上海市隐伏断层及活动性研究

为吸取阪神直下型强震的经验教训,在上海市开展隐伏断层的定位及活动性研究.本文提出应用物化探、钻探、地震、地热、地形变、地质地貌等多项勘查手段和研究方法协同工作,综合判定上海市隐伏断层的存在及活动性.通过采用该方法,效果是显著的,查明上海市延伸长度在20km以上的隐伏断层29条,其中第四纪以来活断层5条,并对其基本特征和活动性进行分析,指出大场-周浦隐伏断层是未来上海市地震活跃的主要因素,不容忽视.     

东营凹陷的主要断裂活动性分析

东营地区在构造位置上位于东营凹陷内,为了对该区域进行地震安全评价,利用浅层人工地震探测资料,并结合油田勘探地层资料,综合分析了东营凹陷的主要断裂活动性。结果表明,胜北断裂为第四纪早期断裂,陈南等断裂为第四纪以来不活动断裂,都不是一般工程建设需要避让的断裂。     

北京平原区新构造运动研究

本文选取北京平原区3条重要的控盆活动断裂,北西向的南口—孙河断裂,北东向黄庄—高丽营断裂和顺义断裂,对其第四纪以来的活动性进行深入研究。研究表明,目标断裂活动性第四纪以来均表现为较强—弱—强—较强的特点。在此基础上,对各条断裂活动性的共性特征进行总结,并以此表征本区新构造运动的特点。本区新生界以来构造运动显著,古近纪时期,北京平原形成"两隆一凹"的构造格局;新近纪时期,该构造格局解体,北京冲积平原初步形成;第四纪以来,新构造运动继承性发展,形成多个第四纪断陷盆地,诠释了构造与建造之间的密切关系。同时,对北京地区构造-气候耦合关系进行深入探讨,明确了构造-气候旋回具有0.4Ma的周期性,中更新世以后,0.1Ma的准周期开始成为主导周期的特点。该特点与青藏高原地区及中国大陆东部的新构造运动,具有较好的对应关系。     

滇西北程海—宾川断裂带第四纪分段活动性的构造地貌表现与限定

青藏高原东南部边缘的程海-宾川断裂带是一条正断与左旋走滑运动兼具的复合型活动断裂,起着调节青藏高原内部物质向东挤出的重要作用,并控制着区域的主要强震活动.基于GIS（Geographic Information System）技术,利用遥感影像和DEM（Digital Elevation Model）数据提取该区的关键构造地貌信息,对其第四纪分段活动性及特征进行了分析探讨.结果表明,程海-宾川断裂带的第四纪活动具有明显的分段性及空间差异性.其北段的金官-程海盆地主边界断层以正断层活动性质为主,并具有整个断裂带上最高的垂直活动速率;中段的期纳断裂以左旋走滑运动为主,且具有最高的走滑活动速率;南段宾川盆地东缘边界断裂也以正断层活动为主,但垂直活动速率略低于北段.总体上看,程海-宾川断裂带第四纪期间的垂直活动性由北往南降低,水平走滑活动性由中段往南北两端降低.在活动强度方面,程海-宾川断裂带百万年尺度的长期活动速率一直保持着较为稳定的状态,垂直活动速率主要集中在0.09~0.69 mm/a,水平走滑速率在0.20~1.40 mm/a.整体而言,程海-宾川断裂带中多数断裂的第四纪活动性以"中等"和"弱"为主.但历史地震活动表明,其不同段落上的未来强震活动趋势值得关注,尤其是历史强震活动相对空缺的中南段.      

郯庐断裂带渤海段第四纪活动规律探讨

郯庐断裂带渤海段也称为营潍断裂带。文中利用一系列地震剖面,对营潍断裂带第四纪活断层的几何学特征、活动方式与时间、应力场及活动性进行了综合分析,探讨其第四纪活动规律。结果表明,该断裂带第四纪以来活动广泛而强烈,基本上继承了新近纪的断裂格局,由东、西两支主干断裂构成,各自呈左阶雁列式展布。其主干断裂在第四系内陡立的断面、常见的第四系背斜构造及区域上NEESWW向挤压应力状态,皆表明该断裂带第四纪以来呈逆右行平移活动。大量的地震剖面揭示,该断裂带渤中地区为全新世活断层,而潍北-莱州湾和辽东湾地区呈现为全新世、晚更新世与第四纪活断层相间出现的现象。地震分布表明,该断裂带近代在中段渤中地区活动性最强,而南、北段活动性较弱。     

江苏镇江地区主要活动断裂及其晚第四纪活动性研究

镇江地区位于宁镇山脉东端,地质构造复杂,尤其断裂构造的活动性塑造了镇江地区如今的地形地貌格架。通过地质地貌调查、遥感影像解译、地球物理勘探、钻探、探槽等勘探手段,对镇江地区断裂构造两侧第四纪地层进行年代学研究,基本确定了断裂构造的活动机制、活动时间,结合镇江地区地震发生的规律及地应力场特征的研究,认为镇江地区断裂构造的最后活动时间在更新世,全新世活动较弱,并趋于稳定。      

珠江三角州沙湾断裂带第四纪活动性研究

沙湾断裂是珠江三角州北西向的主干断裂。为了查清其第四纪活动性,我们进行了1∶5万地质地貌填图、断层活动年代测定、氡气测量、浅层地震勘测和联合钻孔验证及构造解析等工作。第四纪地貌与断裂的耦合性及历史地震情况说明,沙湾断裂目前仍有一定活动性;地质调查及勘测未发现断裂切割第四系,氡气测量结果表明断裂目前活动性中等以下,说明沙湾断裂目前活动性较弱;年代测量结果表明断裂在中更新世中期至晚更新世前期活动性较强,晚更新世以后活动性渐弱,仅在南段南沙区大岗镇罗汉山发现晚于100 ka剖面。罗汉山构造解析实例说明三角洲局部地段仍受断裂活动控制处于拉张环境,但全新世以来活动性渐弱。综合研究认为,沙湾断裂目前仍有一定活动性,但活动性较弱。     

北京顺义断裂第四纪活动性地球物理及钻孔综合探测证据

顺义断裂是北京平原区重要的隐伏断裂之一,其第四纪活动性及其对地表地裂缝地质灾害影响的研究是优化首都地区国土空间开发格局和防灾减灾体系建设的必要工作。针对隐伏断裂的复杂性特征,利用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、浅层人工地震、高密度电阻率法地球物理探测,以及钻孔地层剖面记录等方法,综合分析顺义断裂第四纪活动特征,结果表明：①顺义断裂走向NE,倾向SE,正断活动特征,为全新世活动断裂,北小营附近断裂上下盘早更新世、中更新世、晚更新世和全新世以来的垂直滑动速率分别为0. 23mm/a、0. 03 mm/a、0. 29 mm/a和0. 51 mm/a;②断裂第四纪以来时空存在明显差异,时间上,早更新世断裂活动性较强,中更新世活动弱,晚更新世活动性增强,全新世以来活动性最强,空间上,第四纪以来顺义断裂南段的活动性较北段强;③顺义断裂现今仍具有一定蠕滑活动特征,并对浅地表部地裂缝发育具有明显的控制作用,这可能是顺义地裂缝发育的主要原因。     

磁性地层年代对北京平原顺义断裂第四纪活动性的约束

顺义断裂是位于北京平原东北部的一条第四纪活动断裂,其活动性对北京市城市安全具有潜在的地质灾害威胁。为了解顺义断裂第四纪以来的活动性,对该断裂下盘的一个钻孔剖面ZK12-1的岩心样品开展磁性地层学研究。通过逐步热退磁,大部分样品可成功分离出两个剩磁分量,其中低温分量具有正的、高倾角特征,可解释为由钻杆旋转引起的重磁化分量;高温分量为中等倾角且具有倒转特征,为原生剩磁。据此建立了ZK12-1钻孔的磁性地层年代格架。结合断裂上盘ZK12-2钻孔的磁性地层年代格架结果,并根据这两个钻孔在第四纪不同时期的地层落差,计算出顺义断裂上、下两盘在早更新世、中更新世、晚更新世和全新世的相对垂直活动速率分别为0.023 mm/a、0.001 7 mm/a、0.033 mm/a和0.051 mm/a。这一结果表明顺义断裂在早更新世活动较强,中更新世活动最弱,晚更新世断裂开始活化,活动性增强,全新世活动性最强。     

西秦岭西段光盖山-迭山断裂带坪定-化马断裂的新活动性与滑动速率

位于西秦岭西段的光盖山-迭山断裂带是由3条近平行的断裂所组成,其中坪定-化马断裂是该断裂带的主断层.坪定-化马断裂以宕昌岷江为界分为东、西两段,西段的新活动性明显强于东段.断裂西段线性特征明显,可见清晰的断层崖,不同期次的洪积扇上均有断层陡坎发育,晚第四纪以来有过明显的活动,最新一次活动的离逝时间约为1kaB.P.左右.通过对断错地貌研究得到断裂晚第四纪以来的垂直滑动速率为0.49±0.08 ～1.15±0.28mm/a,左旋滑动速率为0.51±0.13mm/a.而断裂东段由多条斜交或近于平行的断裂所组成,活动性明显减弱,没有发现最新活动的证据.在地貌上多表现为线性沟谷,向东逐渐被褶皱所替代,从基岩断面及相关地貌特征来看断裂活动性质主要表现为逆冲兼具左旋走滑运动.     

京张地区延矾盆地北缘活动断裂带桑园镇隐伏段综合地球物理及钻孔地层剖面研究

京张高铁预选路线跨越延矾盆地北缘活动断裂隐伏段,隐伏活动断裂的产状、活动性对高铁设计、建设和运营具有直接影响。针对盆地隐伏活动断裂的复杂性特征,利用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、浅层地震、高密度电阻率综合地球物理探测,以及钻孔地层剖面记录等方法,分析延矾盆地北缘活动断裂隐伏段特征,结果表明:(1)延矾盆地北缘活动断裂隐伏段由两条次级断层组成(F2-1、F2-2),二者大致平行分布,走向N56°E,倾角为50～70°,平面上,与地表出露段共同呈右阶雁列分布;(2)F2-1次级断层可分辨上断点埋深约10 m,其晚更新世以来垂直滑动速率大约0.12 mm/a,应是重大工程建设重点设防对象,次级断裂F2-2可分辨上断点埋深约30 m,晚更新世以来活动性弱;(3)通过钻孔地层剖面记录与地球物理探测成果对比,CSAMT法与浅层地震勘探对基岩顶界面探测可靠有效,高密度电阻率法对于该地区浅部第四系松散堆积物探测效果显著,比较直观地反映出电性异常体的形态和规模,通过综合地球物理探测,能够做到优势互补,减少隐伏活动断层解译的不确定性。     

综合物探技术在北京山前平原隐伏断层探测中的应用

复杂地质隐伏断层探测是地球物理勘测难点之一。本文介绍了高密度电法、浅层地震反射波法、可控源音频大地电磁测深法在北京山前平原隐伏断层综合探测的应用。在北京山前平原复杂地形条件下,综合物探技术方法对隐伏断层的探测具有可靠和成果直观的特点。     

重力方法在太原南部地热开发中的应用

物探方法于已广泛应用地热能资源开发。太原南部地热开发方式是利用深部地热资源进行循环水供热,因田庄断裂垂向断距＞1 500 m,是影响太原南部地热资源分布的重要因素,其下降盘含热层深度＞4 000 m,开发成本极高,因此需要利用地球物理方法查明断层位置及走向。在城市进行物探工作,方法选择是需要考虑的关键因素之一,因此选取以重力为主、地震方法或CSAMT方法验证的方案。田庄断裂较为陡立,利用经2个已知孔剖面的重力水平一阶导数求取上断点位置,再利用剖面追踪布设方式确定断裂走向,结合CSAMT方法及已知钻孔资料综合拟合新生界覆盖层厚度。结果表明：田庄断裂由北东东向转北东向,田庄村东侧发现断裂错位,且方向发生改变;研究区东北—西南方向,沿田庄断裂覆盖层厚度逐渐增大。断裂位置及新生界厚度得到了西-GXWL探-1孔及后期施工钻孔的验证。     

北京南口-孙河断裂带(北段)的结构及活动性

通过可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、浅层地震和高密度电法地球物理探测手段建立的联合剖面对比,同时开展钻探工程及古地磁样品测试,对南口-孙河断裂带(北段)结构及活动性进行研究。南口-孙河断裂带(北段)由1条主断裂和1条次级断裂组成,断裂带宽约400m,表现为阶梯状断层,向上延伸至第四系。第四纪以来,断裂带活动显著,体现为松散层浅部引张的特点。根据断裂两盘第四纪以来各阶段累积垂直落差,计算出主断裂及次级断裂的活动速率。主断裂在早更新世、中更新世、晚更新世、全新世活动速率分别为0.161mm/a、0.072mm/a、0.468mm/a、0.52mm/a,次级断裂在早更新世、中更新世、晚更新世、全新世活动速率分别0.049mm/a、0.052mm/a、0.223mm/a、0.04mm/a。     

河北省唐山地区丰台—野鸡坨断裂第四纪活动性——来自14C和磁性地层年代学的证据

丰台—野鸡坨断裂为唐山地区主要断裂之一，西侧为鸦鸿桥凹陷，东侧为唐山凸起，断裂两侧第四系厚度之差巨大。本文依据该断层两侧钻孔对其第四纪以来活动性进行初步的探讨。通过对丰台—野鸡坨断裂上下两盘PZK14和PZK20孔磁性地层学研究，并结合钻孔岩石地层，及浅部光释光和¹⁴C测年结果，建立第四纪地层格架。结果表明：两孔底部“泥包砾”为新近纪沉积；PZK14孔下更新统底界埋深为387 m，中更新统底界埋深为114 m，上更新统底界埋深为71 m，全新统底界埋深为6 m；PZK20孔下更新统底界埋深为155 m，中更新统底界埋深为73 m，上更新统底界为36 m，无全新世地层。丰台—野鸡坨断裂活动在早更新世时表现为逐渐增强的特点，活动速率由早期的5.4 cm/ka增加到13.9 cm/ka。中更新世断裂活动基本处于停滞状态，活动速率为1.0 cm/ka。晚更新世以后，断裂重新活动，且更加剧烈，活动速率达到了54.5 cm/ka。     

运城盆地盐湖南岸断层晚第四纪活动特征研究

盐湖南岸断层位于运城市盐湖南岸,在浅层地震勘探的基础上,通过钻孔联合剖面勘探和钻孔样品年龄测试,获得断层的上断点埋深、断层标志层的断距以及地层沉积年龄等数据,在此基础上分析了盐湖南岸断层的晚第四纪活动特征。研究表明,盐湖南岸断层在55.7±0.43 ka B.P.以来没有发生明显的活动,断层的活动时代为晚更新世早、中期。断层在晚第四纪以来经历过2次构造活动期和2次间歇期,间歇时间为约16000 a和55700 a,在2次活动期间断层活动程度存在差异,晚更新世早期断层活动较强,中期活动相对减弱。晚更新世以来断层的平均滑动速率为0.0276 mm/a,属弱活动断层。     

综合物探在博格达山前古牧地复杂构造中的应用

准噶尔盆地南缘古牧地地区具有丰富的油气勘探潜力,但由于中深层地震成像存在盲区,长期以来对古牧地构造特征认识不清,制约了油气勘探进程.笔者采用高精度重磁和电法CEMP综合物探技术对古牧地地区构造特征进行了研究,取得了有价值的新认识.研究成果表明,古牧地构造为博格达山前褶皱冲断带的前锋构造,受阶梯状断裂控制.古牧地构造纵向上具多层构造特征,其中浅层为紧闭型逆冲倒转背斜,中层为受阶状逆冲断层控制的屋脊状断块,深层为潜山披覆型冲断背斜.重力异常显示古牧地背斜西围斜可能是一完整的背斜构造,古牧地中深层构造和古牧地背斜西围斜评价为有利的油气勘探目标.     

浅层纵横波联合勘探在活动断层探测中的应用

针对活动断层探测中需要深浅兼顾的技术难点,通过浅层地震纵/横波反射联合勘探的应用,取得良好的勘探效果。该方法确定的断层经钻探验证是可靠的。文中阐述了其野外数据采集、室内数据处理和叠加剖面解释的关键技术和参数选取等技术细节。工程实践证实,本文所述的地球物理勘探组合方法在活断层探测中是有效、可靠的,可有效查明活动断层在隐伏区的平面位置及空间展布情况,为城镇防震减灾工作提供科学的地球物理依据。     

综合物探方法在隆起型地热田找矿中的应用

以厦门香山湾地热田勘查成果为例,综合运用可控源音频电磁测深法、视电阻率联合剖面法及视电阻率测深法,寻找与断裂有关的地热水富集地段,并根据异常解释圈定钻孔靶区.结果表明:可控源音频电磁测深法可高效地解译、推测研究区断裂的空间分布特征,分析并确定可能的地热水富集地段;垂直推测断裂走向布设视电阻率联合剖面及视电阻率测深剖面,...     

北京平原区黄庄—高丽营断裂北段结构特征及活动特点研究

黄庄—高丽营断裂是横穿北京市城区的一条规模较大的隐伏深大活动断裂,是北京凹陷和西山隆起的分界构造。本次研究工作区选在黄庄—高丽营断裂北段昌平未来科技城一带,对目标断裂先后开展了地震勘探、高密度电阻率法勘探以及槽探3种方法组合对其结构与活动性进行综合分析研究,查明了目标断裂的结构及其活动性。研究表明,黄庄—高丽营断裂由主断裂和次级断裂组成的断裂带,断裂带内次级断层也较为发育。断裂带在基岩中表现为阶梯状断层,向上延伸至第四系内部,形成"Y"字形断层组合。该断裂在全新世以来断裂活动明显,物探解译结果的上断点以及探槽中的现象均已达到地表。由此可见,本次工作所采用的3种物探方法组合,对探测城市隐伏断裂并探究其活动性,具有明显的效果,对减轻城市地震灾害实际应用评估具有十分重要的意义。