研究区地震活动中深部流体向浅部运动的水-岩相互作用，识别浅表异常获取地震信息。.本项目探讨地震影响下深部流体迁移与浅层水化学组分响应研究，可丰富、拓展地震监测工作中的地质流体异兆分析理论和方法体系。