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2-ATG6118H痕量氢在线自动分析仪用于地震监测的适用性研究

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求 。另 外 该 仪 器 配 有 环 境 气 温 传 感 器 和 气 压 传 感 器 ， 与 观 测 值 同 步 的 气温 、气 压数 据 有 利 于 对 观 测 资 料 的 干 扰 因素 分 析 ，可 获 取 到 科 学 可 靠 的氢 气 浓 度 变 化 观 测 结 果 。 （ ）观 测 数 据 分 析 ：对 未 脱 气 条 件 和 脱 气 条 件 下 的观 测 数 据 形 态 分 析 都 可 见 到 ， 井孔 地 下 水 逸 出氢 ３ 和 溶 解 氢 都 具 有 ～ 定 的背 景 值 及 明 显 的 日变 形 态 。与 同 井 水 位 观 测 的 日变 形态 对 比 可 见 ，氢 的 日变 形 态 与
水位 的 日变形态相似 ，为潮汐效应所致 ，但未见类似水位的半 日波变化。这种潮汐变化 与其他学者 的研究 结果类似 。对 ２ ０ ０ ９年 １ 月至 ２ １ １ ０ ０年 １ ０月的逸 出氢一年的观测数据分析显示氢的变化似乎存在年变 ，从
年变幅度上来看较小 ，但仍可见到一定的年变形态。与气温 、同井水温 、降雨观测 数据对 比分析表 明，引
１ 初 步 结 果 （ ）仪 器 基 本 性 能 分析 ：该 仪 器观 测 当 采样 量 为 １ 时 ，氢 气 最 小 检 出 限优 ｆ ．× Ｏ。 出地 下水 １ ｍｌ ０５ ｌ 。 。 ，高
逸 出氢 的背景值 ，从检 出的灵敏性要求来看可 以达到使用要求 。该仪器实现了全 自动连 续在 线观测 ，无需 人工值 守，可进行现场标定 ，与色谱仪和质谱仪观测相 比较技术简单，减少人为干扰因素，适 宜在台站广
２ 结 论
观测实验 结果表明，Ａ Ｇ６ １Ｈ 痕量氢在 线 自动分 析仪 具有较好 的稳 定性 ，具有长期连续 自动检测 的 Ｔ １８
能 力 ， 对 氢 气 的 浓 度 变 化 具 有 较 强 的 检 出 能 力 ， 基 本满 足 日常地 震 监 测要 求 。
２１ ０ ０年 中国地 震局 星火 项 目 （ Ｈ１ ０ Ｙ）资助 。 Ｘ ０７
Ａ Ｇ １ Ｈ痕 量氢 在 线 自动分 析 仪 用 于地 震 监 测 的 Ｔ ６ ８ １
适用性研究
王 海 燕 孙 小 龙 贾晓东
１ 辽 宁省 地 震 局 ，沈 阳 １０ ３ ） １０４ ２ 中 国地 震 局 地 壳 应 力 研 究 所 ，北 京 １０ ８ ） ００５
国内外研究表 明，氢气的浓度变化与地震活动密切相关，具有较 强的映震灵敏性 ，是地震短 临预测 的 重要手段之一 ，但长期 以来因受到观测技术的限制而未能在地震预报中得到充分应用。国内地震监测氢气 浓度主要采用气相色谱仪和质谱仪 ，检 出限一般 为 １ ￣ ０ ，灵敏度较低 。而土壤氢 、水 中的溶解氢 、溢 出 ０ １～ 氢 的背景值一般为 ０５ １ 甚至更低，因此难 以满足开展地震 日常常规监测的需要 。为确 定由杭州 电子科 ．× ０ 技大学和杭州超距科技有 限公司研制 的 “ Ｔ １８ 痕量氢在线 自动分析仪 ”是否满足 地震监测连续稳定 Ａ Ｇ６ １Ｈ 观测需求 ， ０ ９ ２ ０ 年至今在锦州沈家 台井 开展 了连续观测实验 ， 观测 实验包括未脱气条件下 （ 出氢 ） 逸 观测 、 脱气条件下观测 ，本文对前期 己取得的实验观测数据进行 了数据序列连续性、稳定性及 仪器性 能分析 ，得 到 了关于 Ａ Ｇ６ １Ｈ痕量氢在线 自动分析仪在地震监测 中应用 的适用性 的初步认识 。 Ｔ １８
冲 经 落 实 均 未 发 现 明 显 的 干 扰 因 素 ， 并 且 为连 续 变 化过 程 ， 初 步 认 定 为真 实 的 变化 。 与 同井 观 测 的气 氡 、
水位、水温对 比分析均未见明显的同步异常变化，将出现的高浓 度氢 异常排除干扰 并与周边 的地震活动进
行 对 比分 析 。可 认 定 目前 出 现 的 多 次 高 浓 度 氢 气 异 常 与 周 边 的 小 震 无 明 显 的对 应 关 系 ， 为无 震异 常 。这 种 高 浓 度 变 化 的 真 实 可 靠 性 及 其 成 因 仍 需进 一 步 分 析 论证 。
起这种年变变化为降雨所致的可能性最大。对两种观测条件下的数据 序列对比可见，脱气条件下 的观测值
明显高于未脱气条件下的观测值，脱气观 测似乎更利于开展对氢 的地 震监测及相关 的科学研 究。未脱 气条
件下的观测数据形态较脱气条件稳定，脱气条件下观测到的数据序列 中存在较 多的高值脉冲 ，这种高值脉
泛应用 。

（ ）仪器连续性 、稳定性分析 ：从实验观测 的数 据序列来看 ，该仪器工作稳 定性较好 ，观测 以来未 ２ 发 生仪器故 障，也未发生 因仪器本身原 因引起的观测不正常和不稳定的情况；除人为对 仪器进行 实验性参 数 设定性 的改动 外，正常条件 下的观测数据 的连续率达到 １０ ０ ％。仪器 的稳 定连续观测满足地震监测 的要

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夏县地震台痕量氢观测技术与地震关系研究

夏县地震台痕量氢观测技术与地震关系研究


２ ４日山西 运城一 河 津 Ｍｓ ． ４ ８地震 ， 同年 ２ １日仪 器 正 常运 行 。 自观 测 以来 ， 仪 器 在 夏县 月 该 地 震 台运行 较稳 定 ， 故 障发生 ， 出数据 较 连续 、 无 产 可靠 。在该 仪 器试记 期 间 ， 山西地 震带 及周 边 区域 地震 较活 跃 ， 为痕量 氢技 术 的开展 ， 供 数据 基 础 ， 日后 该 仪 器 实验 、 用 及 推广 ， 提 为 应 及
测技 术 ， 便仪 器 的检修 、 方 维护 、 应用 及管 理 ， 观测 者及 资料使 用者 及 时获取 资料成 为可 能 。 使
夏县 地震 台（ 以下 简称夏县 台） 痕量 氢观测 属 断 层 土壤 气 监测 项 目， 中 国地震 局 流 体学 是
科组 在 台站安 排实施 的试 验项 目 ， 观测仪 器 为 ＡＴ １ ８ 痕 量氢 在 线 自动 分 析仪 ， 器 检 出 Ｇ６ １ Ｈ 仪
２ 中 国 山西 ０ ０ ２ 太 原大 陆裂 谷 动 力学 国家 野 外 科 学 观 测 研 究 站 ） ３０５ 摘 要 研 究 夏县 地 震 台痕 量 氢 气 与 气 温 、 压 及 降 雨 量 的 变 化 关 系 ， 理 论 固 体 潮 进 行 对 比 ， 点 气 与 重 对 痕 量 氢 气 突 变 时段 进行 分 析 。结 果 表 明 ， 测 项 具 有 较 好 的短 临 及 临 震 异 常 对 应 关 系 ， 判 断 该 对 地 震 短 临 异 常 有 一 定 指 示 意 义 ， 现 痕 量 氢 观 测 技 术 的 可 行 性 ， 进 一 步 开 展 痕 量 氢 观 测 奠 定 体 对
最终 开 展实用 、 效 的地 震 前兆 观测 打下坚 实基 础 。 有
观 测 点 地 质 构 造 及 条 件
张家口地区痕量氢观测实验

张家口地区痕量氢观测实验

第 37 卷 2016 年
第5期 10 月
地 震 地 磁 观 测 与 研 究 SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETIC OBSERVATION AND RESEARCH
Vol.37 Oct.
No. 5 2016
doi: 10. 3969/j. issn. 1003-3246. 2016. 05. 019
张家口 地区痕量 氢 观测实 验
王莉森1） 张彦清1） 王曰凤2） 王 江1） 张晓刚1）
1） 中国石家庄 050021 河北省地震局 2） 中国河北 075000 张家口地震中心台 摘要 在张家口地区进行痕量氢观测技术实验，深入分析站点选取、系统布设、背景噪 声测定及堪选等对该技术应用的重要性，以痕量氢观测技术系统的标定与维护、装置系 统设计的优越性、数据特征分析为基础，对张家口涿鹿 M S 4.3 地震与痕量氢观测间的震 兆关系进行初步分析，为探索痕量氢观测技术作为地震科学研究短临技术方法提供一种 新途径，为地震短临跟踪分析手段的进一步发展提供一种新的实验方法。 关键词 痕量氢；氢浓度；观测技术；实验；地震；背景噪声
第5期
王莉森等：张家口地区痕量氢观测实验
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息的变化特征，从而发掘与地震之间的关系， 113.8Ń 114.3Ń 114.8Ń 115.3Ń 115.8Ń 116.3Ń E 41.3Ń N 用于地震科学研究 。但是，随着地下温泉的 षӑԝ 开采，地震流体观测点逐渐面临井水枯竭的 ࠺˦ԝ ক߶ 40.9Ń ࢓ᇩԝ úʹ षࠑ 现状，土壤气或断层气作为地震监测短临方 ᡆۡԝ Кѫ ԯற ‫ڠ‬ӑ ᜇ ᎅற 法，是地震监测方式的一种尝试 。 ܸ᪙ú᫹ᰳᄛ‫ڠ‬ӑறᜇ ᜇ ளγ 张家口地区作为河北省地震重点监视 40.5Ń ক߶᪙ᄛ‫ڠ‬Ӯறᜇ ᎅறᜇ ߶ú ෡ۡ ‫ڠ‬ӑ ᄛ ԓ றᜇ 区，1994 年以来共发生 ML 2.5 浅源地震 300 ᫹ ๱᳗ԝ ࣛ 余次 （包含余震） ，主要集中于张北老震区、 ᜇ 40.1Ń ற Н೩ࡢӑ᳝றᜇ ґ ࡢ 断 裂 带 交 汇 区 域， 其 中 最 大 地 震 是 1998 年 ԯ Ӯ 张 北 6.2 级 地 震， 地 震 活 动 分 布 见 图 1。 张 39.8Ń 家口地区作为环 “首都圈” 、晋冀蒙 3 省交界 ᳝றᜇ ፤ࡢӑ M 2.5—6.2 区域，是华北地区地震活动的重点监视区 。 ܹᄆ 39.4Ń 该地区地处环太平洋地震带，位于阴山东西 图 1 1994 年以来张家口地区 ML ≥ 2.5 地震分布 向构造带与山西地震带北段、张渤地震带西 Fig.1 ML ≥ 2.5 earthquake distribution in 北段的交汇部位，地质构造复杂，断裂颇多， Zhangjiakou area since 1994 是地震多发带 。 综合考虑张家口地区地下流体观测点分布特征 （位于温泉区居多） 、近 20 年地震分布 特征 （张北老震区） 、断裂带密集范围、站点分布均匀性等因素，以温泉区、地震多发区、 断裂带密集区分类选点，选取张家口市 （临近张家口断裂） 、张北海流图 （张北老震区） 、 赤城大海陀 （临近怀涿盆地北缘断裂） 、阳原三马坊 （温泉区） 、怀来后郝窑 （温泉区） 5个 地区，作为站点布设区进行观测站点现场堪选 。 为快速获取堪选站点氢浓度含量，选用 ATG-3000 便携式测氢仪堪选点位 21 个，根 据测值结果、实验数据分析及厂家技术支持，认为： ATG-3000 便携式检漏仪内部缺少色 谱柱，难以对气体进行有效分离，后改用 ATG-6118H 痕量氢气在线自动分析仪作为背 景噪声测定设备 （王海燕，2010） 。为获得有效信息，根据观测经验，实验的站间距最大 不超过 115 km，经连续观测并分析数据稳定性，选取 5 个点位布设痕量氢观测系统，形 成氢浓度在线观测分析系统网 （如实验结果不稳定，可考虑调整布点间距或增加流动测 量） ，堪选测定各站点氢浓度背景值，具体数值见表 1。
中国地震断裂带氢气观测研究现状

中国地震断裂带氢气观测研究现状

第４５卷　第３期２０２３年６月地　震　地　质ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ．４５，Ｎｏ．３Ｊｕｎ．，２０２３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０２３．０３．００２蒋雨函，王子思，刘佳琪，等．２０２３．中国地震断裂带氢气观测研究现状［Ｊ］．地震地质，４５（３）：６２２—６３７．ＪＩＡＮＧＹｕ ｈａｎ，ＷＡＮＧＺｉ ｓｉ，ＬＩＵＪｉａ ｑｉ，ｅｔａｌ．２０２３．ＳｔａｔｕｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｆｌｕｉｄｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｓｅｉｓｍｉｃｆａｕｌｔｚｏｎｅｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｙ，４５（３）：６２２—６３７．中国地震断裂带氢气观测研究现状蒋雨函１）　王子思２）　刘佳琪２）梁　卉３）　周启超１，４）　高小其１） １）应急管理部国家自然灾害防治研究院，地壳动力学重点实验室，北京　１０００８５２）杭州超钜科技有限公司，杭州　３１００３０３）新疆维吾尔自治区地震局，乌鲁木齐　８３００１１４）中国科学院大学，应急管理科学与工程学院，北京　１０００４９摘　要 中国地震断裂带氢气观测的分析手段主要有气相色谱仪和数字化高精度测氢仪２种。

文中基于这２种不同分析手段及大量震例，整理了地震断裂带氢气观测的研究进展。

断裂带地壳逸出氢气的浓度在地震前几个月或几天内呈几倍、几十倍甚至百倍的异常升高，与地震有良好的对应关系，是重要的地震短临预报指标。

文中总结了地壳逸出氢气形成的３种机理：地下应力改变导致地下裂隙连通使氢气逸出、岩石发生水岩反应生成氢气及温度梯度致使氢气逸出；进而对比分析了不同观测点氢气浓度的其他影响因素，对于不同的地质和气候条件，影响因素所起作用大小也不同。

断裂带地壳中逸出氢气的地球化学特征是很好的地震短临预报参考指标。

关键词 热水泉　氢气　断层土壤气　气相色谱仪　痕量氢自动分析仪中图分类号：Ｐ３１５ ７２＋４文献标识码：Ａ文章编号：０２５３－４９６７（２０２３）０３－０６２２－１６〔收稿日期〕　２０２２－１２－３０收稿，２０２３－０３－２１改回。

ATG-6118H型测氢仪校准与性能检测及其结果

ATG-6118H型测氢仪校准与性能检测及其结果

ATG-6118H型测氢仪校准与性能检测及其结果温丽媛;何镧;冯恩国;连凯旋;陈其峰;张玲;李月强;颜丙囤;赵杰峰【摘要】氢气具有较强的映震灵敏性,氢气观测是探索地震短临预报的新途径.ATG-6118H痕量氢气在线自动分析仪是一种用于测量地下流体逸出氢气的新型数字化观测仪器,可以现场进行全自动连续测定,具有灵敏度高、自动化程度高、功耗低、操作简单等特点,具有网络远程诊断和数据处理分析功能,可以精确分析空气及井水中逸出的痕量氢背景值.目前我国尚未形成统一的痕量氢分析仪的检测规范,本文根据实际检测要求,对ATG-6118H痕量氢气在线自动分析仪进行了校准实验、检出限实验以及精确度实验,并对8台仪器性能进行了对比.通过指标评价确定了该仪器的性能检测方法的可行性,适合在具备数字化观测条件的全国地震地下流体台站以及具备断层气观测条件的台站推广应用.【期刊名称】《中国地震》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】9页(P571-579)【关键词】痕量测氢仪;校准方法;检出限;精确度【作者】温丽媛;何镧;冯恩国;连凯旋;陈其峰;张玲;李月强;颜丙囤;赵杰峰【作者单位】聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;杭州超钜科技有限公司,杭州 310030;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;山东省地震局,济南250014;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000;聊城地震水化试验站,山东省聊城市中华南路24号252000【正文语种】中文【中图分类】P3150 引言一直以来，国内外地震界大多以氡（Rn）和汞（Hg）的观测与研究为主体开展地球化学观测，进行地震预测探索。

而近年来国内外地震地球化学研究者越来越重视对氢（H2）、氦（He）、二氧化碳（CO2）等断层气气体的观测与研究。