断层泥的厚度、粒度与断层错距的关系

断层泥是断层活动的产物。故断层泥必然包含有大量断层活动的信息。本文从构造物理的角度评述断层泥的厚度、粒度与断层错距的关系,对于断层活动度的评价及断层泥形成过程的划分将提供有益的线索。     

虹口八角庙-深溪沟炭质泥岩同震断层泥的X射线衍射分析结果

5.12汶川地震同震地表破裂带在虹口八角-深溪沟一带主要出露于三叠系须家河组的炭质泥岩中,同震断层泥在颜色、结构上与老断层泥和围岩类似。通过开挖探槽,系统采样,采用粉晶X射线衍射定量分析方法,研究了同震地表破裂带的围岩、断层角砾岩、老断层泥和新断层泥的矿物成分特征。同震断层泥的主要成分为石英和黏土矿物,含微量长石和白云石;断层泥的显著特征为高黏土矿物含量,从同震断层泥、老断层泥、角砾岩到围岩黏土矿物含量依次降低,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主,含微量绿泥石和高岭石,矿物组成明显比地表破裂带北段同震断层泥简单。不同颜色的同震断层泥成分略有不同,黑色断层泥中伊利石含量明显高于白色断层泥;老断层泥中含有方解石和白云石,而同震断层泥不含方解石,只含微量白云石。同震断层泥中伊蒙混层高含量表明,在本次地震错动中有富含K的流体参与。     

汶川地震北川-映秀断裂北段断层泥显微构造和黏土矿物特征及其意义

汶川2008年M S8.0大地震同震地表破裂带中,近地表断层滑动面内多处分布了薄层断层泥。选取位于地表垂直位移量较大地段的北川沙坝探槽中的断层泥为研究对象,使用立体镜、光学显微镜和X光衍射等对断层泥微结构特征及其矿物成分进行详细的分析。结果表明:汶川地震地表破裂带的断层泥中发育Y-剪切、R1-剪切(与Y-剪切的交角14°)、R2-剪切、P-剪切以及张裂隙和书斜式构造等局部化脆性变形的特征显微构造。此外,断层泥中还有发育良好的P-叶理,碎屑颗粒的拉长和不对称拖尾构造等类似于散布的韧性变形特征。但是,它们仅局限在2条平行的Y-剪切之间发育,应当是断层同一滑动事件的产物。显微构造特征揭示了汶川地震破裂带的逆冲滑动性质,强烈变形的断层泥带较窄,仅约3mm,表明同震滑动明显地局限在一个窄的滑动带内。断层泥的石英和长石含量小于围岩,而黏土矿物含量高于围岩,说明来自围岩的长石和石英由于同震断层滑动摩擦使其部分转变为黏土矿物或黏土粒级的物质。断层泥中的伊利石含量高于围岩,伊利石/蒙脱石混层则低于围岩,这种黏土矿物组成成分的差异,可能是由于地震同震断层滑动摩擦增温(不排除溶液化学作用的参与),使部分伊利石/蒙脱石混层转化为伊利石。这些研究结果为探讨断层滑动性质提供了一种判定标准。     

鲁西北西向断裂的断层泥及其地震地质意义

对鲁西北西向断裂的断层泥进行了较系统的研究。通过对断层泥的宏观特征、断层泥中石英碎砾的表面结构特征和断层泥的成熟度的研究,确定了断裂活动的地质时代、运动方式、破裂形式和活动度,并对断层泥的地震地质意义进行了讨论     

断层泥的再生显微结构特征及其地震地质意义

三轴剪切摩擦实验后的断层泥与天然断层泥的再生显微结构特征研究表明，断层泥的显微结构特征与断层滑动方式之间有一定的关系，稳滑使断层泥变形均匀，产生低角度剪切（＜１４°）、布丁构造和颗粒碎裂流动。粘滑使断层泥局部发生强烈变形、高角度剪切（＞１４°）和碎粒出现随机裂纹等。断层泥的再生显微结构特征可用作鉴别古地震的存在     

香山-天景山断裂断层泥显微构造特征及其地质意义

通过对香山-天景山断裂11个断层泥和3个断层角砾岩的显微结构详细观察发现, 断层泥可分为颗粒流动条带状断层泥、叶理化断层泥和块状断层泥三类. 进一步对断层泥和断层角砾岩中的残存碎屑形态优选方位(简称SPO)进行了测定. 结果表明, 叶理化断层泥SPO与剪切带边界斜交, 类似于P叶理; 颗粒流动条带状断层泥SPO基本平行于剪切带边界; 断层角砾岩和块状断层泥的SPO具有随机性. 该断裂断层泥分布在三角形分类图的不同区域, 明显地显示出其运动方式的不同. 这些研究结果为探讨断裂运动方式提供了一种判定标准.     

海原活动断裂中断层泥的特征、成因及其对断层滑动性能的影响

本文对海原断裂的断层泥的各类特征进行了系统的研究,分析了断层泥带内部的小型断裂类型,探讨了断层泥组分的有机地球化学意义。通过对比,确立了石英碎屑表面机械作用成因的电子显微构造特征组合为活断层的判别标志。本文将石英碎屑表面电子显微溶蚀构造分为五类,据此分析了断层活动时期和状态。研究中还发现了断层泥带内部电子显微结构类型,进而分析了断层活动与微结构、粒度分布间的关系。最后还讨论了断层泥形成演化过程以及断层泥对全新世以来断层滑动性能影响及其与地震活动的关系     

断层泥力学性质与含水量关系初探

断层泥是影响断层运动的重要地质因素。研究它的力学性质和影响其力学性质的各种因素具有重要的意义。本文利用最近完成的我国五大断裂断层泥基本力学性质的实验结果,分析了含水量对断层泥力学性质的影响。发现断层泥的粘滞系数、杨氏模量、抗压强度和残余体应变均随含水量的增加而明显地减小。断层泥的韧度随含水量的增大而增大。断层泥的体积模量、弹性波速和抗剪强度与含水量的关系不明显。天然断层泥是粘土、断层碎屑和水的混合物,水在其中的作用比水对岩屑或粘土本身的作用更复杂。强调了对天然断层泥进行实验研究的重要性     

红河断裂带断层泥基本力学性质的初步研究

本文对红河断裂带断层泥的某些基本力学性质进行了实验研究,得到红河断层泥的体积压缩模量为104巴的量级,杨氏模量为102—103巴的量级,泊松比为0.3—0.4,单轴抗压强度由数巴至数十巴,单轴抗剪强度为数巴,粘滞系数为1010—1011泊的量级,弹性波速为1.5—2.2公里/秒。对比红河断裂带南北两段断层泥的力学性质,看出南段断层泥的体积压缩模量,杨氏模量、抗压强度、粘滞系数和弹性波速比北段断层泥高。此外,南段断层泥弹性波速基本上各向同性而北段断层泥弹性波速显示出各向异性。      

断层泥在基岩区断层新活动研究中的意义

断层泥在基岩区断层新活动研究中的意义在于：利用断层泥中粘土矿物的组合、成分、结晶程度可以判定断层活动时的物理环境；断层泥带的宽度与断层的位移量有一定的线性关系，从而可用于确定断层的位移量；断层泥的显微构造特征及其中石英碎砾的表面结构，可以提供有关断层活动方式、性质、期次、时代等重要信息。对断层泥进行包括野外详细观测、室内显微构造分析以及年龄测定在内的综合研究，是确定基岩区断层新活动特征的行之有效的方法。     

断层泥显微结构的特征与断层滑动习性的研究

天然断层中普遍存在含有粘土矿物的断层泥，大量的实验研究和野外观察证实，不同应变速度的变形作用在断层泥中留下特殊的显微构造特征。因此，我们可以根据断层泥的变形特征，来推测变形时断层的滑动方式和次序。     

断层泥的分形研究

介绍了利用光学显微镜和电子显微镜对采自西秦岭北缘活动断裂带的天然断层泥进行分形研究的程序和结果，得到该断裂断层泥的分维数D=2.5940.122(二维截面D=1.5940.122)，并测得该断裂带断层泥分维上限平均粒径为9.6～19.2 mm．研究结果表明，该断裂带断层泥具有分形特征，断层面的粘滑摩擦特征位移参数可由分维上限确定．文中还讨论了断层泥分形研究对地震断层的研究意义．      

断层泥粒度成分的分形研究

用分形理论分析了断层泥粒度成分的分形结构特征，其分维在２～３之间，平均值为２．８左右。分维可作为定量描述断层泥粒度成分的参数，分维值高的断层泥，自组织程度高，其形成演化处于高级阶段。探讨了断层泥的分维及其物理力学性质指标和断层运动特征的关系     

安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征初步研究

郯庐断裂带最新活动的断层分布于潍坊至嘉山一带, 而安丘—莒县断裂是郯庐断裂带的重要活动断裂之一。 基于地质考察、 高密度电法探测和钻孔联合剖面, 对安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征进行研究。 地质考察发现紫红色砂砾岩逆冲到全新世耕植土上方, 两者之间发育断层泥带, 断层泥内含少量角砾岩, 为全新世活动逆断层。 高密度电法探测结果表明断层通过位置电阻率差异明显。 钻孔联合剖面揭露的地层: 全新世耕植土、 全风化砂质泥岩、 强风化砂质泥岩、 碎裂岩、 断层泥带及中风化砂质泥岩。 钻孔K1和K2揭露深灰色断层泥带, 倾向西, 倾角约为74°, 厚度约为13.9 m, 与南侧出露的断层泥带产状相协调。 工作区范围内, 发育多处褶皱、 破碎带和断层泥带, 断层表现为全新世逆断层性质。     

非粘土断层泥带厚度与断层错距关系的实验研究

通过济南辉长岩双剪摩擦实验,笔者研究了非粘土断层泥带厚度随断层滑移的变化特征及主要影响因素。结果表明:非粘土断层泥的形成过程具有明显的分段特征。在断层演化的中期阶段,非粘土断层泥带厚度与断层错距呈明显的线性关系。该关系的建立,为从构造物理角度反演断层错距提供了一个可尝试的途径;凹凸体作用的结果,为非粘土断层泥的形成提供了丰富的物质来源,同时,凹凸体的几何尺度又控制着断层泥带的极限厚度。这一发现不仅对于研究断层泥的形成过程,而且对于研究断层发育的后期阶段的摩擦滑动性状都有重要意义。     

高温高压下红河断裂带断层泥力学性质的研究

断层泥在室温高压下的应力-应变曲线呈非线性、线性等阶段性变形,在高温高压下则呈非线性变形,两者均表现出渐进破坏。含水量、矿物成分和温压条件对变形特征和破坏强度有重要影响。曲线的初始弹性模量小于有效弹性模量。断层泥在温度T≥400℃和σ_3≥300MPa时发生岩化,据此岩化温压条件可估计出未岩化断层泥存在深度将不超过10—15km。由于断层泥具渐进破坏特征,故在高温高压条件下断层泥有利于断层活动呈现稳滑     

伊利石断层泥摩擦特性的温度效应与白云母化

断层泥是断层错动的产物,成份往往比较混杂。含伊利石的断层泥是其中常见的一种。目前对常发生地震的5—15公里深处的断层泥特性了解甚少。本文通过含断层泥标本的高温高压实验结果,企图揭示一些断层泥在深部的特性。实验表明,在一定围压下伊利石断层泥在200℃和600℃时表现为无震稳滑,强度低。在350℃—480℃间表现为有震粘滑,强度高。对实验后的样品进行X射线衍射分析、差热分析和显微镜观察证明伊利石力学性质的变化与标本中含水情况的变化以及高温下的白云母化过程有关。进而讨论了蛇纹石、伊利石和其它粘土矿物在力学性状和矿物成份上的共性与个性。     

各种因素对地震发生条件的交叉影响

在地震发生条件的研究中,一些人对构造因素给予了较多的注意,一些人对物理环境则更重视,而地震发生处介质(如断层泥)的作用,例如断层带物质的矿物学和岩石学、断层带物质的结构和构造、断层带内孔隙水的多少及其化学成份以及断层泥在温度、压力、溶液化学影响下的作用等则研究较少。一般认为,作为一种软弱介质,断层泥的作用不过     

中国五条断裂断层泥力学性质的初步研究

本文概述了红河断裂、沂沭断裂、海原断裂、富蕴断裂和鲜水河—小江断裂等五条断裂断层泥的力学性质的实验研究。在五条断裂现场采集了75种断层泥样品并进行了粘土含量、含水量、密度、体积模量、杨氏模量、粘滞系数、抗压强度、抗剪强度和弹性波速度等九种断层泥性质参数的测量,取得了693个数据,使我们对我国断层泥的力学性质有了初步的了解。     

中国六条断裂断层泥的摩擦系数

用双剪法测量了断层泥的摩擦系数.得到中国六条断裂断层泥摩擦系数的平均值是:红河断裂—0.512:沂沭断裂—0.532:海原断裂—0.697:富蕴断裂—0.465:鲜水河断裂—0.553:小江断裂—0.522.六条断裂断层泥摩擦系数的平均值是0.547.给出了六条断裂断层泥摩擦系数分布图.