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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--U85

2.钍--Th87

3.镭--Ra87

4.氡--Rn89

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