西秦岭北缘断裂带和海原断裂带断层泥粒度分布和分形研究

用筛选法和悬浮法相结合的方法对采自西秦岭北缘断裂带东段和海原断裂带西段的天然断层泥进行了粒度分布和分形研究。 研究结果表明 这2条断裂带断层泥粒度组成为粗粒级(Φ＜4)含量高，细粒级(Φ≥4)含量低； 断层泥分维值分别为2.594±0.122和2.654±0.112，分维上限分别为2 cm和1 cm。     

海原断裂带西段断层泥的分形研究

利用光学和电子显微镜研究了海原断裂带西段断层泥的粒径分布，５微米至１厘米的粒径段，断层泥具有自相似特征，断层面的粘滑摩擦的特征位移参数可由分维上限（约１厘米）确定。同时用分形理论分析了断层泥粒度分重量百分比的分形结构特征，探讨了粒度成分分维值与断层运动特征的关系。     

沂沭断裂带及其附近断裂的断层泥分形特征及其地震地质意义

利用岩石碎裂数目的分形理论，分析，计算了沂沭断裂带及其西侧北西向断裂的断层泥粒度成分的分维值，讨论了断层泥粒度成分分维的地震地质意义，研究结果表明，沂沭断裂带内的断裂活动的强度大于北西向断裂活动强度；Ｆ２是沂沭断裂带中活动最强的一条断裂，断层泥粒度成分分维值可作为表征断裂活动时代，破裂形式和断层泥形成斫代等的参量；分维值还与断层泥的母岩，厚度，粘土矿物含量和所处的断裂部位等相关。     

红河断裂带中南段断层岩FT测年及其地质意义

通过对红河断裂带中南段18个糜棱岩、12个角砾岩、10个碎裂岩和8个砂砾岩的显微结构详细观察,部分典型样品的磷灰石裂变径迹测年(简称FT测年,以下同),获得了红河断裂带中南段断层活动转换过程中微观特征的变化:糜棱岩的微结构特征显示红河断裂带早期断层活动为左旋走滑,糜棱岩和未变形的砂砾岩FT年龄均>20Ma,表明这期间红河断裂带曾发生一次构造热事件;碎裂岩和角砾岩的微结构特征显示红河断裂带后期断层活动为右旋走滑,微结构特征不同的碎裂岩和角砾岩的FT年龄可分3个时段(9.9～12.7,6.8～8.4,2～4.6MaBP),表明红河断裂带中新世以来曾发生3次断层位错事件     

海原走滑断裂带及其尾端挤压构造

研究了青藏高原东北部地区海原活动断裂带的几何学、运动学和动力学特征、左旋位移总量及全新世滑动速率,对海原走滑断裂带东南端发育的尾端挤压区的构造特征及地壳缩短量进行了研究,分析了走滑断裂带的走滑量与端部挤压区地壳缩短量之间的转换平衡关系     

龙门山断裂带断层围陷波探测

2008年5月12日在四川省汶川地区发生了8级特大地震,断裂长度达300km,地震中最大错位10m以上,造成震区地面建筑大面积倒塌和大量人员伤亡,并诱发了严重的地质灾害,毁坏了公路、桥梁等交通系统和通讯设施。由于地震的发生和破坏程度与地壳内部断裂构造的形态和分布之间有着密切的关系,因此,尽快确定龙门山断裂带目前的状况。探明各分支断层的位置和几何形态,     

断层岩磁学研究及其意义

断层岩的物理、化学及结构特征是直接了解断层活动特性、形变环境、破裂摩擦机制等地震学特性,评价地震危险性与认识地震物理化学行为的最基本证据.本文对断层岩磁学研究这一岩石磁学与地震学交叉新领域的研究现状进行了总结论述.已有研究表明,断层岩的磁学研究能够为断层区域应力环境及应变历史、断层带温度状态、热事件及热历史、断层活动历...     

广义海原断裂带断层气地球化学特征与地震活动性关系对比研究

根据广义海原断裂带断层气汞、氡浓度现场测量结果,对该断裂带不同段断层气浓度空间分布特征以及整体分布趋势进行深入分析,结合该区历史大震背景、现今地震活动性以及地震时空分布特征及b值空间扫描,深入探讨断层气分布特征与地震活动性之间的关系。研究表明,该断裂带断层气浓度强度分段性明显,与地震活动性存在较好的对应关系。研究结果可为该断裂地震危险性分析提供现今深部流体地球化学活动方面的证据,也为今后地震中长期预报提供重要基础资料。     

海原地区早白垩世古地磁结果及其构造意义

通过海原地区早白垩世13个采点的古地磁研究,揭示了一组高温特征剩磁分量.在5%置信度下通过倒转检验,采样剖面获得的下白垩统李洼峡组和和尚铺组的磁性地层结果,显示多个正、反极性带,与早白垩世早期的极性特征相似,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁,其特征剩磁方向为：偏角D=12.7°,倾角I=50.2°,α5=6.3°;相应的极位置为：经度φ=218.0°E,纬度λ=78.2°N,dp=5.7°,dm=8.4°,古纬度ρ=31.0°.通过对比华北地块鄂尔多斯盆地的早白垩世古地磁结果,表明采样地区自早白垩世以来相对于华北鄂尔多斯盆地未发生明显的构造旋转和纬度方向上的位移.这说明海原断裂东南段并未发生大规模的左旋走滑运动,印度—欧亚板块碰撞挤压作用对青藏高原东北部海原地区的影响已经很小.     

红河断裂带断层泥中粘土矿物特征及其地震地质意义

红河断裂带是我国西南地区的主要活断层。根据其活动性质、结构、地震活动的差异性断裂带可划分为北、中、南三段。断层泥主要发育在南段，最宽达10米凤上，围岩为第三纪岩石井被挤压成扁豆体，断面     

海原断裂带老虎山段晚第四纪滑动速率精确厘定与讨论

如何准确测定断裂滑动速率是近年来活动构造研究的前沿与热点.随着高精度地形数据获取手段与第四纪测年方法的不断进步,位错量和地貌面年龄的精度均得到大大提高.在进行滑动速率计算时还要考虑地质过程是否合理,蒙特卡洛方法为获取更加符合地质过程的滑动速率提供了重要工具.本文以滑动速率研究程度较低的海原断裂带老虎山段为例,基于LiDAR高精度地形数据,测得T1—T4阶地面年龄分别为1~3 ka,9~11 ka,15~17 ka,40~45 ka,陡坎前缘的位错分别为7~14 m,28~36 m,59~66 m,180~190 m.综合多地点的左旋走滑位错量及不同时代的地貌面年龄数据,并考虑滑动历史,利用蒙特卡洛模拟方法,将位错-时间两个参数的不确定性定量化,限定老虎山断裂45 ka以来平均滑动速率为4.3±0.16 mm·a^-1,17ka以来的平均滑动速率为4.0±0.15 mm·a^-1,与前人研究得到的狭义海原断裂滑动速率4.5±1.0 mm·a^-1基本一致.综合整个海原断裂带滑动速率,本文结果更支持低滑动速率变化趋势,即海原断裂带整体滑动速率趋于稳定,向东至六盘山断裂,滑动速率开始降低,推测海原断裂带的左旋走滑在尾端主要为马东山—六盘山隆起所吸收.结合老虎山断裂历史地震资料和深部锁闭浅部蠕滑的动力学特征,推测老虎山断裂具备与相邻断裂一起触发强震的能力.

     

Geometric form of Haiyuan fault zone in the crustal interior and dynamics implications

The deep seismic reflection data on profile HY2 are reprocessed by the method of simultaneous inversion of velocity distribution and interface position. By the travel-time inversion with the data of the diving wave Pg and fault plane reflection wave, we determine the geometric form and velocity of Haiyuan fault zone interior and surrounding rock down to 10 km depth. The measured data show that the amplitudes have strong attenuation in the range of stake number 37–39 km, suggesting the fault zone has considerable width in the crustal interior. The results of this paper indicate that to the north of the fault zone the crystalline basement interface upheaves gradually from southwest to northeast and becomes shallow gradually towards northeast, and that to the south of the fault zone, within the basin between Xihua and Nanhua mountains, the folded basement becomes shallow gradually towards southwest. The obliquity of the fault zone is about 70° above the 3 km depth, about 60° in the range of the 3–10 km depths. From the results of this paper and other various citations, we believe that Haiyuan fault zone is in steep state from the Earth’s surface to the depth of 10 km. Foundation item: Joint Seismological Science Foundation of China (201001) and State Key Basic Research Development and Programming Project (95-13-02-02). Contribution No. RCEG200308, Exploration Geophysical Center, China Earthquake Administration.     

Geometric form of Haiyuan fault zone in the crustal interior and dynamics implications

Introduction The deep faults in the crust have direct relation to the occurrence of earthquakes and the dis-tribution of active seismic zones, so the researches on the geometric form and physical parametersof deep crustal faults are always an important problem in seismology. The researches are not onlysignificant to knowledge the deep tectonic background of strong earthquake and seismogenicmechanism, but also play a very important role in earthquake hazard estimation and earthquakeprevent…     

龙门山灌县—安县断裂带断层泥低磁化率的矿物、化学响应和蠕滑作用环境

断层带内的流体不仅可以通过水岩反应改变断裂岩的矿物组成和化学成分,从而导致化学性质和物理性质的变化,而且可以影响或控制断裂带的变形行为.断裂带中岩石磁学特征是由特定化学环境下磁性矿物的种类和含量所决定的,因此,从矿物学和地球化学角度探讨断裂岩的磁性变化,对揭示断层的变形行为和环境具有一定的指示作用.本文以汶川科钻WFSD-3P钻孔中龙门山灌县—安县断裂带断裂岩为研究对象,运用高分辨率磁化率测试、XRD矿物成分半定量分析、XRF元素扫描以及不同价态Fe元素含量分析等多种方法开展断层磁学变化和变形环境的研究.磁化率测试结果表明灌县—安县断裂带断层泥的磁化率值普遍低于对应的围岩磁化率平均值.结合前人研究成果表明造成该断层泥低磁化率异常的原因是在间震期的长期流体作用下,铁磁性矿物（例如磁铁矿）转变成顺磁性矿物（铁硫化物、菱铁矿或含铁的黏土矿物）.新生铁硫化物和含铁黏土矿物是在间震期缓慢形成的,而黏土矿物含量的增加弱化了断层强度,促进断层蠕滑,这说明断层泥低磁化率异常可能指示了该断裂在间震期长期缓慢活动,即为蠕滑变形.断层泥中黄铁矿的发育和高Fe²⁺和S元素、低Fe³⁺的特征显示灌县—安县断裂作用环境通常是在低温、还原环境中进行的.这些结果与低磁化率值的相关性暗示断层泥低磁化率异常可能对活动断层的低温还原环境具有指示意义.

     

K-Ar dating of extensional fault gouge from the Yi-Shu segment of the Tan-Lu fault zone

Two grabens were developed in the Yi-Shu segment of the Tan-Lu fault zone (TLFZ) during its exten-sional activities, and are now confined by four major NNE-trending normal faults and filled with Creta-ceous sediments. These faults were developed due to their reactivities, containing gouge and cutting the graben sediments. Detailed fieldwork demonstrates that the faults experienced sinistral transten-sional moment related to regional NE-SW extension during the reactivity. X-ray diffraction (XRD) analysis of ...     

海原弧形构造区地壳三维精细速度结构成像

利用海原弧形构造区及周围区域地震台网1970—2015年期间记录的天然地震到时数据,采用双差地震层析成像方法对构造区地壳三维速度结构与地震震源位置进行联合反演,获得了高分辨率的三维V_P、V_S以及V_P/V_S模型,分析讨论了速度、波速比分布与强震发生以及断裂等之间的关系.结果显示：研究区域内地震主要沿断裂呈弧状展布,速度在横向分布上具有较大的差异,波速比变化范围为1.60~1.80,平均值约为1.70.大型断裂诸如海原—六盘山断裂带、青铜峡—固原断裂带等位于高速与低速的过渡带,断裂两侧地震波速差异较大.研究区内历史强震多处于高低速过渡区域,海原强震下方下地壳存在低速、高导薄弱层（25~30 km深度）,推测原因主要为流体作用所致.依据相对较低的速度与波速比分布推测研究区地壳主要组成成分为酸性的长英质.速度剖面显示地壳可分为上、下两层,上、下地壳厚度变化由西南向东北逐渐减薄,减薄幅度相近;结合前人研究结果推测构造区地壳增厚模式可能主要为上、下地壳共同增厚.

     

Microstructural features of fault gouges from Tianjing-shan-Xiangshan fault zone and their geological implications

Detailed observation of the microstructural features of 11 fault gouge and 3 fault breccia samples collected from Tianjingshan-Xiangshan fault zone has revealed that fault gouge can be classified into 3 types: flow banded granular gouge, foliated gouge and massive gouge. The determination of the shape preferred orientation (SPO) of survivor grains in fault gouges indicates that the foliated gouge displays a profound SPO inclined to the shear zone boundary, similar to theP-foliation; flow banded granular gouge displays a SPO parallel to the shear zone boundary, while massive fault gouge and fault breccia display a random SPO. All these fault gouges fall in different fields of shear rate ternary diagram.     

鄂尔多斯块体西缘地壳介质各向异性:从银川地堑到海原断裂带

通过收集鄂尔多斯块体西缘固定地震台网2010年6月至2017年8月的近场地震资料,选择符合剪切波分裂分析的14个台站记录的共137个有效事件波形,得到了剪切波分裂参数,即快剪切波（简称快波）偏振方向和慢剪切波（简称慢波）时间延迟.结果表明,研究区的快波偏振方向和慢波时间延迟具有明显的分区特征,快波偏振方向主要与构造应力场方向或者断层走向大体一致.鄂尔多斯西缘紧邻块体边界的台站,快波偏振方向自北向南呈现NS、NNE、NE向的变化,与青藏高原东北缘主压应力方向变化基本一致.银川地堑东西两侧的快波偏振方向有差异,东侧区域主要受青藏高原NNE向挤压和黄河-灵武断裂共同影响,而西侧区域可能受到阿拉善块体与鄂尔多斯块体之间的NW方向的主张应力和阿拉善块体内部应力分布的影响;鄂尔多斯块体、阿拉善块体与青藏高原的交汇区快波优势偏振方向为NE向,与青藏高原东北缘主压应力方向一致;海原断裂带及以南区域快剪切波优势偏振方向为WNW向,与断裂走向基本一致,较好的说明了海原断裂带为活跃的活动断裂.构造与断裂分布都是控制快波偏振方向的主要因素,走滑断裂上的台站快波偏振方向与断裂走向一致,表明这些台站主要受到断裂的强烈影响;走滑断裂附近的个别台站快波偏振方向呈现与构造应力场一致的方向,表明几乎没有受到断裂的影响.鄂尔多斯、阿拉善与青藏高原的交汇区平均时间延迟高于其他地区,反映了青藏高原在NE向运动过程中,受到稳定的鄂尔多斯块体阻挡作用,导致了交汇区地壳介质各向异性程度增加.以海原断裂带到六盘山断裂带为界,其两侧区域的各向异性差异性明显,揭示了应力与介质特性的差异,暗示其邻近区域,特别在海原断裂带东端到六盘山断裂带与鄂尔多斯块体西缘交汇区域,可能有较高的强震危险背景.本研究还对该区域的地壳和上地幔的耦合问题进行了初步讨论.

     

更新模型在缺少大震离逝时间的活动断裂强震发生概率计算中的应用研究

利用更新模型计算未来几十年内发生强震的条件概率需要给出上一次大震的离逝时间T, 而很多活动断裂上缺少历史大震的记载, 若采用泊松模型则可能会低估强震发生的概率.针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂, 本文提出一种以记载完整的强震平静期长度T_s为参数的条件概率计算方法. 以东昆仑断裂带塔藏段为实例, 利用本文给出的条件概率计算方法得到该段未来50年发生强震的可能性为0.0649.      

郯庐断裂带江苏段安丘-莒县断裂全新世活动及其构造意义

郯庐断裂带是中国东部重要的活动断裂带和边界构造带,其鲁苏段全新世活动断层的空间展布和古地震序列是地学关注的焦点问题,也是准确评价区域地震危险性的重要参数.以往研究工作多集中在郯庐断裂带地表地貌现象明显且有强震记录的山东段,而江苏段则研究程度相对较低,有关郯庐断裂带江苏段全新世活动断层范围和古地震序列问题存在争议.本文利用野外地质地貌调查、浅层地震勘探、钻孔联合剖面以及古地震探槽等多层次综合方法,重点开展郯庐断裂带江苏段全新世活动断层的分布和古地震序列研究.结果显示全新世时期,安丘-莒县断裂是郯庐断裂带江苏段的主要活动断层,且江苏全段该断层都是全新世活动断层.通过对比宿迁闸-皂河镇断裂南北安丘-莒县断裂的断层地貌和断层最新活动时间,并结合宿迁闸-皂河镇断裂在第四纪没有活动过等证据,推测该断层在全新世时期并不是区域阻碍破裂的断层.探槽揭示郯庐断裂带江苏段全新世两次古地震事件,事件Ⅰ限定在（6.2±0.3）-（13.4±0.7）ka B.P.之间,而事件Ⅱ限定在（2.5±0.1）ka B.P.到现今,全新世两次古地震间隔较长.基于构造类比法,安丘-莒县断裂具有深部孕震的构造特点,是区域未来强震的潜在发震构造.