1.1.1 宇宙中的地球 3
1.1.2 地球的形成 3
第一编 地震地下流体学基础 3
1 地壳及其流体 3
1.1 地球及其流体 3
图1.1 地球内部的圈层结构图 4
1.1.3 地球内部的圈层 4
表1.1 地球内部的圈层结构划分表 5
表1.2 地球内部各圈层的基本特征表 5
1.1.4 地球外部的圈层 6
图1.2 软流圈及其作用 6
表1.3 清洁干空气在海平面附近的标准成分 6
1.1.5 地球流体 7
表1.4 水圈中水的类型及其水量 7
表1.5 地球各层圈中的气体 8
1.2 地壳及其基本特征 10
表1.6 不同温度下喷出的气体组分 10
1.2.2 地壳的结构 10
1.2.1 地壳概述 10
1.2.3 地壳中的岩石 11
表1.7 常见的造岩矿物及其基本特征 11
表1.8 岩浆岩的分类简表 12
表1.9 沉积岩分类简表 12
1.2.4 地壳运动与地质构造 12
图1.4 典型的背斜与向斜构造示意剖面图 13
图1.3 单斜岩层及其产状 13
图1.5 断层的类型示意图（a）正断层；（b）逆断层；（c）平移断层；（d）平移逆断层；（e）平移正断层 14
1.2.5 地壳中的动力作用 14
表1.10 地壳中主要的动力作用 14
1.2.6 地质年代 15
图1.6 不同岩层与岩体形成的先后关系示意图 15
表1.11 中国地质年代表 17
1.3 地壳浅层流体 18
1.3.1 地下水的概念 18
图1.7 岩土中的空隙（a）土壤中的孔隙；（b）岩石中的孔隙；（c）岩石中的裂隙；（d）可溶岩中的溶隙与溶洞 19
图1.8 地下水的赋存形式（a）气态水与液态水（毛细水与重力水）；（b）吸着水与薄膜水 19
1.3.3 地下水的埋藏类型 20
1.3.2 含水层与隔水层 20
1.3.4 水文地质结构 21
图1.9 地下水的埋藏类型示意图 21
图1.10 基岩地区水文地质结构的基本类型（a）体状结构；（b）层状结构；（c）带状结构 22
1.3.5 地下热水 22
1.3.6 地下气体 23
表1.12 地壳上层气体的成因分类 23
1.3.7 氡与汞 24
表1.13 若干岩石中Ra的质量分数 25
表1.16 不同介质中氡的扩散系数（D）量值 26
表1.15 炭和硅胶对氡的吸附因子（r） 26
表1.14 常见岩石的氡射气因子 26
表1.18 不同温度的泉水中水氡与气氡的含量及氡的溶解度因子（α） 27
表1.17 不同温度下氡的溶解度因子（α） 27
1.4 地壳深层流体 28
1.4.1 科拉超深钻井揭露出的深部流体 28
图1.11 科拉超深钻井区地质剖面示意图 29
图1.12 科拉超深钻井冲洗液中的气体测试结果 30
1.4.2 KTB科学钻井揭露出的深部流体 32
图1.13 科拉超深钻井的水文地质剖面 32
表1.19 科拉超深钻井水文地质分带表 33
表1.20 KTB超深钻井深层水的化学特征 34
1.4.3 与深层流体有关的壳内高导低速层 34
1.4.4 与深层流体有关的地质现象 35
图1.14 地壳中的高导低速层（a）低速层；（b）高导层 35
图1.16 深源岩石中的流体活动痕迹（a）山东栖霞橄榄岩中的气孔（放大100倍）；（b）黑龙江科洛橄榄岩中的孔管（放大285倍） 36
图1.15 冀中凹陷区中断裂在地壳深处转平的现象 36
1.4.5 地壳深部的超临界流体 37
图1.17 纯物质的相态图 37
表1.23 一些物质的临界常数 38
表1.24 超临界流体（临界点附近）、气体和液体的几个物理参数 38
2.1 地表水循环与地壳流体的运动 40
2.1.1 地球表面的水循环 40
2 地壳表层与地下流体的运动 40
图2.1 地球表面的水循环示意图 41
2.1.2 地壳浅层流体的运动 42
图2.2 松散砂土层中雨水的入渗过程 42
图2.3 几种典型的水动力系统示意图（a）山前洪积扇地区；（b）山前盆地或河谷地区；（c）向斜构造发育的山区；（d）断裂构造发育的山区 43
图2.4 地下水对地下水的补给作用 44
图2.5 地表水和地下水的补给、排泄关系图（a）地表水补给地下水；（b）地下水补给地表水；（c）地表水和地下水互为补给与排泄 45
图2.6 基岩地区常见泉的成因类型（a）侵蚀泉；（b）接触泉；（c）溢出泉；（d）断层泉 45
2.1.3 地壳深层流体的运动 46
图2.7 地壳深层流体的运移方式（a）热对流作用下的运移；（b）热传导作用下的运移 47
图2.8 乌鲁木齐山前凹陷带地球物理测量结果及其解释（a）电磁测深结果表明低阻层在地壳深部呈“柱状”分布；（b）对“柱状”的地质解释为沿深大断裂有深部流体上涌 48
2.2.1 含水层中的水流 49
2.2 地下流体运动的基本特征 49
图2.9 钻孔水柱高度（hn）与测压水头（Hn） 50
图2.11 层流（a）与紊流（b）运动示意图 51
图2.10 典型的流网图（a）承压含水层中的稳定流；（b）潜水含水层中的稳定流 51
2.2.2 地下水渗流运动的基本规律 52
图2.12 含水层中渗流运动示意图 53
图2.13 含水层中的微小平行六面体及其中的渗流 54
2.2.3 地下气体的运动 55
表2.1 气水垂直运动时自由气体超越气水运动的速度 56
3.1 地下水的物理特性 57
3.1.1 地下水的温度 57
表3.1 地下水的温度分类表 57
3 地下水的物理、化学特性 57
3.1.2 地下水的颜色与透明度 58
3.1.4 地下水的放射性 58
表3.2 我国部分地区地下热水的温度与水循环深度计算结果 58
3.1.3 地下水的味与嗅 58
表3.3 地下水中铀、镭、氡的含量 59
3.1.5 地下水的导电性 59
表3.4 华北地区一些井（泉）水的电导率 59
表3.5 地下水的化学组成 60
3.2 地下水的化学组成和特性 60
3.2.1 地下水的化学组成 60
表3.6 常量离子的当量数 62
表3.7 河北某矿泉水主要离子的当量浓度及其百分比 62
表3.8 地下水中常量离子的质量数 63
表3.9 河北某矿泉水主要离子的质量摩尔浓度及其百分比 63
3.2.2 地下水的化学性质 63
表3.10 地下水的矿化度分类 64
表3.11 地下水的酸碱度分类 64
3.2.3 地下热水的化学组成与水化学温标 65
表3.12 地下水的硬度分类 65
表3.13 延怀盆地地下热水与冷水的化学组分对比表 66
表3.14 西藏羊八井热田中不同热水的水化学特性表 66
表3.15 常用的Na＋—K＋—Ca2＋水化学温标 67
图3.1 SiO2溶解度与温度的关系 67
表3.16 氢与氧同位素及其平均丰度 68
3.3.1 同位素的概念 68
3.3.2 氢同位素与氧同位素的特征 68
3.3 地下流体的同位素特征 68
图3.2 大气降水渗入成因的地下水的δD-δ18O关系 69
表3.17 由氚含量推断地下水年龄的指标 70
3.3.3 碳同位素的特征 70
3.3.4 其他同位素的特征 70
表3.18 地球各圈层中三个同位素比值的差异 71
4 地下水的形成与演化作用 72
4.1 地下水的成因类型及其化学组分特性 72
4.1.1 渗入成因的地下水 72
4.1.2 沉积成因的地下水 73
图4.1 柴达木盆地中段地区地下水水化学图 73
4.1.3 岩浆成因的地下水 74
4.1.4 变质成因的地下水 74
表4.1 不同地质时期生成的岩浆岩中的地下水化学特性 74
4.2 水-岩相互作用与地下水化学组分的变化 75
4.2.1 溶解与沉淀作用 75
表4.2 某些矿物在水中的溶解反应式及其平衡常数和溶解度 77
表4.3 一些化合物在温度为286 K时的溶度积 78
图4.2 石英在高温体系（t≥200℃）中的溶解度 79
图4.3 方解石在H2O中的溶解度t-P曲线 80
图4.4 二氧化硅溶解度与pH值的关系 81
表4.4 地下水环境特征指标 82
图4.5 300℃时不同的Eh-pH条件下铁（Fe）的存在形式图 82
4.2.2 吸附作用与离子交换作用 83
图4.6 岩石和矿物超声作用下的封闭氢的释放率和吸附氢生成率 84
表4.5 超声作用下氡增量中吸附氡和封闭氡所占的比例 84
4.2.3 脱碳酸与脱硫酸作用 86
4.3 地下水化学组分变化的热力学和化学动力学 87
4.3.1 热力学和化学动力学的基本概念 87
4.2.4 地下水的混合作用 87
表4.6 不同温度、压力条件下水蒸气的摩尔体积 89
表4.7 不同温度、压力条件下CO2的摩尔体积 89
4.3.2 水溶液的热力学 92
表4.8 三种石英的热力学数据 96
表4.9 不同温度和压力下α石英的溶解度 97
表4.10 25℃的标准状态下的热力学数据 97
图4.7 CO2溶解于水的两相平衡关系图 98
4.3.3 水溶液的化学动力学 99
图4.8 CO2在水溶液中水合反应的速度图 100
5.1 地壳岩石中的应力与应变 101
5.1.1 地壳中的作用力 101
5 地壳中的应力及流体的影响 101
5.1.2 岩石中的应力与应变 102
图5.1 地壳岩石中微小的平行六面体及其上作用的应力 103
图5.2 压应力（σc）、张应力（σt）和剪应力（τ）示意图 104
表5.1 常见岩石的变形模量与泊松比 105
5.1.3 地壳应力场及其研究方法 105
图5.3 岩块受力与破裂面的生成示意图 106
图5.4 构造形迹与构造应力场关系图 107
图5.6 我国大陆1999—2000年GPS观测得到的位移速率图 109
图5.5 唐山大地震前后的1975—1977年首都圈地区垂直运动速率图 109
图5.7 由双力偶震源解求震源应力场的方法示意图 110
表5.2 云南通海Ms 7.6级地震的震源机制解 110
图5.8 地应力场的物理模拟（a）和数值模拟（b）结果图 111
果 112
5.2.1 中国大陆的现代构造应力场 112
5.2 构造应力场 112
表5.3 三峡工程区800 m深孔应力测量结 112
图5.9 中国及邻区现代构造应力场图 113
图5.10 中国大陆现代构造应力场分区图 113
图5.11 东部与西部地区最大主应力随深度变化对比图 114
5.2.2 地壳中深部的现代区域构造应力场 114
图5.12 康滇地区现代构造应力场分区 115
5.2.3 地壳浅层的现代应力场 116
表5.4 我国垂直应力与上覆岩层自重关系的统计 116
图5.14 地壳浅层水平应力（σh）与垂直应力（σv）的关系（a）最大水平应力（σhmax）与垂直应力（σv）的比值随深度（H）的变化（b）最小水平应力（σhmin）与垂直应力（σv）的比值随深度（H）的变化 117
图5.13 地壳浅层应力与深度的关系（a）垂直应力（σv）与深度（H）的关系；（b）平均水平应力（σhav）与深度（H）的关系 117
5.3.1 地壳应力场与渗流场的耦合理论 118
5.3 流体影响应力场的数值模拟研究 118
5.3.2 流体对地壳应力场影响的数值模拟 122
图5.15 唐山地区基岩地质构造略图 123
表5.5 研究区及其邻近地区的地壳各层的速度结构 124
表5.6 华北北部地区地壳及上地幔速度结构 124
图5.16 唐山地区有限单元网格划分示意图（a）第一类网格；（b）第二类网格；（c）第三类网格 126
表5.7 震源应力场计算时段的划分 127
表5.8 浅部前兆场计算时段的划分 127
图5.17 固液相互作用模型计算程序框图 128
5.3.3 流体对深部震源应力场的影响 129
表5.9 震源应力场研究模型中各层物理力学参数 129
表5.10 震源应力场研究的地质模型 129
表5.11 震源应力场模型中边界载荷 130
图5.18 干模型和湿模型下研究区最大剪应力差值（△τ／MPa）等值线图（a）T2时段（震源体非线性变形阶段）；（b）T3时段（震源体邻区失稳阶段） 131
图5.19 干模型和湿模型下研究区体应变差值（×10-7）等值线图（a）T2时段（震源体非线性变形阶段）；（b）T3时段（震源体邻区失稳阶段） 132
表5.12 前兆应力场地质模型 133
5.3.4 流体对浅层前兆应力场的影响 133
表5.13 前兆应力场模型的物理力学参数 133
图5.20 t4时段两个模型前兆应力场［平均主应力（MPa）］对比图（a）湿模型；（b）干模型 134
图5.21 t5时段两个模型前兆应力场［平均主应力（MPa）］对比图（a）湿模型；（b）干模型 135
图5.22 t5时段0～1 km深度两个模型前兆应力场［平均主应力（MPa）］对比图（a）干模型；（b）湿模型 136
表5.14 干、湿模型上3～6 km深度破裂单元数量统计 137
图5.23 t5时段1～3 km深度两个模型前兆应力场［平均主应力（MPa）］对比图（a）干模型；（b）湿模型 137
图5.24 不同深度和不同时段的干、湿模型上破裂单元数量对比（a）0～1 km深度模型；（b）1～3 km深度模型；（c）3～6 km深度模型 138
6 地壳岩石的变形破坏与流体作用 139
6.1.1 岩石的变形与破坏 139
6.1 岩石与岩体的变形破坏及水的作用 139
表6.1 常见岩石的强度值 140
图6.1 岩石单向受压时的σ-ε关系曲线 140
图6.2 岩石变形破坏过程的组合类型 141
表6.2 岩体结构类型及其基本特征 142
图6.3 典型的岩石与岩体变形破坏过程的比较 142
表6.3 不同结构岩体的抗压强度参考值 143
6.1.2 岩石与岩体变形破坏中水的作用 144
表6.4 不同类型的不连续面抗剪强度参考值 144
表6.5 水对黏土质粉砂岩岩体变形模量的影响 145
表6.6 水对各类岩石抗压强度的影响 145
6.2.1 实验概况 147
6.2 流体对岩石变形破坏影响的三轴实验研究 147
图6.4 干燥（a）和有水充填（b）时两个岩块间接触面的变形和破坏 147
表6.7 试件的岩石类型及其基本特性 148
6.2.2 实验结果及其分析 148
图6.5 不同温度（T）、围压（Pc）、初始孔隙压力（Pp）条件下岩石三轴高温高压实验的部分结果 149
图6.6 三种岩石试件在不同围压下求得的差应力与应变关系图（a）花岗闪长岩；（b）白色细砂岩；（c）红色细砂岩 150
表6.8 围压对花岗闪长岩强度和破裂方式的影响 151
表6.9 围压对白色砂岩强度和破裂方式的影响 151
表6.10 孔隙压对岩石峰值强度的影响 151
图6.7 三种岩石试件在不同孔隙压下求得的△σ-ε关系曲线图 152
图6.8 两种岩石试件在不同化学组分流体浸 153
泡后试验求得的△σ-ε关系曲线图 153
表6.11 被不同流体浸泡过的岩石试件的强度与变形模量的对比 154
表6.12 温度和孔隙压对红色细砂岩强度的影响（Pc=200 MPa） 154
6.2.3 结论与讨论 155
图6.9 两种岩石试件在定围压变孔隙压与温度条件下实验求得的△σ-ε关系曲线对比图 155
6.3 流体对断层滑动影响的实验研究 156
6.3.1 实验概况 156
图6.10 装入压力容器前的试件包装处理图 157
表6.13 流体对断层滑动影响的实验类型及其数量统计表 158
图6.11 流体对断层滑动影响的实验结果概化图 158
6.3.2 流体对断层面摩擦系数的影响分析 159
图6.12 无充填物试件求得的部分△σ-ε关系曲线（a）FR24号试件，Pc=50 MPa，含水量ζ=0（干燥）；（b）FR29号试件，Pc=60 MPa，ζ＞0（湿润）；（c）FR30号试件，Pc=50 MPa，ζ？0（饱和）；（d）FR31号试件，Pc=60 MPa，ζ=0（干燥） 160
图6.13 无充填物试件有孔压实验曲线上B点（a）与D点（b）的τ-σe关系图 160
表6.14 有无充填物时的σe-τ关系式 161
图6.14 无充填物试件在不同含水状态下实验求得的τ-σn关系（a）干、湿、饱水试件的△σ-ε关系曲线上的B点与D点的τ-σn关系（b）干试件（G6）与湿试件（G7）实验求得的τ-σn关系对比 161
图6.16 有黏土夹层试件实验求得的部分△σ-ε关系曲线（a）36号试件，Pc=50 MPa，ζ=0（干燥）；（b）1号试件，Pc=50 MPa，ζ=0（干燥）；（c）P25号试件，Pc=50 MPa,Pp=40 MPa；（d）P18号试件，Pc=50 MPa,Pp=20 MPa 162
图6.15 有石英粉夹层的试件实验求得的部分△σ-ε关系曲线（a）26号试件，Pc=50 MPa，ζ＜0（湿润）；（b）FR13号试件，Pc=50 MPa，ζ=3.93％；（c）FR19号试件，Pc=50 MPa，ζ=23.64％；（d）FR16号试件，Pc=50 MPa，ζ=0.67％ 162
6.3.3 流体对断层滑动方式的影响分析 163
图6.17 无充填物试件中随着滑动面含水量的增加滑动方式的变化（a）7号试件，滑动面饱水；（b）FR29号试件，Pc=60 MPa，滑动面湿润；（c）G6号试件，滑动面无水；（d）三种含水状态下黏滑与稳滑的界面 164
图6.18 无充填物含水试件中，孔隙压力、围压与断层滑动方式的关系（a）P28号试件，Pp=0.1 MPa,Pc=60 MPa；（b）P27号试件，Pp=0.1 MPa,Pc=60～80 MPa；（c）围压（σ3）、孔隙压（Pp）与断层滑动方式 165
图6.19 夹有石英粉的试件中，含水量大小对断层滑动方式的影响（a）FR20号试件，Pc=50 MPa，干燥（ζ=0）；（b）FR34号试件，Pc=50 MPa，微含水（ζ=0.45％）；（c）围压（σ3），孔压（Pp）与断层滑动方式 166
表6.15 有石英粉夹层的试件黏滑时含水量（ζ）与应力降（△σ）的关系 167
7 流体作用与构造活动 168
7.1 流体作用与全球构造的形成和演化 168
7.1.1 地球内部流体与全球构造的形成 168
7.1.2 地幔流体上涌与大洋洋脊 169
图7.1 全球构造图 170
7.1.3 俯冲带、碰撞带与流体作用 171
图7.2 大洋洋脊（a）与海沟（b）示意图 171
图7.3 俯冲带上的火山活动与地震活动 172
表7.1 碰撞带中流体的生成作用及其特征 173
7.2 流体作用与区域构造的形成 173
7.2.1 流体作用与构造活动的关系 174
图7.4 斜坡面上地质块体移动时的受力示意图 174
7.2.2 构造活动中流体作用的机制 175
7.3.1 新构造运动与断裂活动 175
7.3 新构造活动中流体作用的研究 175
图7.5 河北省怀来县黄土窑村西南的活动断层剖面图 176
图7.6 我国大陆活动断裂分布图 177
7.3.2 流体对断裂现今活动性的影响 178
图7.7 河北省怀来县后郝窑地热田区隐伏活动断裂（a）三组断裂的空间分布图；（b）NW向三条断裂剖面图 178
图7.8 河北省怀来县后郝窑热田热水等水位线图（a）和等水温线图（b） 179
表7.2 河北省怀来县后郝窑热田区四条NW向断裂的断距 180
图7.9 河北省怀来县后郝窑热田区热水压力（水位；a）和水温（b）分布特征与断裂活动性差异（c）对比图 181
第二编 地震地下流体学专论 185
8 地壳中的流体与地震活动 185
8.1.1 辽东半岛地区温泉的分布与地震活动的关系 185
8.1 地壳热流体与地震的平面展布 185
图8.1 辽东半岛地区温泉分布与地震活动性关系图 186
8.1.2 红河断裂带北段温泉水温度与地震活动的关系 186
图8.2 红河断裂北段四个亚段区及其内温泉与地震关系图（a）红河断裂带北端四个亚段的划分；（b）四个亚段的水循环深度分布图；（c）四个亚段的地震震级频次图 187
表8.1 红河断裂北段四个亚段区域温泉发育的基本特征 187
表8.2 红河断裂带北段四个亚段区地震活动特征表 188
8.1.3 华南沿海地区热水活动与地震活动的关系 188
8.1.4 京津唐地区地热异常区与地震活动的关系 188
图8.3 华南沿海地区温泉热能释放量与地震活动分布图 189
8.1.5 延怀盆地温泉热水特征与地震活动的关系 190
图8.4 京津唐地区地热异常区与地震分布 190
图8.5 延怀盆地的温泉与地震分布图 191
表8.3 延怀盆地区主要温泉特征表 191
图8.6 延怀盆地温泉水的水文地球化学分区与地震分布图 192
图8.7 延怀盆地温泉水的水文地球化学与水循环深度分区特征（a）水温与微量元素的分区特征；（b）水循环深度的分区特征 193
表8.4 延怀盆地内冷区与热区地震活动性的差异 193
图8.8 陕甘宁交界地区温泉与地震分区图 194
8.1.6 陕甘宁交界地区温泉热水特征与地震活动的关系 194
表8.5 陕甘宁交界地区温泉热水基本特征表 195
图8.9 陕甘宁交界地区冷区与热区地震活动震级比较图 195
8.2 地壳流体活动与震源深度分布 196
图8.10 延怀盆地数字化台网记录到的主要地震 196
8.2.1 延怀盆地中小地震活动的多震层与地下水循环深度的关系 196
图8.11 延怀盆地热水循环深度与中小地震活动深度的比较 197
8.2.2 中国大陆高导层对强震活动的控制作用 197
表8.6 延怀盆地及其邻区热水循环深度计算结果 197
图8.12 中国大陆高导层分布及其顶板埋深等值线图 198
图8.13 中国大陆强震震中分布图 198
8.2.3 华北地区高导低速层与强震活动的关系 199
图8.14 强震的震源分布与高导层的关系（a）唐山地震及其余震震源分布与高导层的关系（b）中国大陆强震震源分布与高导层的关系 199
图8.15 华北地区强震震源与高导低速体的分布关系（a）邢台地震区；（b）海城地震区；（c）唐山地震区 201
8.2.4 华北北部地区高导低速层精细结构与地震活动关系研究 202
图8.16 华北北部地区部分剖面上的电性结构（a）容城—高阳（Yh1）剖面；（b）固安—怀安（Yh2）剖面；（c）平谷—怀安（Yh3）剖面；（d）邢台震区东旺剖面；（e）邢台震区百尺口剖面 203
图8.17 华北北部地区高导层顶界面埋深与Ms≥5.0级震中分布图 204
8.3.1 阪神地震震源体的低速高泊松比特性 205
8.3.2 拉托尔地震震源体的高导低速特性 205
8.3 震源体的高导低速特性及其与流体活动的关系 205
图8.18 阪神地震的震源体CT探测结果（a）阪神地震及其研究剖面位置；（b）AB剖面图；（c）CD剖面图 206
8.3.3 张北地震前后震中及其邻区深部电阻率的变化 206
图8.19 张北地震区深部电阻率测量及其结果（a）测点分布图；（b）震源深度（H/m）分布（黑点代表不同震级的地震）；（c）外围区（511测点）的相对电阻率（pi/po）在地震前后的变化；（d）震中区（MMC测点）的相对电阻率在地震前后的变化 207
8.4.1 关于地震活动周期 208
8.4 流体活动对强震复发周期的影响 208
8.3.4 震源体与流体关系的讨论 208
8.4.2 断裂带中的流体活动 209
图8.20 地震活动周期的应力积累-释放模型 209
图8.21 花岗闪长岩体中的辉绿岩脉（a）与多期流体活动生成的伟晶岩脉（b） 210
8.4.3 地震活动周期性的断裂阀模式 211
图8.22 一条岩脉中多期流体活动的痕迹 211
表8.7 崇礼—赤城断裂带石英脉中流体包裹体及其生成温度 211
图8.23 流体多期活动与地震活动周期的断裂阀模式示意图 212
8.5 流体的诱震与促震作用 213
8.5.1 深井注水引起的地震活动 213
图8.24 落基山兵工厂月注水量与小震活动频次关系图 213
图8.25 落基山兵工厂注水井与1966年1—2月小震震中分布图 214
8.5.2 水库蓄水引起的地震活动 215
表8.8 流体诱发地震的实例 215
表8.9 新丰江水库蓄水后发生主震前的地震活动 216
图8.26 我国天然大震与水库诱发地震震中分布图 217
8.5.3 煤矿开采方式的改变引起的地震活动特征变化 217
图8.27 旱采与水采下矿震活动的对比（a）井下地音（微震）脉冲频次的对比；（b）小震活动水平（震级、频次）的对比 218
图8.28 浸水试件与不浸水试件的岩石力学试验结果对比 219
表8.10 陶庄矿420采区煤岩力学参数在浸水前后的变化对比 220
8.6 地壳硬夹层孕震与流体促震的假设 220
8.6.1 地壳中存在硬夹层 220
表8.12 我国东部深源岩石流体包裹体主要组成的体积分数 221
表8.11 我国大陆部分地区热水的热储温度与水循环深度计算结果 221
8.6.2 硬夹层是多震层及其条件的数值模拟 222
图8.29 地壳中的两大流体系统及其间的硬夹层 222
图8.30 软包体模型及其数值模拟结果（a）模型；（b）平面上平均主应力分布；（c）剖面上平均主应力分布 223
表8.13 有限元模型中不同单元的力学参数对比 223
8.6.3 强震震源体内充满流体 224
8.6.4 流体对岩石强度的弱化作用 224
图8.31 临沂细砂岩在不同条件下三轴实验求得的△σ-ε关系关系曲线 225
图8.32 唐山地震孕震体内应力随时间变化的数值模拟结果 225
图8.33 地壳硬夹层孕震与流体促震假设示意图（a）地壳中两大流体系统及其间的硬夹层；（b）震源体演化［Ⅰ应力积累，Ⅱ微破裂，Ⅲ流体挤入（真空吸泵作用），Ⅳ剪切力增强与抗剪力减弱同步发生，最终发震，Ⅴ震后部分流体被挤出］；（c）Ⅳ阶段说明 226
8.6.5 硬夹层孕震和流体促震假设的要点 226
9 地下流体动态观测台网 228
9.1.1 地下流体观测台网与台站 228
9.1 地下流体动态观测台网概述 228
9.1.2 地下流体观测台网的建设简史 229
9.1.3 地下流体观测台网的布局和组成 230
图9.1 中国地震地下水动态观测井分布图 231
表9.2 全国水文地球化学观测网台站组成表 232
表9.1 中国地震地下水动态观测网的观测井组成 232
图9.2 全国水文地球化学台网中基本台站的分布图 233
图9.3 全国水文地球化学台网中区域台站的分布图 234
图9.4 首都圈地区水汞、水温（地热）、土壤气观测网 235
图9.5 云南省水温（地热）观测网 235
表9.3 中国地震地下流体台网的台站组成表 236
图9.6 全国地震地下流体观测台网国家台和区域台分布图 237
表9.4 我国地下流体观测井在地震活动区（带）中的分布 238
9.1.4 地下流体观测台网的观测井特征 238
表9.5 我国地下流体观测井深度统计表 238
表9.6 我国地下流体观测层类型统计表 239
9.1.5 地下流体观测台网的观测项目 239
表9.7 我国观测井水温统计表 239
表9.8 观测井地下水矿化度统计表 239
9.1.6 地下流体观测台网的功能与作用 240
表9.9 《中国震例》中各类前兆异常统计表 240
表9.10 各类前兆观测在破坏性地震成功预测中的作用 241
表9.11 地下流体台网记录到的地球科学信息 242
表9.12 三峡井网观测井及其测项一览表 243
图9.7 长江三峡工程区地下流体台网布设图 243
9.1.7 国外的地下流体观测台网 244
图9.8 三峡台网W3井观测技术系统 244
图9.9 日本的地下流体观测台网 244
表9.13 东京大学台网观测井一览表 245
图9.10 日本地质调查所根来（Negoro）观测井测项配置图 245
图9.12 美国帕克菲尔德井水位观测网 246
图9.11 日本地调所台网的观测技术系统 246
表9.14 中亚五国地下流体台网概况 247
表9.15 阿拉木图试验场地下流体观测台网概况 248
图9.13 哈萨克斯坦共和国阿拉木图试验场地下流体观测台网布设图 248
9.2 地下流体动态观测技术 249
图9.14 机械式水位仪的基本构造 249
9.2.1 水位动态观测技术 249
图9.15 静水位（a）与动水位（b）的概念 250
图9.17 LN-3型数字水位仪主机的构成图 251
图9.16 LN-3型数字水位仪外貌 251
表9.16 各类数字化观测仪器的主要技术指标 252
图9.18 动水位观测井的泄流装置（a）与副井装置（b） 252
表9.17 水位观测井的井口装置及其使用要求 253
9.2.2 水温动态观测技术 253
图9.19 SZW-1A型数字式温度计外貌 253
图9.20 SZW-1A型数字式温度计的主机构成图 254
9.2.3 测氡技术 254
图9.21 FD-125型氡钍分析器（a）与自动定标器（b） 255
图9.22 FD-125型氡钍分析器结构框图 256
图9.24 SD-3A型测氡仪的结构框图 257
图9.23 SD-3A型测氡仪外貌 257
图9.25 气氡观测的井口装置及其连接图 258
图9.26 常见的脱气-集气装置 258
9.2.4 测汞技术 259
图9.27 XG-4型测汞仪的结构框图 259
图9.28 DFG-B型数字测汞仪外貌 260
9.2.5 地下流体其他测项的观测技术 261
图9.29 DFG-B型测汞仪的采样控制器气路和光路框图 261
图9.30 气相色谱仪的流程图 262
表9.18 我国地下流体观测台网中水质分析方法和仪器一览表 263
9.2.6 地下流体新测项及其观测仪器 263
9.3 地下流体动态观测台网的现代化 264
9.3.1 观测技术的数字化改造 264
9.3.2 观测台网技术的现代化 265
图9.31 “九五”地下流体数字化观测技术改造台站分布图 265
图9.32 地下流体的数字化前兆台网构成图 266
图9.33 前兆台站的技术系统构成图 266
9.3.3 观测台网布局的调整与优化 267
图9.34 省级区域前兆台网中心的硬件构成示意图 267
图9.35 中国大陆活动地块的划分与强震分布 269
表9.19 中国大陆及其邻区活动地块划分表 269
表9.20 不同震级地震的前兆场尺度 270
表9.21 前兆台阵可研究的科学问题 272
图9.36 地下流体流动观测类别 272
9.4 地下流体动态观测井台建设的规范化 273
9.4.1 台址勘选 273
9.4.2 台址的基本要求 276
表9.22 张北地震前地下流体异常井（台）及其与活动断裂的关系 277
图9.37 鄂尔多斯地区强震分布与活动构造关系图 277
9.4.3 观测井的建设 278
表9.24 我国地震地下水动态观测网观测井深度与前兆异常数量的关系 279
表9.23 各国地下流体动态观测井深度（m）调查表 279
表9.25 对不同类型观测井深度的规定 280
图9.38 井水位日潮差与观测井深度的关系 280
表9.26 各类过水断面及其适用条件与技术要求 282
表9.27 不同类型的井与抽水试验计算渗透系数的公式一览表 284
表9.28 水化学分析测试项目的基本要求 285
9.4.4 观测室与其他设施建设 286
9.5 地下流体动态观测台站的环境保护 287
9.5.1 台站观测环境及其保护 287
9.5.2 观测环境干扰指标与允许干扰度 288
图9.39 相对异常量计算用参数示意图 289
图9.40 地下流体四大主测项的典型震例 290
表9.29 地下流体主要测项震前异常的相对变化量统计表 291
表9.30 干扰度计算时所用的数列及选取正常时段数列的时间长度 291
9.5.3 确定干扰源与观测井间最小距离的水文地质基础 292
表9.32 观测含水层的岩性分类 293
表9.31 观测井区水文地质条件分区 293
表9.33 观测含水层的透水性分级 294
9.5.4 各类干扰源与观测井间最小距离的规定 295
表9.34 有水力联系时地表水体与观测井间最小距离 295
表9.35 无水力联系时地表水体与观测井间最小距离 296
表9.36 松散砂砾石含水层中开采井与观测井间最小距离 296
表9.37 基岩含水层中开采井与观测井间最小距离 296
表9.38 矿山开采区与观测井间最小距离 296
9.5.5 关于台站环境保护中有关规定的使用 297
10.1.2 地下流体动态观测 299
10.1 地下流体动态概述 299
10 地下流体动态类型与特征 299
10.1.1 地下流体动态的概念 299
表10.1 地下流体动态观测项目一览表（据DB/T3—2003略加修改） 300
10.1.3 地下流体动态分类 301
10.2.1 水位的正常动态 302
表10.2 地下流体动态分类表 302
10.2 地下流体的正常动态 302
图10.1 井水位（压）的多年趋势下降型动态（a）北京顺义井水位1971—1987年动态；（b）天津张道口井井水压1983—1992年动态 303
图10.2 井水位的多年趋势上升型动态（a）河北容1井；（b）雄101井 304
图10.3 井水位的多年平稳型动态（川08井1983—1987年动态） 304
图10.4 河北深县井水位（H）年变化与气压（P）年变化的关系（a）气压动态；（b）水位动态 305
图10.6 地下水开采影响下的昌平井水位年动态变化 306
图10.5 降雨影响下的井水位年动态类型 306
图10.7 2000年7月张道口井水位的固体潮效应 307
图10.8 塔院井水位的气压效应（a）井水位月动态效应（1986年3月）；（b）井水位日动态效应（1986年7月8—9日） 308
图10.9 井水位的地震波效应（a）豫08井水位对1981年9月1日萨摩亚群岛Ms 7.4级地震波的原始记录图；（b）北京洼里井水位对1984年3月24日日本北海道Ms 7.4级地震波的展开记录图 308
图10.10 井水位的前驱波效应 309
图10.11 井水位的其他荷载效应（a）海口ZK26井（深706 m）水位的海潮荷载效应；（b）金湖井（深1916 m）水位的江河水体荷载效应；（c）山东B-2井（深656 m）水位的降雨积水荷载效应 310
图10.12 井水温度多年趋势动态的基本类型（a）北京大宫门井；（b）北京塔院井；（c）天津张道口井；（d）天津宝坻井 311
10.2.2 水温的正常动态 311
图10.13 井水温度正常年动态基本类型（a）房山井（1997）；（b）张道口井（1995年）；（c）太平庄井（1995年） 312
表10.3 首都圈地区5口井水温度的年变化幅度 312
图10.14 井水温度的正常月动态基本类型（a）白家疃井；（b）房山井；（c）张道口井；（d）三马坊井 313
10.2.3 水氡与气氡的正常动态 314
图10.15 2002年1月25—31日太平庄井水温固体潮效应 314
表10.4 首都圈地区井水温度的潮汐日潮差值 314
图10.16 水氡的多年趋势动态类型（a）河北任丘井；（b）天津津2井；（c）河北文安井；（d）甘肃静宁东峡泉 315
图10.17 水氡的正常年动态类型（a）山东聊城井；（b）河北矾山泉；（c）山西定襄泉；（d）河北昌黎井；（e）四川康定水井子井 316
图10.18 气氡的年动态类型（a）平稳-脉冲型（汕头井）；（b）起伏型（平凉井）；（c）起伏-脉冲型（矾山泉）；（d）高频负脉冲型（泉州永春井）；（e）高频正脉冲型（武山井） 317
表10.5 自流热水井中溶解氡与逸出氡浓度对比 318
图10.19 河北昌黎井（a）与矾山泉（b）中水氡与气氡2002—2003年日均值动态对比 319
图10.20 山东聊城井水氡与气氡1998年9—12月动态对比 319
表10.6 聊城井气氡数据的离散度评价 320
10.2.4 水汞与气汞的正常动态 320
图10.21 北京东三旗井气氡固体潮效应 320
图10.22 水汞的多年趋势动态类型（a）河北怀来井；（b）天津王3井 321
图10.23 水汞的年动态类型（a）天津王4井；（b）北京松山泉 321
图10.24 气汞的年动态类型（a）平稳型（腾冲井）；（b）平稳-脉冲型（昌黎井）；（c）起伏-阶变型（聊城井）；（d）起伏-脉冲型（崇明井） 322
图10.25 山东东营井1999年3月1—31日气汞动态曲线 323
10.3 地下流体的前兆异常动态 323
10.3.1 地下流体前兆异常的概念 323
图10.26 兴和井水位1993—1998年日均值动态曲线 324
10.3.2 水位的震兆异常 324
图10.27 唐山井水位1996—1998年日均值动态对比曲线 325
图10.28 井水位短期异常的典型曲线（a）川03井水位1986年日均值动态曲线；（b）新05井水位1983年5月25日至6月3日时值动态曲线；（c）马17井水位1983年10月25—26日分钟值动态曲线；（d）滇14井水位1986年7月21—22日分钟值动态曲线 326
10.3.3 水温的震兆异常 328
图10.29 井水位的临震异常曲线（a）四川自贡晨光3井1985年3月29日12—20时分钟值动态曲线；（b）北京五里营井1997年12月至1998年2月时值动态曲线 328
图10.30 水温的中期异常典型实例（a）热乌温泉1982年4—7月日值动态曲线；（b）川51温泉1982年2—6月日值动态曲线 329
图10.31 高精度水温动态观测到的中期异常实例（a）大姚井1988年1—12月日均值动态曲线；（b）江川井1988年1—12月日均值动态曲线 329
图10.32 井水温度的短期异常实例（a）马坊井1988年10月至1989年12月日均值动态曲线；（b）塔院井1997年12月至1998年1月时值动态曲线 330
图10.33 澜沧—耿马地震前二口井水温的临震异常实例（a）景谷井1988年7—12月日均值动态曲线；（b）小哨井1988年7—12月日均值动态曲线 331
10.3.4 水（气）氡的震兆异常 332
图10.34 水氡的长期异常典型实例（a）定襄泉水氡1985—1992年月均值动态曲线；（b）怀4井水氡1984—1992年月均值动态曲线 332
图10.35 水氡的中期异常实例（a）扎子沟井水氡1984年12月至1986年10月月均值动态曲线；（b）清水河泉水氡1995年1月至1996年12月日值动态曲线 333
图10.36 水氡的短期异常实例（a）洼里井水氡1969年6—7月日值动态曲线；（b）兴济井水氡1995年6—11月日值动态曲线；（c）八一井气氡1995年1月至1996年12月日均值动态曲线 335
图10.37 水氡的临震异常实例 335
10.3.5 水汞的震兆异常 336
10.3.6 其他测项的震兆异常 337
图10.38 水汞的中长期异常实例 337
图10.39 水汞的短临异常实例（a）五里营井水汞1989年1月至1990年4月日值动态曲线；（b）王4井水汞1995年1—12月日值动态曲线 337
图10.41 小汤山井溶解气H2的1989年1—12月日值动态曲线 338
图10.40 李沟井流量2000年1月至2003年11月日值动态曲线 338
图10.42 怀来土壤气CO2 1995年1—12月日值动态曲线 339
10.4 地下流体的干扰异常动态 340
10.4.1 地下流体的干扰异常概述 340
图10.43 惠山农药厂井水Cl－浓度1984年1—10月日值动态曲线 340
表10.7 地下流体动态中可能存在的干扰 340
10.4.2 台站观测环境变化引起的干扰异常 341
图10.44 昌平北大200号井区水文地质简图（a）平面图；（b）剖面图 342
图10.45 昌平北大200号井1987—1989年日均值动态曲线 343
图10.46 金湖井区地理简图 344
图10.47 金湖井水位与淮河入江水道水位动态对比图 345
图10.48 通州区井水位1996年1—7月日均值动态曲线 346
图10.49 通州区水文地质略图 347
图10.50 通州区井（TX）水位与新水源地抽水井（JG）水位动态对比图 347
图10.52 ZK10井三次注水压裂引起的ZK2井水位的异常变化 348
图10.51 汤坑水压致裂试验区地质简图 348
图10.53 ZK10井三次注水压裂引起的ZK12井水氡（a）、气氡（b）和土氡（c）的异常变化 349
图10.54 渡口爆破引起的两个泉水氡动态的干扰异常（1971年5月） 350
图10.55 矿震引起的鲁15井水位的干扰异常 351
图10.56 万全井区地质图（a）与地质剖面（b）示意 352
图10.57 万全井水位1998—2000年日均值动态曲线 353
图10.58 丰镇井水位日动态曲线（a）2002年7月26—27日动态；（b）2002年8月4日09—11时动态 353
图10.59 小汤沟滑坡（a）活动引起的温泉水氡的干扰异常（b） 354
图10.60 泥石流活动引起的川07井水位的干扰异常（1995年） 354
10.4.3 其他成因的干扰异常 354
图10.62 双桥1井和双桥2井水位动态对比曲线 355
图10.61 双桥井水位的蠕变异常 355
图10.63 马17井井口改动前（a）、后（b）的水位日动态对比曲线 356
图10.64 马17井改动前（a）、后（b）的井口装置示意图 356
图10.65 万全井水位因泄流口堵塞引起的干扰异常 357
图10.67 邯6井水氡干扰异常 358
图10.66 延庆台水汞因操作不当引起的干扰异常 358
图10.68 邯6井抽水状态变化示意图（a）正常情况；（b）邯6井停泵检修情况 359
图10.69 塔院井水温的干扰异常 359
图10.70 塔院井扰动水位探头时新（178 m深）、老（272 m深）水温探头产出的动态对比（谷元珠提供）（a）老探头动态；（b）新探头动态 360
11 地下流体异常与地震预测 361
11.1 地震预测的现状 361
11.1.1 地震预测与预报的概念 361
表11.1 地震震级与能量关系 362
11.1.2 地震能否预测的争论 362
表11.2 我国大陆地震长期预测结果的检验 363
表11.3 2003年度我国大陆地震中期预测效果的检验 364
图11.1 2003年度全国地震重点危险区及同年发生的Ms≥5.0级地震震中分布图 364
11.1.4 地下流体学科预测地震的思路 365
表11.4 我国对破坏性地震预测的成功率统计 365
11.1.3 当前地震预测的能力和水平 365
图11.2 地下流体学科预测地震的工作步骤 366
11.2 地下流体异常的识别与震兆异常的落实 367
表11.5 地下流体观测的原始数据类别 367
11.2.1 观测数据的类别 367
11.2.2 观测数据的处理方法 368
图11.3 高村井水位时值（1982年1月）的多道维纳滤波处理及其结果（a）水位观测值动态；（b）应变固体潮理论值动态；（c）气压观测值动态；（d）多道维纳滤波输出的水位动态；（e）观测水位与处理后水位的差值 371
图11.4 兖州气压观测曲线（a）及经最佳滤波后的两种曲线（b和c） 372
图11.5 白塘口井水位月均值动态曲线（a）与卡尔曼滤波后的动态曲线（b） 372
表11.6 高村井水位调和分析结果 373
图11.6 高村井水位的频谱分析结果 374
表11.7 数据处理的问题及其方法 374
11.2.3 异常信息的提取方法 375
图11.7 永清井水氡动态及用方差分析识别出的异常 376
图11.8 通渭井水氡日值曲线（a）及3点剩余曲线（b） 377
11.2.4 异常落实与震兆异常信息的提取 378
图11.9 镇川堡井水位μ值动态及其震前异常 378
图11.10 唐山矿井水位2000年与2001年动态对比曲线 379
11.3.1 地震前兆机理概述 379
11.3 地下流体前兆异常的机理 379
图11.11 地震前兆的扩容-渗透模式示意图 381
图11.12 地震前兆的裂隙串通理论 382
11.3.2 地下流体前兆异常信息的生成机理 383
图11.13 含水层中岩（土）微分六面体及其应力和应变 384
图11.14 不同围压作用下砂岩空隙率的变化 385
表11.8 不同岩石在2 MPa压力作用下的体积变量（％） 385
图11.15 岩石三轴实验中，轴向应变（ε）的变化与孔隙压力（P）变化关系曲线 386
图11.16 花岗岩试件受压时氡射气量变化的实验曲线 387
图11.17 花岗岩试件受振动时氡射气量变化的实验曲线 388
11.3.3 地下流体前兆异常信息的传递机理 388
表11.9 不同周期的波动信息的时间滞后方程组 389
图11.18 孔隙压力波动信息在含水层传递过程中的变化 390
表11.10 异常信息传递过程中的变化特征表 391
图11.19 水化学异常信息在含水层中传递过程中的变化 391
图11.20 水氡脉冲型异常信息在含水层传递过程中的变化 391
11.3.4 地下流体前兆异常信息的表现机理 394
图11.21 井水位对含水层中孔隙压力变化信息的放大效应示意图 395
11.4 地震预测的方法 396
11.4.1 根据水位异常预测地震的方法 396
图11.22 井口装置对气氡动态特征的影响 396
表11.11 水位异常井分布范围与震级的关系 397
图11.23 两个强震前地下水异常的时空迁移现象（a）1989年大同Ms 6.1级地震；（b）1996年5月包头西Ms 6.4级地震 398
图11.24 二个强震前地下水异常数量的变化（a）1989年大同Ms 6.1级地震；（b）1996年5月包头西Ms 6.4级地震 399
图11.26 中国大陆东部地区异常井数量与震中距关系统计图 400
图11.25 包头西Ms 6.4级地震前地下流体异常的时空演化特征图（a）中短期阶段异常分布；（b）短临阶段异常分布 400
11.4.2 根据水氡异常预测地震的方法 401
表11.12 华北北部地区三个强震前不同井震距中地下水异常数量统计结果 401
表11.13 根据水氡异常预测震级的方法 401
11.4.3 根据其他测项的异常预测地震的方法 402
11.4.4 地震预测的新方法 403
图11.27 华北北部地区1973—1977年间每半年的地下流体动态图像及其演化图 404
图11.28 豫01井1982—1983年水位潮汐响应比动态图 406
图11.29 耿马—澜沧Ms 7.2,Ms 7.6级地震前云南省水氡异常的多层次加速曲线图（a）异常的半年频次累加；（b）异常的月频次累加；（c）异常的旬频次累加 407
表11.14 我国高精度水温的部分异常一览表 408
11.4.5 地震预测的实例 409
表11.15 怀来断层气CO2异常一览表 409
图11.30 山西定襄泉水氡（a）和静乐井水位（b）1995—1998年间的高值异常及其与中强以上地震活动关系 410
图11.31 井水位高值异常的水位年升幅与降雨补给量关系图（a）三号地井；（b）静乐井；（c）玉田井 411
图11.32 唐山井水位高值异常与地下水开采量、年降雨量对比图 412
图11.33 1995—1997年间华北北部地区水位与水氡高值异常分布图 413
图11.34 1997年4—5月间北京地区三种气体的显著异常（a）太平庄气氡异常；（b）太平庄H2异常；（c）白浮的He异常 414
表11.16 延怀盆地区CHe与CH2背景值与异常值 415
图11.36 怀来断层气CO2的1997年1月至1998年4月日值动态曲线 415
图11.35 延怀盆地气体流动观测点及其异常分布 415
图11.37 张北地震前丰镇井水位的短临异常 417
图11.38 张北地震前地下流体异常数量的变化 417
图11.39 张北地震前地下流体异常在不同时段的空间展布图像 418
图11.40 张北地震前地下流体异常的时空迁移现象 419
12.1.1 求算含水层的水文地质参数 420
12.1 水位微动态信息的开发与利用 420
12 地下流体动态其他信息的开发与利用 420
表12.1 蒙哥马利县三口井观测含水层参数的计算结果 421
表12.2 6种岩性的含水层储水率（Ss）计算结果 422
表12.3 我国井网4口井含水层基本参数计算结果 422
12.1.2 确定基岩含水层的裂隙特征 423
表12.4 查尔克河谷［加］6口井水位潮汐及由此计算得到的基岩裂隙特征 423
图12.1 含水层中裂隙方位（走向、倾角）与井水位M2,O1波潮汐特征的关系 424
12.1.3 确定区域应力场状态 424
图12.2 日本秋田Ms 7.7级地震引起的我国大陆井水位同震阶变场 425
表12.5 日本秋田Ms 7.7级地震时我国大陆33口井水位观测层应力状态的变化 425
图12.3 1992年6月28日兰德斯Ms 7.3级地震前长谷地区井水位与钻孔体应变同震效应的对比 426
表12.6 川滇地区井水位对昆仑山口西Ms 8.1级地震的同震阶变一览表 427
图12.4 川滇地区井水位对昆仑山口西Ms 8.1级地震的同震阶变响应分布图 427
12.1.4 监测断层的现今活动 428
图12.5 在圣安德列斯断层带断层蠕动与井水位变化对比观测结果 429
表12.7 圣安德列斯断层蠕动与井水位变化特征对比表 429
图12.6 断层蠕动位置不同引起的断层蠕动与井水位变化的不同关系 429
图12.7 加洛克断裂活动引起的井水位“尖锋”式异常变化 430
12.2 地下水对多种地球物理观测信息的影响 431
12.2.1 地下水对重力观测信息的影响 431
12.2.2 地下水对地壳形变观测信息的影响 432
图12.8 京津唐地区1976年潜水位变化引起的重力干扰异常场 432
图12.9 沧州地区1980—1984年间地下水位下降与地面沉降曲线对比图（a）任丘；（b）保唐；（c）沧州 433
图12.10 西安市地面沉降图（a）与开采引起的地下水降落漏斗区（b）（据易学发1982） 433
图12.11 大灰厂台形变与降雨量关系图 434
表12.8 大同市地下水开采引起的地面沉降计算与观测结果 434
图12.12 渡口市五交化公司地面升降与降雨量、蒸发量对比图 435
图12.13 大灰厂跨断层形变观测场地的地质剖面及地下水影响示意图 436
图12.15 琼中台1981年5—7月钻孔水位与电感应力动态对比图 437
图12.14 蓟县台抽水对地倾斜干扰试验结果 437
图12.16 嘉峪关台井水位与地电阻率动态对比 438
12.2.3 地下水对地电磁观测信息的影响 438
图12.17 加尔姆试验场中地磁与地下水位关系试验（a）试验场中地磁测点布局；（b）地磁与河水位动态对比（1978年4—10月） 439
12.3 断层带排气信息与隐伏断裂探测 440
12.3.1 断层带排气及其观测概述 440
图12.18 意大利富希纳盆地中断层气探测结果图 441
图12.19 断层活动强度（a）及其与气体释放量（b）的对比 442
12.3.2 已知断层上的断层气探测 442
图12.21 延吉市某工地地质剖面与测氡曲线 443
图12.20 夏垫断层潘各庄测线与气汞和土汞的异常 443
表12.9 延吉市某工地断层带上土氡的基本特征 444
12.3.3 隐伏断层上的断层气探测 444
图12.22 黄土窑断裂测汞测线的布设及探测结果 444
图12.23 黄骅凹陷区断层气测线布设及探测结果（a）测线布设；（b）羊二庄断裂西刘庄C测汞剖面；（c）羊二庄断裂羊二庄D测汞剖面；（d）探测区石油地震勘探解析 446
12.3.4 影响断层气测值的因素及其分析 447
图12.24 益都断裂及其测氡剖面上的异常 447
图12.25 唐山断层带的CO2与H2测线布设与探测结果 448
表12.10 不同采样方式壤中气汞量测量结果对比 449
图12.26 不同取样深度的样品中土壤吸附汞测值变化的对比图 449
图12.27 地温对断层气Hg(a),CO2与O2（b）测值的影响 450
图12.28 降雨对土壤中气汞测值影响的试验观测结果 451
表12.11 利用断层气探测活断层的气体测项及仪器要求 452
12.3.5 断层气探测隐伏断裂的技术方法 452
参考文献 454
名词索引 464
后记 496