北京門頭溝沿河城新泉勘選與水氡觀測

高 玲皮海燕1）北京市地震局，北京 1000802）北京門頭溝地震局，北京門頭溝 102309

北京門頭溝沿河城新泉勘選與水氡觀測

高 玲1)皮海燕2)
1）北京市地震局，北京 100080
2）北京門頭溝地震局，北京門頭溝 102309

北京門頭溝沿河城新泉位于門頭溝區(qū)齋堂鎮(zhèn)沿河城鄉(xiāng)沿河城旁約200 m處，高程450 m。構(gòu)造上處于沿河城斷裂與鎮(zhèn)邊城斷裂的交匯部位。其中沿河城斷裂深度大多在100 m以上，最大達(dá)到170 m以上，北部與延慶-懷來地震帶毗鄰。沿河城泉群直接出露于含砂礫石層中。該泉是北京地區(qū)少有的溢出泉水化觀測臺。始測于1989年，觀測資料顯示該點(diǎn)具有前兆響應(yīng)效能。但是近年來由于地下水的過度開采等因素影響，使得水位下降明顯，造成采樣點(diǎn)泉水日漸干枯，現(xiàn)已無法正常開展觀測。由于該區(qū)域?yàn)閿鄬尤^測區(qū)域，為保證正常觀測，我們在該區(qū)域重新進(jìn)行了勘選，選取了2處溢出泉點(diǎn)，采集了水化學(xué)樣品和沿河水樣品，分析了水化學(xué)測試結(jié)果。

（1）門頭溝沿河城新泉2處泉點(diǎn)水質(zhì)無色無味透明，1號點(diǎn)水溫為13.8 ℃，流量平均為0.08 L/S。2號點(diǎn)水溫13.3℃，流量平均為0.07 L/S。測試結(jié)果顯示，沿河城新泉1號泉、2號泉陽離子濃度相當(dāng)，其中Ca2+離子含量最高，其他陽離子大小依次為Mg2+,Na+,K+， 1號泉 、2號泉陰離子濃度均以HCO3-為主，其它陰離子大小依次為SO42+-，NO3—，Cl—。但是2號泉陰離子濃度普遍高于1號泉陰離子濃度10 mg/L左右。但是總體上2個泉水離子組成中，都是HCO3-和Ca2+離子占絕對優(yōu)勢，其次是Mg2+和SO42-。沿河城1號、2號泉水中，Ca2+離子與HCO3-離子、SO42+-離子和Cl—離子呈明顯正相關(guān)關(guān)系。而河水中的Ca2+離子與上述離子全部偏離，說明1號泉、2號泉水離子來自同一源區(qū)。該補(bǔ)給源區(qū)主要來自斷層兩側(cè)巖石。門頭溝沿河城河水與泉水存在明顯差別。沿河城河水化學(xué)離子濃度中，Na+離子 和HCO3-占絕對優(yōu)勢，其它陽離子大小依次為Ca+、Mg2+,K+，NH4+。陰離子大小依次為SO42-、Cl-、 CO3-、NO3-,其中Cl-、SO42-離子濃度都顯著高于1號泉和2號泉，說明河水受到了人為影響。沿河城1號泉、2號泉的NH4+離子均小于<0.04 mg/L，而河水的NH4+為0.11 mg/L，說明泉水源區(qū)化學(xué)性質(zhì)良好。未受到人為活動影響。

（2）利用水化學(xué)溫標(biāo)Na-k-Ca溫標(biāo)計(jì)算方法估算了沿河城1號泉、2號泉熱儲溫度，分別為60.53℃和60.57℃。根據(jù)各泉的熱儲溫度，推算的熱儲深度沿河城1號泉為1.3 km，2號泉為1.35 km。

（3）沿河城泉多次記錄到地震前兆響應(yīng)。例如，1990年亞運(yùn)會期間，昌平小湯山發(fā)生4.0級地震，沿河城泉點(diǎn)在此時期內(nèi)記錄到一次明顯的前兆異常變化。 本次沿河城新泉 1號點(diǎn)、2號點(diǎn)測試結(jié)果顯示，該泉區(qū)域水氡背景值為15 Bq/L左右。需要指出的是，新泉水中1號泉和2號泉分別檢測到CO2（TCD）含量。CO2對泉水具有指示意義。2013年沿河城新泉水氡觀測的初步結(jié)果顯示，其年動態(tài)變化總體上呈冬低夏高變化特征。由于觀測時間短，水氡資料有待于進(jìn)一步的積累與實(shí)驗(yàn)研究。

（4）沿河城新泉具備觀測Rn的良好條件。該泉也是目前該區(qū)域唯一一處流體觀測點(diǎn)。由于京西北部地區(qū)臺網(wǎng)密度低，監(jiān)測能力較弱，該觀測點(diǎn)對于加強(qiáng)京西北部地震監(jiān)測能力有重要意義,今后應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)觀測。