戴 波 赵启光 张 敏 张 扬 周晓成

1）江苏省地震局，南京 210000

2）中国地震局地震预测研究所，北京 100036

引言

氡气是地壳内部的天然放射性惰性气体，具有较强的迁移能力，从地球深部迁移到地表，可作为揭示地下信息的指示元素（Wakita 等，1980；Baubron 等，2002）。土壤氡探测结合了地球物理与地球化学方法，在活断层探测、地震前兆与地震预测等领域已取得一些研究成果。在活断层探测方面，主要利用土壤氡浓度特征评价断层活动性，研究断层位置和断层特征等（King 等，1996；邵永新等，2007；Lombardi 等，2010；周晓成等，2011；张慧等，2013；王江等，2017；戴波等，2020）。在探索地震前兆与地震预测方面，断层气观测是有效手段，地球内部断层气迁移速度明显快于液体，对地震前兆响应更加灵敏（汪成民等，1991；杜建国等，1998；刘耀炜；2009；Walia 等，2013；Janik 等，2016）。近年来，众多学者相继对断层气观测台网、台阵方向展开了研究（车用太等，2015；周慧玲等，2018；柯云龙等，2018）。

土壤氡迁移数值模拟方法是对断层土壤氡实测资料开展定量解释和研究的高效、客观途径。Abdoh 等（1989）首次建立了活断层上覆盖层内氡迁移的物理模型，并推导出活断层上覆盖层内氡浓度异常分布结果；Ho（2008）描述了氡在两相介质中的迁移衰减模型和规律；Yakovlev 等（2010）推导出地下多层介质中氡迁移的传输方程。除主断裂外，覆盖层内次级断裂和裂隙都是氡及母体向上迁移的通道，设置相应的数值模拟边界条件，计算得到多氡源在覆盖层内分布的解释（刘菁华，2006）。对于断层上非均匀覆盖层建模，可以由若干均质各向同性的土壤层组成，通过给定不同土壤层的有效扩散系数和对流速率，计算氡浓度分布（伍剑波等，2014）。……