第一章 地球内部物理化学与地震前兆 1
一、地震学说概况 1
二、地球内部结构 1
第一部分 地震地球化学基础 1
三、地球内部物理化学与孕震关系 5
四、孕震过程与地震前兆 10
1.地球物理场前兆 10
2.地球化学场前兆 12
第二章 水文地球化学与地震前兆 14
一、水化地质基础 14
1.自然界的水 14
2.地下水的循环 22
1.地下水的物理性质 26
二、水文地球化学概论与地震前兆 26
2.地下水的化学特征 29
3.地下水的化学成分 31
4.地下水的化学类型 31
5.地下水化学成分的形成作用 33
三、地下热水 35
1.地壳的温度 35
2.地下热水的热源 37
3.地下热水的温度 38
4.地下热水的气体成分 39
5.地下热水的化学成分 39
一、常量离子与地震前兆 41
第三章 常量、微量元素水文地球化学与地震前兆 41
1.氯离子(Cl-) 42
2.硫酸根离子(SO4) 43
3.重碳酸根离子(HCO-3) 44
4.钠离子(Na+) 44
5.钾离子(K+) 45
6.钙离子(Ca++) 45
7.镁离子(Mg++) 45
8.铁离子(Fe+2,Fe+3) 46
9.可溶性二氧化硅(SiO2) 46
二、微量元素与地震前兆 47
1.氟(F) 47
3.碘(I) 48
2.溴(Br) 48
4.硼(B) 49
5.锂(Li) 50
6.锶(Sr) 50
7.汞(Hg) 51
第四章 气体地球化学与地震前兆 52
一、大气圈的气体组分 52
二、地壳中的气体 53
1.大气起源的气体(N2,O2及惰性气体等) 54
2.生物化学起源的气体(CO2，CH4，重烃，N2，H2S，等) 54
四、个别气体元素的水文地球化学 55
三、上地幔里的气体 55
4.放射起源的气体(氦，镭，钍的射气，氩等) 55
3.化学起源的气体 55
五、气体的运移 62
六、地下气体在地震预报研究中的应用 63
第五章 放射射元素地球化学及其在地震预报中的应用 71
一、天然放射系 71
1.放射性的基本知识 71
2.天然放射系列 73
二、放射性元素水文地球化学概要 76
1.铀的水文地球化学 78
2.钍的水文地球化学 80
3.镭的水文地球化学 81
4.氡的水文地球化学 82
三、放射性元素特征 85
1.铀--U 85
2.钍--Th 87
3.镭--Ra 87
4.氡--Rn 89
四、地下水中放射性元素在地震预报中的应用 94
1.水氡的正常动态 94
2.水氡的干扰因素与排除的可能性 95
3.地震前兆实例 95
1.同位素定义 102
2.同位素效应 102
一、理论基础 102
第六章 同位素水文地球化学在地震研究中的应用 102
3.氢、氧同位素分馏机理 105
二、氢、氧同位素组分的测定 108
三、大气降水的氢、氧同位素组成 110
四、海水和大洋水的氢、氧同位素组成 113
五、不同成因天然水稳定同位素分布特征 115
1.大陆地区地表水同位素组成 115
2.大气成因的地下水同位素组成及分布特征 115
3.地层水和古沉积水的同位素组分 116
4.地下水盐分的来源研究 118
5.地下热水稳定同位素组分的分布特征 121
6.变质水和岩浆水的稳定同位素特征 125
7.地幔原生水的稳定同位素组成 126
六、稳定同位素在地震水文地球化学研究中的应用 128
1.山东聊城观测区地下热水补给来源 128
2.辽阳汤河观测区不同含水层的混合作用 133
七、稳定同位素在地震预报中的应用 137
1.地下水氢、氧同位素比值的地震前兆机理 137
2.地下水δD、δ16O值的地震前兆变化 138
第七章 地球化学方法在活动断层研究中的应用 141
一、活动断层的研究方法 141
二、地球化学方法研究活动断层的基础 141
三、地球化学方法研究活动断层的实例 142
1.放射性测量法 142
2.气体测量法 143
3.化学组分测量法 147
4.稳定同位素测量法 149
第八章 地震水文地球化学前兆机理的模拟实验研究 150
一、地下水氡前兆机理实验研究 150
1.在无水介质中的压氡实验研究 151
2.在有水介质中的压氡实验研究 154
3.渗流试验 155
4.超声振动实验 156
5.声频振动实验 156
6.水氡前兆机理的综合评述 158
二、地下水溶解气体的地震前兆机理实验研究 159
三、地下水离子组分前兆特征及机理的实验研究 159
1.美国加州圣安德烈斯断层变质花岗岩的压溶实验 160
2.北京管压粘土、福建花岗岩及辽宁超基性岩的压溶实验 162
3.压液的氢氧同位素分析研究 164
4.F-离子前兆机理的研究--混合实验 165
5.野外爆破水文地球化学效应模拟实验研究 167
四、评价与展望 170
1.评价 170
2.展望 171
第九章 地震地球化学的现状及展望 173
一、引言 173
二、苏、日、美等国地震地球化学研究现状 173
1.苏联 173
四、展望 175
2.日本 177
3.美国 181
三、我国应用地震地球化学方法研究地震预报的现状 184
1.监测 185
2.研究 185
3.预报 186
第二部分 监测方法 188
第十章 地下水化学的监测方法 188
一、取样及测量过程中的注意事项 188
二、PH值的测量 188
三、游离二氧化碳的测定 188
四、侵蚀性二氧化碳的测量 189
五、地下水中常量组分的监测 190
1.碱度(OH-，CO-3，HCO-3)的监测 190
2.氯离子的监测 191
3.硫酸根的监测 192
4.硬度(总硬度、永久硬度，暂时硬度)的监测 193
5.钾、钠的监测 194
六、地下水中其它元素组分的监测 194
1.亚硝酸根的监测 194
2.氟离子的监测 195
3.溴离子的监测 196
4.碘离子的监测 197
5.硼的监测 198
6.硅的监测 200
7.磷的监测 201
8.铵离子的监测 201
9.铜的监测 202
10.汞的监测 203
11.铅的监测 204
12.锌的监测 205
13.铁的监测 206
14.铝的监测 207
15.钴的监测 208
16.镍的监测 209
17.银的监测 210
18.锰的监测 211
七、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)监测法 211
1.原理及仪器 213
2.分析性能 215
3.应用 221
4.Plasma200型电感耦合等离子体在地震预报中的应用 224
八、地下水化学组分的表示及审核 226
1.分析结果的表示形式 226
2.分析结果的审查 226
3.元素周期表 229
第十一章 地下气体组分的监测方法 233
一、取样技术 233
1.逸出气体样品的采集 233
2.溶解气体样品的采集 233
3.喷气孔的气体及土壤气体(断层气)样品的采集 234
3.气相色谱仪 236
2.质谱仪 236
1.气敏色谱仪 236
二、测试仪器 236
三、操作条件的选择及测试步骤 237
第十二章 放射性元素的监测方法 239
一、铀的监测 239
二、钍的监测 241
三、镭的监测 242
四、氡的监测 243
1.取样条件 243
2.测试仪器 244
3.测试条件 246
4.仪器标定 247
5.水氡监测方法 249
第十三章 稳定同位素比值的监测 252
一、氢、氧同位素质谱分析样品的制备 252
1.氢同位素分析样品的制备 252
2.氧同位素分析样品的制备 253
3.碳同位素分析样品的制备 253
二、氢、氧同位素的质谱测量 254
1.同位素比值质谱计及工作原理 254
2.氢同位素比值测量 256
3.氧同位素比值测量 258
4.碳同位素比值测量 258
三、氢、氧、碳同位素的标准 259
参考文献 261