长江三峡仙女山断层带的变形结构及其动力学分析

仙女山断层带位于长江三峡工程——三斗坪高坝南西方向约20 km处,是离三峡大坝距离最近,规模最大并控制现今地震活动的一条重要断层,因此,仙女山断层带的变形演化、现今活动性和地震危险性,一直是围绕三峡工程所进行的一系列地质勘测的重要内容之一。本文试图在沿断层带详细地质调查与微观构造分析相结合的基础上,解析仙女山断层带的空间变形结构,探讨其形成演化过程中的动力学特征。研究结果初步揭示,仙女山断层带的变形结构定型于燕山主期(晚侏罗世),在喜马拉雅主期经历了强烈的变形改造。断层带的构造变形表现为明显的不均匀性,主要包括:横向分带性、纵向分段     

松散沉积物中活动断层的微观探测方法

松散沉积物中的活动断层常常看不到明显的宏观形迹,构成所谓的隐性断层。单靠探槽和天然露头的宏观观测,常常难以得到全面的认识。因此,开拓松散沉积物中活动断层探测的新思路和新方法是当前的迫切任务。本研究试图另辟蹊径从微观的角度解决这个问题。为此,观测了北京顺义—前门—良乡断裂、太原交城断裂、乌鲁木齐王家沟断裂和西山断裂以及西安临潼—长安断裂的24条探槽和天然露头剖面,采集原态样品140件,散状样品122件,切制大薄片275件。对所采集的样品开展了显微构造、显微沉积学以及扫描电镜(SEM)测定。研究结果表明,松散沉积物中的断层在微观上是有迹可循的,它们可以表现为变形条带、变形条带的带、滑动面、较宽的断层带、微破碎带、碎屑颗粒集中的带和铁质有机质集中的带等。断层内外样品在碎屑颗粒的棱角度、粒度大小、粒度分布特征以及表面结构特征等均有所变化。观测结果还发现了可以和震击物(seismites)的宏观构造标志相互对比的微观标志。显然,上述显微构造和显微沉积学特征可以作为松散沉积物中宏观形迹不明(隐形)断层及其是否伴有古地震事件的微观判断标志。总之,研究结果表明,微观探测是研究松散沉积物中活动断层具广阔应用前景的有效手段。     

渤海湾盆地车镇凹陷断裂带微观特征

正断裂带具有复杂的内部结构,多由断层核和破碎带组成(贾茹等,2017;付晓飞等,2013;陈伟等,2010)。断层核一般紧邻滑动面发育,主要由多种类型的断层岩(断层角砾岩和碎裂岩)构成,破碎带由次级断层、裂缝和节理或者变形带等组成。受控于微观构造特征,不同类型的断层岩孔隙度和渗透率差异明显,其空间分布和演化特征决定了断裂带的输导性和封堵性,不仅影响流体运移的路径,而且对储层的物性具有重要的影响。渤海湾     

西藏江孜雅鲁藏布江结合带南缘断层带特征

雅鲁藏布江结合带南缘断层是雅鲁藏布江结合带与喜马拉雅地层区分区断层,大致呈东西向延伸。在西藏江孜县地区断层上盘为三叠系朗杰学群复理石沉积,表现为北东向褶皱和北东向逆冲断层组合;断层下盘为中生代地层褶皱冲带,以东西褶皱构造为主。断层带在江孜县白沙帕夏村以西出露宽约150m,划分出9个结构带,表现为强弱不等的韧脆性变形特征,断层面呈高角度"铲"式逆冲断层,断层倾向北西,走向北东东,断层性质为逆断层;断层微观运动方式以粘滑,断层最新的活动年龄中更新世。     

藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究——以磁组构与EBSD组构分析为例

仁布-泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（GCT）在藏南地区的重要延伸部分,也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。新生代以来特提斯喜马拉雅的构造变形组构特征的研究对于深入理解碰撞造山带演化与高原隆升具有重要构造意义。本文综合GCT泽当-琼结段断层的宏观与微观变形特征,对断裂带石英脉、围岩中石英和云母矿物的电子背散射（EBSD）组构及断层两侧岩石磁组构（AMS）特征进行对比分析。结果表明对AMS主要贡献来自顺磁性云母、绿泥石等,磁化率各向异性椭球体以压扁状为主,磁面理与构造面理（劈理、断层面）基本重合,显示较强的构造变形磁组构特征;磁线理优选方向近南北向,且与观测北向逆冲断层方向一致,揭示剪切作用在变形过程中的持续作用。研究发现泽当地区GCT附近石英微观结构从围岩至断层区,石英至少呈现3种不同类型的微观变形机制：围岩区溶解蠕变、断裂带石英以膨凸重结晶和亚颗粒旋转重结晶作用为主。断裂带石英的c轴EBSD组构指示变形为低温（300~400℃）环境,其中黑云母的结晶学优选（CPO）与磁组构主轴优选方向存在高度的一致性,进一步证实了顺磁性矿物黑云母对AMS的主要贡献。综合研究表明泽当地区GCT的韧性变形是断层处在中上地壳韧性带的活动阶段变形的结果,也代表了特提斯喜马拉雅在碰撞、高原隆升期的变形主要特征。     

西藏江孜雅鲁藏布江结合带南缘断层带特征

雅鲁藏布江结合带南缘断层是雅鲁藏布江结合带与喜马拉雅地层区分区断层,大致呈东西向延伸。在西藏江孜县地区断层上盘为三叠系朗杰学群复理石沉积,表现为北东向褶皱和北东向逆冲断层组合;断层下盘为中生代地层褶皱冲带,以东西褶皱构造为主。断层带在江孜县白沙帕夏村以西出露宽约150m,划分出9个结构带,表现为强弱不等的韧脆性变形特征,断层面呈高角度"铲"式逆冲断层,断层倾向北西,走向北东东,断层性质为逆断层;断层微观运动方式以粘滑,断层最新的活动年龄中更新世。     

前陆冲断带非对称性变形与逆冲断层运动学指向

前陆冲断带冲断层的冲断方向一直没有得到理论解释.文中基于库伦断裂理论和造山带前陆冲断带变形的非对称性,分析了前冲断层和反冲断层的成因.变形初期将会出现两组共轭势断裂面,随后在变形非对称引起的准静力平衡条件下,两组势断裂面中所需作用力小的那组断裂面将更容易发育成冲断层,断层滑动所需作用力包括克服滑脱面摩擦力和断层面摩擦力...     

断层带岩体变形模量对坝基稳定性影响

变形模量是表征断层带岩体力学性能的一个重要参数,而断层带岩体变形模量与其所处的环境有密切关系。以理论分析和现场试验为基础,以三维数值分析技术为主要研究手段,结合大型水电工程实例,对断层带岩体变形模量对坝基整体稳定性影响进行了分析研究。研究结果表明：大坝建成水库蓄水以后,在未受到库水渗透影响的前提条件下,位于坝基部位的断层带岩体变形模量会有一定程度的增大。断层带变形模量从0.6 GPa一直增加到4.0 GPa,使得断层带岩体所在坝段关键点水平位移降低0.544~0.846 mm、垂直位移降低1.190~2.232 mm、最大拉应力降低0.06 MPa,有利于提高大坝的整体稳定性。     

江苏宜兴东岭逆冲断层带的构造地球化学特征研究

宜兴东岭逆冲断层带是一条脆性剪切带，断层带内不同变形程度的断层岩在构造地球化学特征上有明显的集散规律，随着岩石变形程度的增加，SiO2的含量相对降低，除FeO以外的其它主元素和除Li以外的微量元素则相对富集，即在断层岩变形过程中，SiO2自变形相对强烈的断层带中心向两侧的硅化带迁移，除FeO和Li之外的其它主元素和微量元素则自断层带两侧向中心迁移。这种迁移趋势是受各元素本身构造地球化学特性所制约。     

碎屑岩层系中张性正断层封闭性影响因素的定量分析

目前断层封闭性研究大都集中在碎屑岩地层中的正断层上,断裂几何学特征(产状、规模和次级破裂)、母岩性质和变形机制(断层岩类型和断裂带结构)、应力状态(稳定性)、温度历史(胶结作用)和流体性质均影响断层封闭能力。应力状态决定断层的稳定性是断层封闭的前提和基础,沉积历史和成岩阶段确定的母岩成分、孔隙度、岩石力学特征、应力状态和温度历史,决定了断裂微观变形机制,形成多种类型的断裂带和封闭能力不同的断层岩,是断层封闭的主因。断裂变形期后的变化,如胶结作用和再活动,原始形成的封闭条件改变,流体性质影响断层的封闭能力大小。定量或半定量分析影响断层封闭性的因素,有助于促使断层封闭性评价从包含有断层面、断层岩渗透性以及对接关系的3D模型向包含断层运动、断层带作用和流体流动的4D模型方向发展。     

磷灰石裂变径迹年龄分析三峡仙女山断裂带构造活动性

用磷灰石的裂变径年龄及径变宅度变化规律,证实仙女山断裂带发生断裂的时期为距今０．７Ｍａ在若;从讨论的各种绝对年龄结果分析,均未见到全新世以来有明显的活动迹象,以此确定仙女山断裂的活动性对三峡枢纽工程并不构成威胁。     

The persistence and role of basin structures on the 3D architecture of the Marañón Fold-Thrust Belt,Peru

The 3D architecture of fold-thrust belts commonly involves thin-skinned and thick-skinned deformation. Both thick- and thin-skinned deformation styles have been suggested to occur in the Marañón Fold-Thrust Belt (MFTB) in Peru, but the relative timing and strain partitioning associated with them are not well understood. We demonstrate that inherited basement structures along the Peruvian convergent margin reactivated during the evolution of the MFTB. We present results from field mapping, interpretation of remote sensing imagery, and cross section construction and restoration. The results show that the Chonta Fault, a median pre-folding basin normal fault, was inverted and acted as a mechanical buttress during initial east-vergent contraction of the fold-thrust belt. This fault separates the belt into two domains of distinctly different structural styles. During the Eocene, units to the west of the Chonta Fault deformed by folding, using the fault as a buttress, and subsequently propagated eastward by thin-skinned thrusting. This was followed in the Miocene by west-vergent, basement-involved deformation, which overprinted the earlier east-vergent, thin-skinned structures. The proposed tectonic model of the MFTB highlights the role of basement-fault reactivation during orogenesis and the involvement of deep structures in partitioning deformation styles.     

Lachlan Fold Belt in New South Wales

The Lachlan Fold Belt is a Middle Palaeozoic orogenic belt in which terminal tectogenesis occurred during the Early Carboniferous (Kanimblan Orogeny). This fold belt went through a complicated tectonic history and developed from the stratotectonic Lachlan Marginal Mobile Zone (or geosyncline of other authors). The Lachlan Fold Belt can be divided into structural zones which are characterized by varying tectonic styles. Zones of intensive deformation alternate with less deformed zones.The formation of the Lachlan Fold Belt may be viewed in terms of a series of tensional and compressional deformational events with the major compressional or tensional stress maintaining an approximate east—west orientation (relative to the grain of the fold belt) for the life of the Lachlan Marginal Mobile Zone.     

秦岭造山带根部地壳结构及流变学演化

在地质和地球物理资料基础上，运用物理学观点，研究和分析了秦岭造山带根部－大别前寒武纪变质地体的三维结构及流变学演化历史，通过现代及中－新元古代时期地壳流变学剖面的构筑，强调地壳流变学分层性及变质变形分解作用对中下地壳结构及地球动力学演化的控制作用，线状强应变带与透镜状弱应变域的规律组合，是秦岭造山带及其根部地壳结构的基本样式，并具尺度不变性，将古老中下地壳近３Ｇａ的流变学演化历史划分为７个阶段。它     

变形煤镜质组反射率演化的地化机理及其地质意义

通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和核磁共振(NMR)等方法深入探讨了高温高压实验和构造煤样的化学结构演化特征,阐明了变形煤镜质组反射率的变化是其微观化学结构演化的外在反映。变形煤镜质组反射率的演化又受到应力和变形环境等因素的深刻影响,其真实地记录了构造变形历史中应力作用和应变环境等特征,是进行煤田构造研究的重要标志物之一      

大巴山燕山期陆内造山地质流体活动特征

燕山期大巴山陆内造山运动使该区发生强烈构造变形并由NE往SW相应形成四个构造变形带:冲断-推覆构造带、基底拆离构造带、盖层滑脱构造带和前陆坳陷带。伴随强烈构造运动,发生大规模地质流体活动,在断层面上形成大量方解石地质流体。本文设计了横穿构造变形带的流体剖面,采集相关的方解石脉及其围岩样品,进行微量和稀土元素(REE)分析,示踪流体来源,还原流体活动环境,揭示流体与构造变形带之间的关系。样品微量和稀土元素特征表明,方解石为热液成因,结晶方解石的活动流体主要来自围岩脱水,局部混合其它流体。由大巴山冲断-推覆带往前陆坳陷带,方解石样品微量元素As、Co、Ni、Sc、Li、Ge含量与各构造变形分带相对应,显示出由冲断-推覆构造带往前陆坳陷带,流体活动的氧化性由强到弱,pH值由低到高,流体有机组分含量由少到多的变化规律,指示大巴山构造带地质流体由逆冲推覆带向前陆运移、聚集。这一研究对探讨大巴山燕山期构造活动以及指导该区油气勘探工作具有重要指示意义。     

汶川Ms8.0地震后龙门山断裂带地壳应力场及其构造意义

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山断裂带中段发生汶川8.0级特大地震。大震发生时释放应力并对震源区及外围构造应力场产生影响,受汶川地震断层破裂方式和强度空间差异性的影响,震后龙门山断裂带地壳应力场也应表现差异特征,至今鲜有针对该科学问题深入的分析和讨论。经过系统收集、梳理汶川地震后沿龙门山断裂带水压致裂地应力测量数据与2008年汶川地震中强余震序列震源机制解资料,对汶川地震后龙门山断裂带中上地壳构造应力场进行厘定,通过与震前构造应力场对比,深入探讨了汶川8.0级地震对龙门山断裂带地壳应力场的影响,进而对汶川震后应力调整过程及青藏高原东缘龙门山地区深部构造变形模式进行研究,研究结果表明:受汶川8.0级地震的影响,震后龙门山断裂带地壳构造应力场空间分布具有差异性,近地表至上地壳15 km深度范围,映秀—青川段最大主应力方向为北西西向、地应力状态为逆走滑型,青川东北部最大主应力方向偏转至北东东向、应力状态转变为走滑型;15~25km深度范围,龙门山断裂带最大主应力方向仍为北西—北西西向、应力状态以逆冲型为主。汶川8.0级地震后,龙门山断裂带中地壳北西西向逆冲挤压的构造应力特征进一步支持了青藏高原东缘龙门山地区东西两侧刚性块体碰撞挤压、逆冲推覆的动力学模式。     

大别山及邻区若干重要基础地质问题的再认识:再论大别造山带非板块碰撞造山过程

就大别山及邻区若干重要基础地质问题作了较深入阐述,并据前人资料与新近调查成果,进一步明确：(1)北淮阳地区属扬子地块北缘,与华北地块南缘的分界为固始-肥中断裂以北。(2)超高压变质带内新元古代浅变质岩层确系存在,并与榴辉岩及其他超高压岩石,共同经受两期褶皱变形,形成早期为伸展拆离,主期为收缩挤压叠加褶皱变形带,而非外来构造残片,或俯冲过程被铲刮下来的“构造加积楔”。(3)蓝片岩形成于伸展拆离构造带内。榴辉岩为地幔岩,属岩浆成因。其他超高压岩石与“柯石英”可在“地壳异常压力”与“高压釜”机制联合作用下,在地壳较浅层次的伸展拆离构造环境下形成。(4)广泛分布的新元古代火山岩系及侵入岩,代表了晋宁期地壳被强烈拉伸裂解扩张事件,但未形成洋壳盆地。(5)详细描述了大别山及邻区构造变形及拉伸与生长线理特征以及形成机制,认为是由“地幔差速环流”所引发的岩石圈与地壳各分层间伸展拆离滑断剪切过程中形成。大别造山带经历了裂解成盆、伸展拆离、收缩挤压、热隆成山,由多阶段构造运动所完成,而非板块碰撞造山。     

Mesozoic subduction of the paleo-pacific plate along the eastern margin of the Xing-Meng orogenic belt北大核心CSCD

The eastern pari of the Xing-Meng Orogenic Belt( XMOB )consists of the Lesser Xing'an-Zhangguangcai Range Orogenic belt, the Bureya-Jiamusi-khanka Block and the Sikhote-Alin accretionary belt. This area is located between the Paleo-Asian oceanic and Paleo-Pacific tectonic regimes. Recent researches imply that the Paleo-Pacific subduction might have begun since early Permian and influenced the both sides of the Mudanjiang Fault during Triassic, which generated a N-S trending magmatic belt and accretionary complexes, such as the Heilongjiang Complex. In Late Jurassic to Early Cretaceous, some tectono st rati graph ic terranes were produced in Sikhote-Alin, which were then dismembered and migrated northwards in late Early Cretaceous by sinistral strike-slip faults. The continental margin parallel transportion weakened subduction-related magmatism in NE China which was under an extensional setting. However, in Lite Cretaceous, the Paleo-Pacific subduction was re-Activated in the eastern XMOB, which contributed to the magmatism in Sikhote-Alin.