鮮水河—小江斷裂帶土壤氣地球化學(xué)特征*

劉峰立，周曉成，李 營(yíng)，何 苗，天 嬌，李靜超，董金元，顏玉聰，歐陽(yáng)澍培，姚炳宇，王昱文，曾召君，陳曲菲，羅志鑫，吉庚鳳

(1.中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所 高壓物理與地震科技聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，北京 100036；2.新疆維吾爾自治區(qū)消防救援總隊(duì) 烏魯木齊市消防救援支隊(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830009)

0 引言

地球內(nèi)部氣體如He、H2、N2、CO、CH4、CO2、Rn和Hg等，通過(guò)排氣作用不斷沿活動(dòng)板塊邊界、斷裂帶等地殼薄弱地帶釋放到大氣中，是氣體地球化學(xué)勘探、地震和火山監(jiān)測(cè)的重要依據(jù)(King，1986；Gurrierietal，2021；Sunetal，2021)。地下氣體是地殼中較為活躍的組分，可以將地下深部信息攜帶到地表(Duetal，2008；Sciarraetal，2018；Yangetal，2021；劉潔等，2022；路暢等，2022)。地下氣體組分能夠客觀、靈敏地反映地殼的應(yīng)力、構(gòu)造活動(dòng)變化，在地震發(fā)生前后通常能表現(xiàn)出各種異常(Kulongoskietal，2013；Umedaetal，2013；Sunetal，2021)。例如在中國(guó)潮州斷層上，土壤氣He和Rn在地震前有明顯的異常，這可能反映了地震前應(yīng)力場(chǎng)的變化(Fuetal，2008)；Weinlich等(2006)在捷克波西米亞西北部的震群區(qū)斷層上觀測(cè)到，地震前CO2和Rn突然升高，這可能表明應(yīng)力的重新分配引起孔隙度增加和運(yùn)移通道的開(kāi)放。

鮮水河—小江斷裂帶位于川滇菱形塊體東邊界，是一條彎曲的左旋走滑斷裂帶(Allenetal，1991；Xuetal，2003)，是中國(guó)最大、最活躍的斷裂帶之一(Shaoetal，2016；Sunetal，2021)。在過(guò)去300年里，該區(qū)域經(jīng)歷了至少35次6級(jí)以上地震(徐晶等，2019；Chengetal，2021)。然而以往主要對(duì)川滇菱形塊體西邊界的土壤氣和溫泉?dú)膺M(jìn)行研究，對(duì)于川滇菱形塊體東部的研究?jī)H集中在斷裂構(gòu)造特征上，對(duì)該地區(qū)的土壤氣體特征研究較少(Shaoetal，2016；Zhouetal，2020；Yangetal，2021)。目前已經(jīng)開(kāi)展了關(guān)于鮮水河—小江斷裂帶第一期土壤氣測(cè)量研究，討論了該地區(qū)土壤氣運(yùn)移機(jī)理以及土壤氣與斷層活動(dòng)性的關(guān)系(Sunetal，2021)。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步分析了鮮水河—小江斷裂帶土壤氣Rn、Hg、CH4、H2、CO2來(lái)源及其空間分布特征與現(xiàn)今地震活動(dòng)、歷史地震活動(dòng)、滑動(dòng)速率之間的關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

鮮水河—小江斷裂帶從北到南由鮮水河斷裂、安寧河斷裂、則木河斷裂、小江斷裂組成。鮮水河斷裂是青藏高原東緣一條自四川瀘定經(jīng)康定、爐霍延伸到青海的NW—SE走向的左旋走滑斷裂(Li，Shibaxaki，2014)，主要發(fā)育于三疊系板巖和二疊系灰?guī)r、玄武巖之中，花崗巖、酸性巖、閃長(zhǎng)巖侵入體等廣泛分布在破碎帶兩側(cè)(Allenetal，1991)。安寧河斷裂兩側(cè)出露閃長(zhǎng)巖、火山巖和少量超基性侵入巖，區(qū)域內(nèi)地震活動(dòng)強(qiáng)烈，曾發(fā)生多次6級(jí)以上地震(Wangetal，2014；胡剛等，2016)。則木河斷裂是川滇菱形塊體東邊界中段 NNW 走向的左旋走滑斷裂，基底主要由花崗巖、流紋巖和玄武巖形成的變質(zhì)巖組成(王虎，2013)。小江斷裂位于川滇菱形塊體東邊界南段，是一條 SN走向的左旋走滑活動(dòng)斷裂，斷裂基底圍巖多為碳酸鹽巖、灰?guī)r、砂巖等沉積巖(徐晶等，2019；Chengetal，2021)。

2 測(cè)量與采樣方法

2.1 測(cè)線布設(shè)

筆者根據(jù)地質(zhì)背景在鮮水河—小江斷裂帶選取10個(gè)測(cè)區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)土壤氣濃度測(cè)量(圖1a)。每個(gè)測(cè)區(qū)布設(shè)4條測(cè)線，測(cè)線間距為10 m，互相平行。測(cè)線的方向垂直于陡坎走向，每條測(cè)線布設(shè)16個(gè)測(cè)點(diǎn)，間距5～50 m，其中靠近斷層的測(cè)點(diǎn)間距約為10 m，而遠(yuǎn)離斷層的測(cè)點(diǎn)受當(dāng)?shù)貤l件限制間距為20～50 m，測(cè)區(qū)具體情況見(jiàn)表1，共計(jì)640個(gè)土壤氣測(cè)點(diǎn)(圖1b)。

表1 鮮水河—小江斷裂帶10個(gè)測(cè)區(qū)參數(shù)

圖1 研究區(qū)歷史強(qiáng)震分布、測(cè)線布設(shè)(a)及采樣點(diǎn)示意圖(b)

2.2 樣品采集與分析

本次土壤氣野外測(cè)量在2019年3—4月進(jìn)行，主要測(cè)量地為爐霍—西昌—昆明地區(qū)，測(cè)量時(shí)間為每日9：00—17：00，測(cè)量時(shí)氣象條件相對(duì)穩(wěn)定。

測(cè)量時(shí)，將2個(gè)長(zhǎng)1 m、直徑2.3 cm的采樣器置于土壤中，深度約為80 cm。采樣器S1(圖2)用于測(cè)量CO2、CH4、H2和Rn濃度。CO2分析儀連接到S1首先測(cè)量CO2濃度，CH4分析儀連接到CO2分析儀的出口，H2分析儀連接到CH4分析儀的出口。當(dāng)CO2、CH4和 H2濃度的測(cè)量完成后，Rn分析儀連接到S1進(jìn)行測(cè)量。采樣器S2僅用于測(cè)量汞濃度(圖2)。

CO2濃度使用非分散紅外氣體分析儀 GXH-3010測(cè)量，CH4濃度使用Huberg LASER ONE激光儀測(cè)量，H2濃度用ATG-300H分析儀測(cè)量，Rn濃度用RAD7氡探測(cè)器測(cè)量，Hg濃度用RA-915塞曼效應(yīng)汞分析儀測(cè)量。

圖2 土壤氣濃度測(cè)量方法示意圖

3 結(jié)果

鮮水河—小江斷裂帶10個(gè)測(cè)區(qū)土壤氣濃度測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2，由表2可見(jiàn)土壤氣CO2、CH4、H2、Rn和Hg濃度范圍分別為0.02%～ 2.32%、0 ～ 970 ppm、0.2 ～ 163.0 ppm、0.03 ～ 84 kBq/m3、1 ～ 55 ng/m3。本文利用Sinclair(1991)提出的正態(tài)概率法來(lái)計(jì)算各土壤氣的異常閾值，如圖3所示。

表2 測(cè)區(qū)土壤氣濃度

圖3 鮮水河—小江斷裂帶土壤氣閾值

4 分析與討論

4.1 土壤氣濃度

根據(jù)閾值與平均濃度，繪制土壤氣濃度空間分布圖(圖4)。

為了更有針對(duì)性地研究鮮水河—小江斷裂帶土壤氣特征，本文在前人研究(聞學(xué)澤，2000；徐晶等，2019)的基礎(chǔ)上將野外測(cè)量土壤氣剖面對(duì)應(yīng)為9個(gè)斷層分段(表3)。同時(shí)，綜合考慮了近年來(lái)川滇地區(qū)滑動(dòng)速率的研究成果(宋方敏，俞維賢，1998；Wenetal，2008；聞學(xué)澤等，2011，2017；李西等，2018)，選取了各斷層分段的滑動(dòng)速率，并從中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)目錄中選取了測(cè)量期間1 a內(nèi)測(cè)區(qū)附近50 km內(nèi)2級(jí)以上地震。由于研究區(qū)土壤氣濃度跨度較大，本文采用土壤氣最大襯度值(Igas)來(lái)表示土壤氣濃度特征值，計(jì)算公式如下：

(1)

式中：Hgas為測(cè)線最大值；Lgas是測(cè)線土壤氣濃度的背景值，為異常的上下限之間的平均值。該方法可以一定程度上縮小區(qū)域背景因素對(duì)土壤氣異常值所造成的影響(Chenetal，2018)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 鮮水河—小江斷裂帶分段方案及其參數(shù)

表4 10個(gè)測(cè)區(qū)土壤氣Igas

4.2 土壤氣來(lái)源分析

4.2.1 土壤氣CH4

CH4是碳的高還原態(tài)物質(zhì)，土壤氣中的CH4來(lái)源較為復(fù)雜，主要有微生物成因、熱成因、淺層氣藏泄露等。在活躍的構(gòu)造環(huán)境中，無(wú)機(jī)碳源經(jīng)平衡效應(yīng)生成CH4也是不可忽視的(Toutain，Baubom，1993)。根據(jù)烷烴氣體的CH4/3He值可以區(qū)分生物成因與非生物成因甲烷，微生物成因δ13CCH4值通常小于-55‰，熱成因δ13CCH4值通常小于-10‰；CH4/3He≤106時(shí)為非生物成因甲烷，CH4/3He≥1 011為生物成因甲烷(戴金星，陳英，1993；Daietal，2008)。鮮水河—小江斷裂帶地下流體δ13CCH4值為-62.5‰ ～19‰，CH4/3He值為3×105～5.83×1010(Zhouetal，2015；Sunetal，2021)，因此，該地區(qū)CH4主要是生物成因與熱成因。

4.2.2 土壤氣CO2

土壤氣中的CO2主要有4種來(lái)源：地幔脫氣過(guò)程、碳酸鹽變質(zhì)作用、有機(jī)質(zhì)氧化以及生物呼吸作用(Irwin，Barnes，1980)。δ13CCO2可以用來(lái)判斷土壤氣中CO2的來(lái)源，上地幔來(lái)源的δ13CCO2值通常為-3‰～-9‰(Javoyetal，1986)，碳酸鹽變質(zhì)作用來(lái)源的δ13CCO2在0左右；有機(jī)質(zhì)成因來(lái)源的δ13CCO2≤-12‰(Craig，1953)。對(duì)川滇地區(qū)地下流體樣品同位素的分析結(jié)果表明，該地區(qū)δ13CCO2值為-19.1‰～-1.9‰，其中有機(jī)質(zhì)成因來(lái)源占比最高，碳酸鹽變質(zhì)作用其次，而幔源占比較小(Zhouetal，2015)；小江斷裂附近(S7～S9)的δ13CCO2值為-21.37‰～-6.9‰(沈立成，2007)。鮮水河—小江斷裂帶地區(qū)大部分δ13CCO2值在有機(jī)碳范圍內(nèi)，因此該地區(qū)CO2主要為有機(jī)質(zhì)成因。

4.2.3 土壤氣H2

與其它氣體相比，H2具有質(zhì)量輕、溶解度最小、黏度低、極易遷移的特點(diǎn)。在溫度、壓力等條件相同的情況下，H2的遷移速率大于其它氣體。鮮水河—小江斷裂帶土壤氣H2來(lái)源主要有：①地球形成時(shí)就有大量H2蘊(yùn)藏于地球內(nèi)部，在構(gòu)造活動(dòng)的影響下，沿著裂隙運(yùn)移到地表(Mamyrinetal，1970)；②巖石破裂新鮮礦物界面發(fā)生水-巖反應(yīng)產(chǎn)成H2(Kamedaetal，2003)；③土壤有機(jī)質(zhì)發(fā)酵生成H2(Libertetal，2011)；④巖石中的U和Th在放射性衰減中與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2(Linetal，2005)。

研究區(qū)土壤氣H2含量最低值小于0.16 ppm，最高值為163 ppm，平均值為5.26 ppm。H2含量變化范圍很大，這可能是由于破裂巖石與地下水反應(yīng)所致。構(gòu)造活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致巖石破裂，形成新鮮的礦物界面，當(dāng)有水或其它流體進(jìn)入礦物界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量 H2，并沿構(gòu)造裂隙上升至地表(Sugisakietal，1983)，在不同構(gòu)造活動(dòng)影響下，水-巖反應(yīng)產(chǎn)生的H2濃度也有所不同。鮮水河—小江斷裂帶上H2可能主要來(lái)源于巖石地層裂隙內(nèi)發(fā)生的水-巖反應(yīng)。

4.2.4 土壤氣Rn

Rn是一種放射性氣體，半衰期僅有3.8 d，在擴(kuò)散系統(tǒng)中遷移速率低、運(yùn)移距離較短，但可在載氣的作用下，通過(guò)裂隙通道從地球深部遷移到地表(Balletal，1991)。地殼中多數(shù)固體對(duì)Rn有不同程度的吸附作用，通常Rn在花崗巖和酸性巖脈中的含量最高，其次是頁(yè)巖、石灰?guī)r和砂巖，在基性巖脈和角閃巖中最低(Baixerasetal，2001)。

由表1可知，研究區(qū)測(cè)線附近普遍出露花崗巖或者酸性巖，構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致地殼形變、裂隙發(fā)育、地震活動(dòng)等，載氣通道增多，巖石破碎程度高，增加了Rn的射氣系數(shù)，促使斷裂內(nèi)的氣體運(yùn)移至地表。本次土壤氣測(cè)量采樣深度為0.8 m，位于土壤淀積層內(nèi)，土壤淀積層中富集了Rn的放射性母體U、Th和Ra(Steinitzetal，2003)。鮮水河—小江斷裂帶土壤氣Rn可能主要來(lái)源于土壤或巖石中放射性物質(zhì)的衰變。

4.2.5 土壤氣Hg

Hg熔點(diǎn)低、密度大，是一種在常溫下呈液態(tài)的金屬，在地下主要以氣態(tài)形式遷移(Ebinghausetal，2002)。土壤氣Hg的來(lái)源主要有：一是直接來(lái)源于地幔或者地殼深部；二是某些含Hg的硫化物礦床成礦后Hg蒸汽的揮發(fā)(Weinlichetal，2006)。

研究區(qū)土壤氣Hg平均濃度為12.21 ng/m3，最低值為1 ng/m3，最高值為55 ng/m3。640個(gè)測(cè)點(diǎn)中，高于異常閾值上限的測(cè)點(diǎn)占總測(cè)點(diǎn)數(shù)的4.2%，低值點(diǎn)占1.4%。統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果表明，Hg數(shù)據(jù)含量不符合正態(tài)分布，有多個(gè)母體。因此，該區(qū)域土壤氣Hg可能有多種來(lái)源或者被不同影響因素所控制。常溫下 Hg 的蒸汽壓較高，有很強(qiáng)的穿透能力，能夠逸散到大氣中(Fengetal，2003)，大氣中的Hg也會(huì)通過(guò)大氣降水滲透到土壤中(Pirroneetal，2010)。此外，研究區(qū)地殼熱流體活動(dòng)較為強(qiáng)烈，地下溫度和壓力梯度的變化明顯(Zhangetal，2022)，地下深部氣體通過(guò)裂隙運(yùn)移至地表，這可能也是Hg 的一個(gè)重要來(lái)源。綜上所述，研究區(qū)土壤氣 Hg 受深源 Hg 供給、地殼結(jié)構(gòu)、區(qū)域構(gòu)造、地層和地氣交換等多種因素的控制。

對(duì)研究區(qū)土壤氣來(lái)源分析可知，土壤氣CO2、CH4主要來(lái)源于生物成因或者有機(jī)成因，深部來(lái)源較少，Hg的來(lái)源較為復(fù)雜，Rn和H2的來(lái)源與巖石密切相關(guān)。斷層滑移、地震活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)會(huì)造成巖石破損，再加上斷裂上不同的應(yīng)力狀態(tài)，所以鮮水河—小江斷裂帶Rn、H2的脫氣作用也會(huì)有較大差異。

4.3 土壤氣體濃度與地震活動(dòng)、斷裂帶活動(dòng)性的關(guān)系

(1)土壤氣濃度與歷史強(qiáng)震離逝時(shí)間、斷裂帶活動(dòng)性密切相關(guān)

從圖5a可見(jiàn)，在鮮水河—小江斷裂帶9個(gè)斷層分段中，歷史地震逝時(shí)間最近，且滑動(dòng)速率最高的是S1和S2段(表3)，其土壤氣H2的襯度值分別為24.4和8.0(圖6a)，Rn的襯度值分別為10.4和2.0(圖6b)，高于大部分測(cè)區(qū)。

圖5 鮮水河—小江斷裂帶滑動(dòng)速率(a)及地震活動(dòng)性(b)

從鮮水河—小江斷裂帶土壤氣的空間分布來(lái)看(圖6)，在斷層附近出現(xiàn)了異常高濃度的 CH4、H2、CO2、Rn 和 Hg，這可能表明斷層滑移影響了該地區(qū)的脫氣程度。結(jié)合土壤氣CO2濃度和GPS數(shù)據(jù)研究表明，安寧河斷裂南段的斷層活動(dòng)性明顯高于則木河斷裂北段(Yangetal，2021)。隨著滑動(dòng)速率的增加，斷層相互摩擦作用形成了更多的裂隙通道，這表明高滑移率可以產(chǎn)生并維持較高的斷層滲透率(Zhang，Xie，2001)，增強(qiáng)了地球深部氣體擴(kuò)散效率，最終導(dǎo)致土壤氣濃度的異常上升。

圖6 鮮水河—小江斷裂帶土壤氣H2(a)、Rn(b)、CO2(c)、CH4(d)、Hg(e)濃度特征及襯度值

鮮水河—小江斷裂帶北段(S3)，安寧河斷裂南段(S4)和小江斷裂北段(S7、S8)土壤氣平均濃度、異常特征值表現(xiàn)均比較低。綜合其歷史強(qiáng)震、滑動(dòng)速率、現(xiàn)今地震活動(dòng)來(lái)看，可能是因?yàn)闅v史強(qiáng)震離逝時(shí)間越久、斷層滑動(dòng)速率越低，斷裂逐漸愈合、閉鎖程度較高、裂隙發(fā)育程度低，從而表現(xiàn)出土壤氣低濃度分布特征。斷層上土壤氣體濃度的不同可能是受到斷層滲透性的影響，比如斷層的破碎程度和測(cè)量地點(diǎn)的土壤特征(Fuetal，2005)。研究區(qū)土壤氣Rn、H2在S1段的脫氣表現(xiàn)為多峰特征，在S5、S6、S9段表現(xiàn)為雙峰，在S2、S3、S4、S7、S8段表現(xiàn)為單峰。一般情況下，離活動(dòng)斷裂帶越遠(yuǎn)，孔隙度越低，但在強(qiáng)震破壞作用下，斷裂破碎程度較高，滲透率增加為地下深部流體到達(dá)地表提供了通道，因此斷層脫氣表現(xiàn)出單峰模式(圖7a)；而歷史地震離逝久、現(xiàn)今地震活動(dòng)性較弱、滑動(dòng)速率低的斷層核部相對(duì)閉鎖，土壤氣只能通過(guò)離斷裂較遠(yuǎn)的次級(jí)裂隙通道運(yùn)移至地表，從而表現(xiàn)為雙峰或者多峰形態(tài)(圖7b)。

圖7 土壤氣脫氣示意圖(據(jù)Annunziatellis等，2008)

(2)現(xiàn)今小地震活動(dòng)性越強(qiáng)，裂隙發(fā)育程度越高，土壤氣體濃度越高

在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，低滲透率的構(gòu)造覆蓋層在一定程度上阻礙了深部流體的上升，從而導(dǎo)致流體壓力的增強(qiáng)，這種高壓流體可能偶爾或者周期性地引發(fā)地震(Wibberely，Shimamoto，2003；Sibson，1973)。在孕震過(guò)程中，地球深部的擠壓伸展可能導(dǎo)致震中深處的壓實(shí)和裂縫閉合，從而在淺層構(gòu)造薄弱處為深層流體的上升開(kāi)辟了通道，這些流體浸透了斷裂面和破壞帶，最終引發(fā)了地震，并控制了余震的發(fā)生和分布(Curzietal，2021)。另外，對(duì)一些斷層帶的觀測(cè)結(jié)果也表明深部高壓流體是引起小震的重要因素(Nur，Booker，1972；Milleretal，2004)。這種關(guān)系有助于我們理解深部高壓流體在觸發(fā)地震和余震中的作用，為震前流體異常判斷提供依據(jù)。

研究區(qū)近一年發(fā)生的地震主要集中在S5、S6段，兩端(S1-S4、S7-S9)具有密度明顯變小的特征(圖5b)。將該特征與測(cè)得的鮮水河—小江斷裂帶土壤氣濃度進(jìn)行對(duì)比可以看出：S5段對(duì)應(yīng)的測(cè)區(qū)內(nèi)小震數(shù)量最多，MS≥2.0地震達(dá)179個(gè)(圖5b)，S5段上CO2最大襯度值最高(圖6c)。已有研究表明，地幔起源的高壓流體在地殼中遷移時(shí)參與了西波西米亞震群的觸發(fā)(Fischeretal，2014；Babuskaetal，2016)，本文中高CO2襯度值與高地震頻次相對(duì)應(yīng)也證實(shí)了震群與CO2脫氣之間存在一定聯(lián)系。但是，流體、應(yīng)力場(chǎng)以及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相互作用產(chǎn)生震群的具體機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步研究。

S8、S9段雖然MS2.0～4.0地震數(shù)量較少，對(duì)應(yīng)性較差，但有多次4級(jí)以上地震，這也有可能導(dǎo)致Rn、Hg濃度值相對(duì)較高。青藏高原東部地區(qū)熱液活動(dòng)研究表明，深部流體的上涌對(duì)地?zé)岙惓：偷卣鸶哳l次起重要作用，地下流體循環(huán)和地震活動(dòng)存在一定關(guān)系(Liuetal，2022)。S5和S6 段歷史地震離逝時(shí)間較近(圖5a)，近期小地震活動(dòng)性較強(qiáng)，斷層蠕動(dòng)導(dǎo)致流體和斷裂相互作用產(chǎn)生大量的裂隙，再加上大地震形成的原有的裂隙通道，導(dǎo)致裂隙發(fā)育程度高，土壤氣體濃度值也就越高。

通過(guò)分析鮮水河—小江斷裂帶土壤氣地球化學(xué)濃度變化與斷裂帶滑動(dòng)速率、測(cè)量期間的地震活動(dòng)性、歷史強(qiáng)震活動(dòng)性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鮮水河—小江斷裂帶不同段、不同時(shí)期的裂隙發(fā)育程度控制了土壤氣濃度的高低。此外，在整個(gè)鮮水河—小江斷裂帶區(qū)域，有少數(shù)測(cè)線表現(xiàn)出異常高值現(xiàn)象。孤立高值點(diǎn)有可能是多條破裂帶交匯導(dǎo)致的(Fridman，1990)，或者是在該點(diǎn)處存在空間不連續(xù)性導(dǎo)致土壤氣濃度富集(Ciotolietal，1998)。因此，鮮水河—小江斷裂帶的構(gòu)造可能存在更為復(fù)雜的空間分布形式，需要進(jìn)一步研究。

5 結(jié)論

通過(guò)測(cè)量鮮水河—小江斷裂帶土壤氣濃度，結(jié)合前人對(duì)該地區(qū)的研究資料和測(cè)量結(jié)果，對(duì)鮮水河—小江斷裂帶的土壤氣地球化學(xué)特征及成因進(jìn)行分析，主要得出以下結(jié)論：

(1)在鮮水河—小江斷裂帶的40條跨斷層土壤氣剖面上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，獲得CO2、CH4、H2、Rn和Hg氣體的平均濃度分別為0.4%、12.0 ppm、5.3 ppm、13.53 kBq/m3、11.29 ng/m3。

(2)通過(guò)對(duì)鮮水河—小江斷裂帶的地殼結(jié)構(gòu)、斷裂構(gòu)造活動(dòng)以及地震活動(dòng)等方面的綜合分析，認(rèn)為該區(qū)域土壤氣地球化學(xué)特征主要受控于斷裂構(gòu)造活動(dòng)、歷史強(qiáng)震以及現(xiàn)今地震活動(dòng)，具體表現(xiàn)為：歷史強(qiáng)震離逝時(shí)間越短、近期小地震活動(dòng)性越強(qiáng)、滑動(dòng)速率越高的斷層，其裂隙發(fā)育程度越高，從而導(dǎo)致土壤氣體濃度也越高；歷史強(qiáng)震離逝時(shí)間越久、現(xiàn)今地震活動(dòng)性越弱、滑動(dòng)速率越低的斷層裂隙發(fā)育程度越低，從而導(dǎo)致土壤氣體濃度也越低。