四川地区近代地应力场与发震机制规律探讨

根据四川地区北西向新构造的形成时间、切割关系、水系控制、内部压力、断裂活动、震中分布、裂度展布等特征,采用平面应力状态理论分析方法,确定现今区域主压应力为ＮＥ－ＳＷ向,在其控制下的局部发震机制及主压应力方向与区域主压应力方向有别,并有规律可循。     

冀东宽城-青龙-金厂峪金矿集中区早燕山期构造应力场及其对金矿化的控制作用

冀东宽城-青龙-金厂峪金矿集中区早燕山期地壳运动与构造-岩浆活动强烈,形成了区内NE向、EW向与NW向压扭性-扭性主干断裂构造-岩浆带与20多个金矿床。早燕山期构造应力场对这些断裂的形成演化与金矿的成矿作用有重要的控制意义。在野外调研与古构造应力测量的基础上,确定受力方式、位移方向与若干地点的差应力值,进而应用有限元计算模拟方法,剖析早燕山期区域平面构造应力场及其与金矿化的关系。结果表明,该金矿集中区早燕山期区域最大主压应力方向以NW-SE向为主,最小主压应力方向以NE-SW向为主;区域构造应力值变化于2.5-220MPa;构造应力方向、构造应力大小与应力梯度带对金矿化均有明显的控制作用。      

华北地块北缘及邻区显生宙构造应力场

华北地块北缘及邻区显生宙不同时期存在不同类型的造山作用，古生代以陆缘俯冲造山为主，中生代以陆内挤压造山为主，新生代以陆内伸展造山为主。不同造山阶段存在不同的区域构造应力场。晚古生代陆缘俯冲造山阶段，区域最大主压应力方向以近南北向为主。中生代陆内挤压造山阶段，南北向边界挤压力的作用不断减弱，而北西—北西西向边界挤压力的作用不断增强；在中东地段，印支期—早燕山期—晚燕山期，区域最大主压应力方向发生自南北向—北西向—北西西向规律性变化。新生代陆内伸展造山阶段，区域最大主压应力方向以北东向为主。不同造山阶段区域构造应力的量值也存在明显差别，构造应力大小与造山作用强度、构造—岩浆活动性存在良好正相关关系     

鄂尔多斯盆地西缘煤田构造演化及其控制因素

鄂尔多斯盆地西缘位于华北陆块和秦祁昆山造山带两个一级大地构造单元之间的过渡带内,特定的大地构造背景使其具有复杂的构造演化历程及特殊的煤田构造格局。鄂尔多斯盆地西缘由贺兰山逆冲推覆构造系统和六盘山东麓逆冲推覆构造系统组成,具有"南北分段、东西分带"的特点。为了进一步探讨鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成演化及区域构造控制因素,本文基于野外地质调查和煤田勘查资料,恢复了本区自晚古生代以来的沉降抬升史和古构造应力场特征。印支期:研究区北部最大主压应力方向为北西-南东向,南部最大主压应力方向为北东-南西向;燕山期:北部最大主压应力方向为北西西-南东东向,南部最大主压应力方向为北东东-南西西向;喜马拉雅山期:北部受北西西-南东东向拉张应力,南部最大主压应力方向为北东-南西向。采用有限元数值模拟,探讨了鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成与区域构造的演化的关系,强调北段贺兰山逆冲推覆构造系统的形成与阿拉善地块的向东挤出逃逸密切相关。     

浙江新路火山岩盆地构造应力场及其对铀成矿的控制

构造因素分析是成矿过程分析的基本要素之一。本文通过对各古构造层中发育的共轭剪节理和褶皱测量统计,恢复了本区白垩纪以来的各期古构造应力场,发现各期古构造应力场的中间主应力轴均为近水平状态,其中建德期最大主压应力方向为NW向,衢江期最大主压应力方向为NNE向,始新世–渐新世期最大主压应力方向为近EW向。指出本区球川–萧山断裂等NE向区域大断裂构造开启的期次,决定了成矿期次,开启的时间决定了铀矿形成的年龄,其开启时序明显受古构造应力场发展演化控制。建德期晚期,随着NW向挤压应力场转为应力松弛状态,区域大断裂处于开启状态,火山喷发期后的深部含矿流体沿区域大断裂向上运移,形成了本区早期铀成矿(125~115 Ma),衢江期NNE向挤压构造应力场使本区区域大断裂再次开启,带来了深部成矿流体,形成了第二期铀成矿(90~70.2 Ma),两期铀成矿叠加最终形成了本区的铀矿化定位。     

鄂尔多斯煤盆地西缘古构造应力场演化分析

通过野外节理、断层等构造形变的观测分析,恢复了鄂尔多斯盆地西缘古构造应力场分布特征。自中生代以来,研究区南、北段古构造应力场在不同时期均有所不同:印支期,北段最大主压应力方向为NW-SE向,南段为NE—SW向;燕山期,北段最大主压应力方向为NWW-SEE向,南段为NEE-SWW向;喜马拉雅期,北段主要受拉张应力,方向为NNW-SSE向;南段最大主压应力方向为NNE-SSW向。据研究区所处特殊的大地构造位置以及地球动力学背景,分析了研究区构造应力场演化的主控因素。     

新疆克拉玛依中基性岩墙群形成力学机制及其构造意义

克拉玛依岩墙群产出在克拉玛依北岩体及其围岩之中,具有不连续分段岩墙和连续分段岩墙两种类型,空间分布受区域张性构造裂隙控制,总体走向以北西-南东(280°～300°)为主,还有少量北东-南西(30°～50°)走向的岩墙。克拉玛依岩墙群所受最大主压应力方向垂直于地表,最小主压应力方向与岩墙扩容作用方向平行,并垂直于北西-南东走向的分段岩墙。岩浆沿构造裂隙贯入、充填形成岩墙,其发育程度与裂隙和区域各主压应力之间的夹角有关。岩墙分段的力学原因是岩浆在流动过程中,遇到与最小主压应力斜交的先存裂隙时,应力强度因子瞬间降低所致。估算的主伸长度为2.7%。克拉玛依岩墙群的大量出现进一步表明,二叠纪时,区域构造已经由碰撞挤压体制转变为伸展体制。     

邯郸-峰峰矿区构造应力场分析及其影响

通过野外露头共轭剪节理的产状测量，采用数学统计方法进行分期配套，总结了邯郸-峰峰矿区地台盖层沉积以来主要经历的三期构造应力：第一期为印支期，主压应力近南北向，影响较弱；第二期为燕山中期，主压应力为南东一北西向，影响较强烈；第三期发生在中生代末期至古近纪喜山期，主压应力为北北东一南南西向，主要表现为北西西-南东东方向的拉张。     

鄂西恩施断裂分段结构及动力学探讨

利用断裂带的共轭节理、断面擦痕和阶步及显微构造反演恩施断裂 3个主要变形期的运动学和动力学特征。燕山主期的最大水平挤压应力方向变化范围为 30 0°～ 34 0° ,差异应力在 15 0～ 180MPa之间 ;燕山晚期的最大水平挤压应力方向为 35 0°～ 10° ,差异应力为 12 0MPa左右 ;喜马拉雅主期的最大水平主压应力方向在 2 0°～ 6 0°之间 ,差异应力为 6 0～ 10 0MPa。恩施断裂的分段结构主要受区域动力学背景和断层自组织结构的双重控制。在燕山主期 ,主要受区域动力学变形背景控制 ;而在燕山晚期和喜马拉雅主期 ,则主要受断层自身结构的自组织反馈行为控制     

内蒙达里诺尔火山群晚第四纪火山地质特征与岩浆裂隙通道研究

达里诺尔火山群位于中亚造山带中部以及大兴安岭-太行山重力梯度带中部的西侧。该区拥有上百座第四纪火山,其中不乏全新世仍有过喷发的年轻火山。本文选取以鸽子山、锡塔特乌拉等形成时代最晚,推测形成于中更新世晚期至全新世的晚第四纪火山作为研究对象,从火山锥形貌和定向排列两方面推断岩浆补给裂隙通道的几何特征。结果发现,这些火山具有较为一致的NE和NEE两个方向的裂隙通道。这些方向与区域构造最大主压应力方向相近。本文提出在NE向区域主压应力作用下,在研究区域发生NEE走向的左行剪压走滑。在这个走滑带上,瑞德尔断裂提供岩浆补给裂隙通道。而局部连通瑞德尔断裂的断裂提供了NEE向通道。     

The relationship between regional stress field,fracture orientation and depth of weathering and implications for groundwater prospecting in crystalline rocks

In a uniform granite gneiss study area in central Zimbabwe, lineaments oriented parallel to the maximum regional compressive stress orientation exhibit the thickest regolith development, while lineaments oriented perpendicular to the maximum compressive stress show the shallowest development of weathered regolith. The principal fracture set orientations were mapped using aerial imagery. The regional stress field, estimated from global stress maps, was used to determine the stresses acting on each principal lineament orientation. Multi-electrode resistivity profiling was carried out across fractures with different orientations to determine their subsurface regolith conditions. The results indicate that the 360 and 060° lineaments, which are sub-parallel to the principal compressive stress orientation (σ₁) exhibit maximum development of the regolith, while 130° lineaments perpendicular to σ₁ do not exhibit significant regolith development. Since regolith thickness has been positively correlated with groundwater resources, it is suggested that fractures with orientations sub-parallel to the principal compressive stress direction constitute favourable groundwater targets. Knowledge of the regional stress field and fracture set orientations can be used as an effective low cost tool for locating potentially higher yielding boreholes in crystalline rock terrains.     

Variability in Early Amazonian Tharsis stress state based on wrinkle ridges and strike-slip faulting

We present evidence for a decrease in the magnitude of Tharsis-circumferential compressive stress during the Late Hesperian to the Middle Amazonian based on chronologic changes in the predominant style of faulting in southern Amazonis Planitia. Using high-resolution MOLA topography, we identify a population of strike-slip faults that exhibit Middle Amazonian-aged displacements of regional chrono-stratigraphic units. These strike-slip faults are adjacent to an older population of previously documented Late Hesperian-aged thrust faults (wrinkle ridges). Along-strike orientations of these thrust and strike-slip faults reveal the Tharsis-radial stress to be the area's most compressive remote principal stress and that this stress orientation and magnitude persisted throughout the Late Hesperian to the Middle Amazonian. We show that the change in the predominant style of faulting from thrust faulting to strike-slip faulting during this time requires a decrease of the Tharsis-circumferential compressive stress to a magnitude less than lithostatic load, with negligible change in stress orientation.     

中尼铁路交通廊道现今构造应力场及其工程影响

拟建中尼铁路位于印欧板块碰撞推挤的前缘地带,区域深大断裂发育,地震频发,新构造活动强烈,应力状态复杂。基于中尼铁路交通廊道震源机制解及原地应力测量资料,分析中尼铁路沿线区域构造应力场分布特征,进一步讨论现今构造应力场对铁路方案和重要工程设置的潜在影响。研究结果表明,研究区震源深度主压应力优势方向在板块碰撞边界为NEE向,高原内部则表现出明显的非均匀性特征。中国境内日喀则至吉隆段主要处于拉张-剪切应力环境,尼泊尔境内区段处于印欧板块推挤控制的挤压应力环境。在缺少中尼铁路沿线原地应力实测资料的现状下,结合邻区实测数据分析认为,该区地壳浅表层应力结构以逆断型为主,水平最大主压应力优势方向为NE向。基于研究区内主应力方向分布特征将中尼铁路沿线划分为日喀则―萨迦、萨迦―定结、定结―吉隆、聂拉木、吉隆―讷瓦果德和加德满都共6段。根据构造应力场分析结果并基于σ_θmax/R_c理论对铁路隧道工程围岩岩爆可能性进行了讨论,结果表明最大水平主应力方向与隧道轴向夹角较大时对隧道围岩稳定性不利,且隧道埋深越大则围岩岩爆的可能性越大。中尼铁路大多区段轴向与最大水平主应力方向呈大角度相交甚至近垂直,当隧道埋深较大时具有发生岩爆的可能,需重点防护。研究结果可为中尼铁路交通廊道工程勘察选线提供参考。     

Kinematic analysis of radial structures around Irnini Mons, Venus

Radial structures to the north-east of Irnini Mons are discernable as ridges at the full Magellan image resolution of 75 m/pixel using FMAP tiles. While a magma source modeled as a pressurized hole in an elastic plate usually allows for only extensional radial structures, the perturbation of regional stresses around the hole can explain the presence of radial ridges. Sixteen numerical models were run to see what effect changes in magma pressure and regional stresses had on the magnitude of the maximum principal stresses and the orientation of potential features around a hole in a plate. These models were arranged into four groups based on model input and setup: 1) uniaxial compressive stress; 2) uniaxial tensile stress; 3) biaxial stress; and 4) multiple holes. Nine of the sixteen models result in radial ridges in the orientation observed around Irnini Mons; all of these models incorporate a regional N-S compression. Flows from Irnini Mons are superimposed on an older, regional plains material deformed by a regional set of east-west trending wrinkle ridges, implying a regional north-south compression affected the area. The existence of radial ridges on the Irnini flows implies that the regional N-S compression that caused the E-W trending wrinkle ridges was still active during the formation of Irnini Mons. However, the magnitude of the regional compressive stress required for radial ridge formation could be 1–5 MPa less than the compressive strength of the material, indicating that radial ridges could form after wrinkle ridge formation has ceased.     

深圳地应力状态及其区域稳定性评价

作者通过地应力测量、模拟、实验、应力场分析等一系列测试研究工作，确认深圳现今应力状态以水平应力场为主，优势方向为北西向，最大主压应力值2．6MPa，最大剪应力值0．37MPa，其中半数测孔水平面上的地应力呈等值状态，无明显应力集中现象。表明其地壳活动较弱、区域稳定性良好。     

上海及邻区新构造应力场初步探讨

本文从活动断裂、水系分布方向、地震震源机制解三个方面,对上海及邻区新构造应力场进行了探讨。从新构造期活动断裂的力学性质分析,本区主压应力场方向为北东东至近东西;从水系河谷分布的优势方向推论出的主压应力场方向为96°左右;用本区56个地震震源机制解的 P轴赤平极射投影的极点统计分析法,确定主压应力方向约为80°;三者大体一致,说明它们是同一构造应力场的产物,其主压应力场方向为近东—西向。     

关于海城地震震源模式的讨论

地震震源模式是对地震形成条件、孕育和暴发过程的认识,它是与地震预报密切相关的一个重要理论课题。讨论一个地震的震源模式应该解决震源应力场、发震构造和震源物理、化学过程等问题,解决这些问题的根本依据来源于震前、震时和震后所暴露出的各种实际材料。地震地质特征是认识这些问题的背景,模拟实验则为我们认识这些问题提供对比研究的线索。     

黔西北矿集区亮岩铅锌矿区成矿构造解析

亮岩铅锌矿是川滇黔接壤区黔西北铅锌矿集区的典型矿床之一。基于矿田地质力学理论与方法,通过对该矿床三个中段出露的垭都—蟒硐断裂带结构进行精细解析,综合矿床地质特征和区域构造分析,认为该区至少历经了三期构造成生发展过程,相应的主压应力方向依次变化为北西向→北东向→东西向,其中在成矿期主要受北西—南东向挤压作用,为北东构造带。因该断裂带走向变化,在其不同部位的力学性质相应发生改变,导致矿体赋存特征存在明显差异。结合黔西北矿集区内其它典型矿床控矿构造的对比研究,发现这些矿床具有相似的构造控矿规律,而且与滇东北矿集区会泽型（HZT）铅锌矿均受到统一的构造应力场控制。不同于垭都—蟒硐成矿带在成矿期受北西构造带构造体系控制的传统观点,该新认识认为燕山期北东—西南向挤压作用所形成的北西构造带构造体系为成矿后构造（破矿构造）。这些认识为该区乃至黔西北矿集区深部找矿预测提供了重要启示。      

湖南梅城—寒婆坳地区煤田显微构造成因

从显微尺度分析了湖南梅城-寒婆坳地区岩石中出现较多的显微构造现象,并结合区域构造背景,从宏观和微观角度分析了研究区煤田构造成因。结果表明,研究区以低温脆性变形为主,多组裂隙的交错发育表明了应力场的多期次性,应用缝合线反演得出研究区印支期第Ⅰ期NW-SE向为最大主压应力场,第Ⅱ期NE-SW向挤压应力场次之;平均差应力为50~70 MPa,表明印支期以来煤田构造变形过程中,岩石经历了中等偏低强度的构造应力作用。梅城-寒婆坳地区煤田构造是在脆性-脆韧性变形为主的多期次中等偏低强度的复杂构造运动条件下形成的。      

圆形巷道围岩层裂或板裂化的等效连续介质模型及侧压系数的影响

为了避免均质和非均质模型不能较好地模拟围岩的层裂或板裂化现象,将岩石视为等效连续介质,即颗粒体材料。颗粒被视为弹性材料,而颗粒之间的界面破坏后被视为摩尔-库仑材料。颗粒和界面均被离散为正方形单元。采用FLAC研究了不同侧压系数时圆形巷道围岩中的剪切应变增量、最小、最大主应力等的分布规律。研究发现,颗粒体材料模型在压应力作用下诱发出的拉应力值接近于在模型边界上所施加的最大压应力,而最大压应力是所施加的最大压应力的数倍。这些结果意味着均质和非均质模型的计算结果是偏于不安全的。另外,最小主应力和剪切应变增量的等值线图均显示,这些量的高值区的距离大致相等,这与V形岩爆坑内的板裂化现象类似。围岩层裂现象的原因是环向的高压应力和径向的高拉应力的共同作用的结果。