遗传算法反演龙门山断裂带断层三维滑动参数研究

利用位错理论模型将遗传算法运用于断层三维滑动参数反演问题的求解,采用川西地区2004—2007年GPS观测数据对龙门山断裂带主要断层的三维滑动速率进行计算分析。结果表明:反演结果在量值上整体较小,与地质结果具有较好的一致性,走滑分量︱U1︱<3.2 mm/a,倾滑分量︱U2︱<1.54 mm/a,张开分量︱U3︱<2.5mm/a,低滑动速率反映断层的闭锁及应力的积累及大地震发生的危险性;局部分量较地质结果偏大,反映实测GPS数据反演结果体现的是断层实时活动状态;遗传算法的全局收敛、不依赖初值等优点使结果更加稳定,而张开分量显示局部不规律性,表现出各子断层空间活动不均匀性。     

水压致裂法三维地应力测量方法的研究

在不同方向的３ 个钻孔内进行常规水压致裂试验测量三维地应力的基础上,引入原生裂隙重张试验测量,提出了３ 种三维地应力测量的原理和方法。这些测量方法能适用于各种布置形式的单孔、双孔和多孔的测量,其中的两种方法也适用于深钻孔的三维地应力测量。     

山东安丘-莒县断裂莒县盆地段地应力测试及断裂活动性研究

第四纪晚期以来,山东安丘-莒县断裂莒县盆地段发生过较为强烈的活动。本次采用水压致裂法,对该段断裂进行了地应力测试,认为区域内地应力以构造应力为主,地应力结构为最大水平主应力(SH)>最小水平主应力(Sh)>垂直应力(Sv),易于使断裂发生走滑运动,且测区大部分为高地应力区—极高地应力区。采用库仑摩擦滑动准则,分析了断裂的稳定性,认为安丘-莒县断裂莒县盆地段地应力测试值未达到断层滑动临界值。     

龙门山北段天井山构造特征及成因模拟

根据地震资料、钻井和野外调查等研究,认为天井山构造带广泛发育重力滑动构造、断层转折褶皱、倒转背斜和双重构造等构造样式.天井山构造带变形具有垂向分层特点:上部构造主要为断层转折褶皱,02tjs10测线附近变形强度最大,向两端变形逐步减弱;下部构造为多个逆冲岩片叠置所构成的双重构造.通过构造物理模拟实验,证实天井山构造带在北西—南东向挤压应力作用下变形序列为前展式逆冲叠瓦式构造组合;天井山构造带存在多个滑脱层系,才会形成分层变形、垂向叠置的不协调收缩构造变形.该研究可以为天井山构造带乃至龙门山油气勘探提供指导.     

走滑断裂活动导致地应力解耦的机理研究——以龙门山断裂带东北段为例

2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明：1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。     

龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究

基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。     

麻城-团风断裂带土氡特征及活动性研究

对麻城-团风断裂带的土氡（Rn）浓度进行测量,并与该区域地质剖面进行对比,探讨麻城-团风断裂带的位置、规模和产状等基本特征。结果表明,断裂带整体走向北北东,穿过阎家河镇和夫子河镇,大致倾向西,倾角较陡,破碎带宽度达数十m至100 m。基于实测土氡数据和现有的土氡断裂活动性评价方法认为,麻城-团风断裂带现今具有较强的活动性。断裂带土氡异常呈现出北强南弱的特征,推测其原因为：1）麻城-团风断裂带活动性自北向南有减弱的趋势;2）麻城6.0级地震增大了近震区氡气的逸散速率。     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带地倾斜面变化特征研究

探讨汶川8.0级地震前龙门山断裂带区域地倾斜面的形变特征,分析表明震前区域地倾斜面在水平形变变化上呈现由龙门山断裂带两侧向中央挤压特征;垂直形变变化呈现龙门山断裂带西北侧的后山断裂持续抬升隆起,东南侧前山断裂的雅安等区域持续下沉特征;震源附近的汶川区域地倾斜面从2005年下半年至2006年出现了垂直和水平形变显著加速增...     

龙门山北段天井山构造演化及其对油气聚集的控制

龙门山褶皱冲断带位于四川克拉通以东,被围限在扬子、华北和羌塘三大陆块拼贴构造间.以全工区地震精细解释为基础,结合野外调查,选取近东西向的剖面06fsc0003—02tjs1111线,利用平衡剖面法恢复天井山构造带的造山过程.结果表明:天井山构造带的演化可划分为伸展拉张成盆阶段(震旦纪—中三叠世末)、陆隆伸展演化阶段(晚三叠世—中侏罗世末)、挤压抬升剥蚀阶段(晚侏罗世—现今)3期.根据生储盖组合和油气运移条件,认为自元古代以来最大主应力性质发生多次改变,控制构造变形、生储盖组合分布及厚度、断裂特征和油气运聚.印支期冲断带下盘(现今天井山背斜前翼下部)发育形成于印支期晚期的冲起构造,其内断层发育,将二叠系、志留系及寒武系烃源岩与二叠系储层和圈闭串通,有利于烃类的运聚,且有飞仙关组泥岩作为直接盖层,保存条件较好,是油气集聚的有利部位.该研究能够加深对龙门山褶皱冲断带油气分布预测的认识,对油气勘探具有指导意义.     

红河断裂带闭锁程度与滑动亏损分布的GNSS反演

使用1999～2007年及2009?2013年2期GPS速度场,利用TDEFNODE负位错-块体模型反演红河断裂带的闭锁程度和滑动亏损速率.结果表明,红河断裂带以右旋走滑为主,兼有部分拉张和挤压,2008年以前红河断裂平均走滑速率为3.8士2.5 mm/a,平均倾滑速率为1.2士2.5 mm/a,北段和中段表现为拉张,...     

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台湾海峡滨海断裂带的构造特征与活动性

根据台湾海峡滨海断裂带活动断裂调查得到的海底地形、重力、地磁和多道地震探测资料,对滨海断裂带的构造特征与活动性进行了研究。该断裂带总体呈NE向分布,东北端起自牛山岛以东海域,西南端止于兄弟屿以东海域,大体沿50～60m等深线展布,全长约500km,是华南大陆与台湾海峡海盆的分界断裂;断层面近于直立,切穿地壳;在主压应力轴为NWWSEE方向的应力场作用下,断裂以右旋走滑为主,兼逆冲性质;断裂带两侧地形反差大,最新活动性强,控制着两侧新生代地层的沉积,;断裂带上地震活动频繁,是福建沿海地震活动最活跃的断裂带。     

山东省地壳垂直形变特征与深大断裂带的活动性

本文利用1971—1986年山东全省多期复测水准及部分测距成果讨论了本省的地壳形变特征。结果表明:以沂沭带为界,鲁东块体显示整体抬升,而鲁西块体虽以上升为主,但内部明显存在着形变差异运动。期间地壳垂直形变速率不高,一般不超过±3mm/年。近期构造运动显示继承性特点,地壳上升和下降的分界线与断裂相吻合。沂沭断裂带形变北强南弱。沿该带北西向益都、苍山-尼山断裂两侧形变差异较大,活动相对强烈,故对这两条断裂及其与沂沭带交汇处应加强监测。     

苏鲁皖地区现今地壳垂直运动及郯庐断裂带的活动特征

根据苏鲁皖地区１９５３～１９９５年多期精密复测水准资料，以及地质地貌构造背景，研究了苏鲁皖地区的地壳垂直运动及郯庐断裂中南段现今的活动特征，获得如下结论：（１）横穿本区的郯庐断裂带的活动直接控制着本区的构造活动；（２）郯庐断裂的活动特征为张压交替；（３）约自１９５３年开始，苏鲁皖地区地壳运动的演化顺序为张→压→张→压；新的“压”性运动约始于１９９３年，目前正在加强；（４）郯庐断裂带近期运动性质为左旋走滑；（５）张、压运动并不处于同一方向上（彼此相差约４５°）。     

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用激光测距小网的观测资料研究鲜水河断裂带的活动特征

利用跨鲜水河断裂带的两个激光测距小网 1985～ 1997年的重复观测资料 ,分析研究了鲜水河断裂带的活动特征。通过对观测资料的数据处理 ,获得了测区较客观的位移场和应变场。形变分析结果表明 ,鲜水河断裂带北段处于蠕动状态 ,南段则处于应变积累的闭锁状态。     

三峡地区雾渡河断裂构造特征及最新活动性研究

根据野外调查获得的第一手资料,结合前人有关雾渡河断裂的研究成果,论述了雾渡河断裂的区域地质背景、构造应力场、深部构造特征、地貌水系样式,其中重点解决了雾渡河断裂的运动学特征和断裂活动时代.根据所采断裂上覆第四纪沉积物样品的TL测年数据(76.43±6.49 ka),确定雾渡河断裂晚更新世以来活动不明显.     

鲜水河断裂带现今断层运动短周期事件的发现与初步研究

根据鲜水河断裂带上连续动态地壳形变台阵数据，首次揭示了中国大陆板内断层现今运动的短周期现象，包括蠕变阶、蠕变坡和脉动等，其持续时间为数分钟至数十小时。发现其空间分布与断层分段（闭锁或活动段）有关；其时间分布与强地震孕育过程有关。蠕变过程符合Ｌｏｍｎｉｚ提出的对数蠕变函数，可能是断层面不均匀结构中的局部流变行为。断层短周期事件对揭示断层不均匀结构和微破裂过程动力学有重要意义，并可能发展为一种新的地震前兆     

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