1 研究背景

大量研究表明，通过提取震前异常变化，并分析异常发展过程，对震情趋势判定具有重要意义。在地下流体监测中，地球化学方法的引入有助于判定地震前兆异常的客观性。利用常、微量元素的组成变化、同位素的变化分析地下水的水质类型、循环深度、水岩反应程度以及物质来源，已经逐步被应用到地震前兆异常判定中（刘耀炜等，2009）。

2 研究内容

2022年7月西宁气氡数据出现异常变化，针对本次异常持续过程中不同异常形态时段分别取样3次（2022年7月19日、2022年9月14日、2023年3月24日），开展水化学组分测试。2018年5月开展青海省流体观测点地球化学数据库建设工作时，曾对该观测点进行过地球化学取样进行水化学组分测试。2021年11月5日、2022年3月14日重新对该观测点进行地球化学组分测试；将最新测试数据与之前数据对比分析，以期为异常性质判定提供流体地球化学方面的佐证。

3 研究结果

对上述6次取样测试结果进行对比分析，基于表1中的数据，将同一观测井6次取样值绘于图 2，可见，本次异常（西宁气氡20220719）及2022年3月26日德令哈M_S 6.0地震前（西宁气氡20220314）2次水样水化学离子组分明显有别与其他正常时间段水样，具体表现为：Na⁺含量在异常发展阶段略高于正常时段，Na⁺在低矿化水中的含量一般较低，仅数毫克/升到数十毫克/升，但在中等矿化水中则是主要的阳离子，其含量几百毫克/升，该现象说明在异常发展过程中西宁气氡水体中有少量来自沉积岩中岩盐及其他钠盐溶解的中等矿化水混入；Mg²⁺、Ca²⁺含量在异常出现前后低与正常时段基本一致，说明地下水径流途径未发生明显改变；SO₄^2-是中等矿化水中含量最多的阴离子，异常出现后及发展阶段均高于正常时段，亦指示有部分中等矿化水混入；由于CO₂进入水体后会与水结合形成碳酸，部分碳酸发生离解产生HCO₃^-，进一步离解产生CO₃^2-，异常发展过程中CO₃^2-浓度由正常时段的低于检出限转为几百毫克/升的含量，说明在此期间中深部CO₂溢出参与本次风化溶解，导致CO₃^2-小幅升高。由于Cl^-不为植物及细菌所摄取，不被土粒表面吸附，氯盐溶解度大，不易沉淀析出，是地下水中最稳定的离子。它的含量随着矿化度增长而不断增加，异常持续过程中Cl^-含量大幅升高说明地下水的矿化度增大，说明本次异常发展过程中Cl^-含量大幅升高现象是由于来自沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解所致，推测为外界水体混入，导致上述离子含量发生变化，气氡观测值也发生相应变化。

4 结论

通过对正常观测时段、异常持续过程的水化组分对比分析，讨论其差异性，认为：西宁气氡观测泉点水化学类型为Na-SO₄，Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-浓度在异常出现后波动变化响应明显。结果表明，异常出现后由于区域应力调整，导致中深部热水在向地表上升的过程中流经岩石地层时受到中等矿化的部分平衡水混入，使水体矿化度及水化组分发生显著变化，对观测水体离子含量造成明显影响，气氡观测值也随之发生相应变化。