甘肃北山及其邻区地壳稳定性模糊综合评价

地壳稳定性评价是高放核废物处置库选址的前期研究课题。本文以模糊数学为基础 ,建立地壳稳定性模糊综合评价模式 ;然后按地壳结构、地震、活动断裂和现代构造应力场等 4个方面的特征把研究区划分为 8个不同稳定性的区域。     

北京地区区域应力场及地壳稳定性研究

作者根据北京地区的地震、地质构造、挽近地壳活动等特征,建立了数学模拟模型,并从研究现代地震活动的构造力学条件入手,计算了北京地区现今构造应力场及区内断裂活动性增加时现今构造应力场的调整值,在此基础上建立综合调整影响场。最后根据综合调整影响场分析和比较了北京地区区域地壳的相对稳定程度和北京市地壳的相对稳定程度,指出南口—孙河断裂活动性增加对北京市的地壳稳定性具有较大的影响。     

鲁南地区区域地壳稳定性评价与胶新铁路地质选线

以遥感图象解译和野外地质勘查结果为依据对活动断裂分布及其活动性进行了重新核对 ,结合地震、地球物理、地壳形变等资料进行构造稳定性分区。根据铁路工程地质选线的若干要求和铁路通过区的具体特点 ,选取地质、地震、活动断裂、地质灾害和场地岩土类型为主要评价因素 ,从构造稳定性、地面稳定性、岩土体稳定性三方面进行区域地壳稳定性的评价。最后根据上述评价结果进行综合工程地质选线.     

长江经济带地区活动构造与区域地壳稳定性基本特征

基于长江经济带地区活动断裂资料的收集整理和总结,结合新的遥感解译与地表调查结果,初步归纳了该区的活动构造基本特征,梳理出直接或间接威胁重要城市群、国家级新区和区域重要交通过江通道地壳稳定性的主要活动断裂及应对建议或对策,并进一步重点指出长江中下游成都-上海沿江地区的32条重要活动断裂带及其穿越或影响到的主要城市群和重大工程。在活动断裂梳理结果基础上,总结提出长江经济带西部的强烈地壳变形与地震活动主要由印度板块与欧亚板块碰撞作用下在青藏高原东南缘地区形成的“川滇弧形旋扭活动构造体系”所控制,而中-东部地区属于印度板块与西太平洋板块共同作用下区域性挤压-剪切变形导致的具有共轭走滑断裂系统特征的“棋盘格子式”活动构造体系格局,其中需要特别关注7条典型活动断裂带的活动性及其对城市群地壳稳定性的影响。根据区域的活动构造体系、活动断裂与历史地震活动性等特点,初步归纳了该区的未来地震危险性问题及应重点关注的潜在强震危险区段,指出了典型的区域古地震地质遗迹特征及开展古地震调查研究的重要性。同时,依据长江经济带地区初步的区域地壳稳定性评价结果,认为次不稳定区和不稳定区主要集中在西部地区,而中-东部地区以次稳定区与相对稳定区为主,仅郯庐断裂带及其周边存在较明显的次不稳定区。最后,指出了长江经济带活动构造与区域地壳稳定性调查评价工作在活动断裂地质调查研究和城市活断层鉴别与地震危险性评价中面临的主要问题与挑战。      

青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带现今地壳应力环境的数值分析

海原-六盘山断裂是青藏高原东北缘的大型边界断裂带,是中国大陆典型的地震危险区。地壳构造加载特征的定量研究有助于分析区域孕震环境,参考青藏高原东北缘GPS形变和岩石圈精细结构等资料,本文建立海原-六盘山断裂带周缘的三维岩石圈分层模型,分析现今构造加载作用下区域地壳形变和应力演化特征。数值计算结果显示:青藏高原东北缘现今处于以北东-南西向的水平挤压为主导和北西-南东向的水平引张的变形特征。青藏高原东北缘中-下地壳流变性质影响上覆脆性地壳应力环境,中地壳较低粘滞系数对应的模型地壳应力计算值与研究区实际地壳应力场相近。海原断裂中-西段构造加载作用显著,具有相对较高的库仑应力积累和最大剪应力分布;而六盘山断裂周缘地壳应力和最大剪应力小于海原断裂带。构造应力积累的空间分布差异说明六盘山断裂具有较弱的构造孕震环境,而研究区走滑型断裂的孕震加载作用显著。尽管六盘山处于较低的应力状态,但仍不能轻易忽视其长期存在的强震空区所暗示的发震潜力。     

京津地区区域地壳稳定性评价

京津地区是首都北京和天津所在地,随着区内工程建设规模的日益扩大及经济建设的快速发展,区域地壳稳定与否已成为城市发展的重要制约因素之一。通过对研究区区域地质背景、新构造活动、现今地壳形变、地震、现今构造应力场、岩土体工程地质特征、地质灾害特征以及外动力地质作用等研究分析,利用模糊数学方法,照地壳相对稳定、相对较稳定、相对较不稳定和相对不稳定４个等级,对京津地区地壳稳定性进行了综合评价。     

青藏高原东缘区域地壳稳定性评价

青藏高原东缘新构造运动复杂而强烈,地震与地质灾害多发,区域地壳稳定性评价工作意义重大。基于地质力学和大陆动力学相互补充的区域地壳稳定性评价理论,选择深部地球物理场、区域构造变形、地震活动、区域构造应力场作为内动力因素,地形地貌、降雨量、河流冲蚀组合计算所产生的地质灾害条件作为外动力因素,地层岩性和活动断裂影响带作为介质因素,进行了区域地壳稳定性评价。结果表明,采用地质要素梯度来反映内动力作用和通过地质环境要素综合分析表现外动力作用是提高评价准确性的有效手段;青藏高原东缘可分为8个构造特征差异显著的一级分区,75个综合因素差别较大的二级分区,653个外动力条件有一定差别的三级分区;总体而言,龙门山断裂、鲜水河断裂和安宁河断裂带构成的Y字型构造格架断裂带附近的地壳稳定性最差,西部次之,东部最好,北部区块较完整,南部复杂破碎。     

安徽省区域地壳稳定性评价

根据区域地质背景、新构造活动、现今地壳形变、地震等要素分析,建立了安徽省构造稳定性和地表稳定性评价的划分原则。据此划分原则,结合地形地貌、地质构造特征,将地壳稳定性划分为稳定区、次稳定区、次不稳定区和不稳定区,其中稳定区占评价区面积的10.41%、次稳定区占89.09%、次不稳定区占0.50%。地壳稳定性直接影响工程建设的安全性,地壳稳定性评价对城市规划及工程建设具有重要意义。     

汶川地震前后龙门山地区区域构造应力场演化的数值模拟

以龙门山地区为研究对象,采用数值模拟方法,通过模拟强震发生前后以及发生时的构造应力场特征,得到了龙门山地区构造应力场变化规律。结果表明,龙门山地区在汶川地震到地震时到地震后的最大主应力和剪应力的数值和方向均发生了改变,最大主应力方向整体上由NEE变为SEE,但在不同地区这种变化表现有所差异。剪应力在震前和震时均有局部区域出现了集中,特别是在映秀附近; 但在地震后,区域内剪应力相对均匀分布,而且与地震前相比,剪应力在龙门山前山断裂和龙门山中央断裂分布的值明显减小,在后山断裂附近分布的剪应力数值增大。同时地震后剪应力在龙门山中央断裂上集中的区域逐渐向东北方向移动。应力场变化规律与地震时的地表形变规律和震后余震的分布规律一致。     

南宁新生代软流圈上涌柱及其对浅表构造的影响

摘要：在研究南宁新生代软流圈上涌柱构造的基础上,从过渡构造、区域断裂、新生代盆地等方面并结合三维数值模拟来进一步分析和研究南宁新生代软流圈上涌柱构造对浅表构造的影响。南宁新生代软流圈上涌柱的存在对研究区浅表构造的影响是深层次、多方面的,在柱体边缘形成一系列过渡构造,影响到柱体中心附近NE向和NW向区域断裂的分段活动性。同时,在软流圈上涌和向东南方向流动过程中,带动研究区地壳上部块体移动,在南宁新生代软流圈上涌柱的柱体中心、西部和北部产生引张,相应在浅表形成断陷盆地,同时加强了东南部NE向和NW向区域性断裂的活动性,形成了灵山“中强地震活动区”。三维数值模拟的结果进一步验证了这个结论。     

内蒙古狼山地区南北向断裂构造应力场特征及其与区域构造演化关系

内蒙古狼山地区断裂构造十分复杂,主要发育有南北、东西、北东和北西走向的断裂构造.从南北向断裂的几何形态、运动性质、构造应力场特征入手进行研究,结合野外实地调查与测量,运用极射赤平投影方法,求出构造应力场的主应力轴方位,进而对本区的构造演化进行了探讨.初步认为,研究区发育的近南北向断裂至少受到过两期构造应力场的作用,第一期是在晚二叠世,由于华北克拉通向北、西伯利亚板块向南活动而形成碰撞拼贴运动所产生的近南北向近水平挤压构造应力场,此时构造应力场的主应力轴σ₁为北偏东10°左右,向北倾伏,倾伏角为15°~20°.在这一期构造应力场的作用下,狼山地区发育了一套破裂系统,它们分别表现为近东西走向的挤压构造带和逆断层、近北东走向的以左行为主的走滑断层、近北西走向的以右行为主的走滑断层以及近南北走向的张性断层.这些早期的断裂系统也制约着该区域后来的构造活动,第二期构造应力场是侏罗纪以来古太平洋板块向亚洲大陆俯冲而产生的.此构造应力场的主应力轴σ₁为北西-南东向,倾伏向为150°左右,倾伏角为10°~20°.第二期构造应力场的作用,使早期南北向断裂由原来的张性破裂面转为左行走滑,早期东西向断裂转为右行走滑,早期北东向左行滑动面转为压性面和褶皱轴方向,而早期的北西向破裂面则转为张性破裂性质.      

成兰铁路地应力测量与构造应力场分布规律研究

成兰铁路位于青藏高原东部边缘高山峡谷区,由于印度板块与欧亚板块碰撞,区域内构造变形强烈,构造应力场十分复杂。为研究成兰铁路工程区地应力分布规律及断层稳定性,在铁路沿线茂县、松潘县以及宕昌县境内4个深孔水压致裂地应力测量基础上,获得了不同位置区域地应力实测值的大小和方向,并建立工程区应力参数随深度分布规律。分析表明:工程区应力随深度变化呈现出较好的线性关系,在测试深度范围内,水平应力普遍高于垂直主应力,地应力值总体上属于中—高地应力级别,在750 m深度内,最大水平主应力达25 MPa,反映出工程区构造应力占主导地位,侧压系数随深度呈缓慢衰减趋势。成兰铁路在不同构造单元上最大水平主应力方向有所不同,在东昆仑断裂以北甘南块体内,最大水平主应力为北北东向,在东昆仑断裂以南川青块体内最大水平主应力为北西向。根据实测的地应力数据并结合库伦滑动摩擦准则,对工程区内的断层稳定性进行了分析。文中取得的认识对成兰铁路工程区的构造应力场、断裂活动性的研究以及隧道工程的建设具有重要的参考意义。     

庐江-枞阳矿集区深部结构与成矿

为探测长江中下游成矿带庐江?枞阳白垩纪火山岩盆地和铁、硫矿集区深部构造和地壳结构, 探讨成矿深部控制条件, 作者完成了穿越火山岩盆地的深反射地震剖面(记录30 s)和罗河铁矿区浅层高分辨反射地震剖面, 揭示了矿集区全地壳精细结构, 同时开展区域构造测量和应力场反演研究, 获得了新的认识。证实“耳状”的庐?枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东发育的非对称火山盆地, 排除了另一半被断在西侧红层之下的判断;罗河断裂是一条切穿MOHO的深断裂, 倾向南东, 是引导地幔流体和岩浆上涌和喷发的通道;鉴别出多层界面, 火山岩?侏罗系砂岩厚约4?5 km(其中火山岩厚度约3 km), 三叠系?震旦系变形层底界深度大致18?20 km, 变质基底组成中下地壳, MOHO平缓向西北倾, 深度33?31 km;追踪郯?庐断裂带的深部产状, 陡立延伸到MOHO, 宽约10 km。     

索曲流域现代河流阶地对南羌塘陆块新构造运动的反演

索曲流域位于南羌塘陆块东部,由发源于唐古拉山南坡的本曲、索曲、连曲和益曲等四条贯通性河流组成,是怒江上游面积最大的汇水区域。流域内现代河流及河流阶地十分发育。对比研究流域上游、中游和下游河流阶地的发育程度、类型、级别和阶地的构造变形特征,结合区域构造背景,笔者提出南羌塘陆块新构造运动主要形式是在总体隆升背景下,由南-南东向北-北西方向的断块式不均匀掀斜。这种运动形式是印度板块持续振荡式向北挤压、双湖—查吾拉断裂带与班公湖—怒江断裂带差异性活动联合作用的结果。     

西秦岭夏河-合作地区断裂构造分形结构特征及成矿预测

西秦岭夏河-合作地区是中国重要的金矿及多金属矿床开发地带,区内断裂构造复杂,构造控矿作用显著。文章利用分形理论方法对夏河-合作地区不同方向断裂构造作定量分析,统计计算断裂构造容量维和信息维,结合矿床空间分布分形特征和矿床Fry分析,探讨研究区构造分形特征及断裂与矿床的空间展布关系。研究结果表明,研究区全部断裂容量维1.2374,北东向断裂容量维0.8229,北西向断裂容量维1.2296,近东西向断裂容量维1.0312,全部断裂容量和北西向断裂容量维处于断裂分形临界值（1.22~1.38）区域,显示研究区断裂构造连通性较好。研究区全部断裂信息维1.1118,北东向断裂信息维1.018,北西向断裂信息维1.2296,近东西向断裂信息维1.0217,北西向断裂信息维处于断裂分形临界值区域,反映北西向对矿床的控制最强。断裂构造分形维数可以表征矿床的沉积部位,以容量维、信息维等值线图以及Fry图划分出3个有利成矿区。     

南迦巴瓦地区地应力场估算与构造稳定性探讨

南迦巴瓦地区是喜马拉雅东构造结新构造活动最为强烈的区域, 晚第四纪活动断裂发育, 地震活动强烈, 嘉黎断裂带、东久-米林断裂带及墨脱断裂带等活动断裂构造稳定性直接影响该地区工程规划建设。地应力是区域构造稳定性评价的关键性参数, 当前, 关于南迦巴瓦地区地应力场研究成果相对缺乏, 难以满足交通廊道地质安全风险评价实际需求。基于震源机制解数据, 采用应力张量反演方法, 揭示南迦巴瓦地区构造应力场最大主应力方向; 依据断层滑动失稳临界地应力条件, 联合应力形因子和断层摩擦系数反演, 估算南迦巴瓦周边不同区域地应力绝对大小。结果表明: 南迦巴瓦地区现今地应力场最大主应力方向为北东至北北东向; 最大、最小水平主应力大小随深度线性增加梯度分别为0.032~0.0355 MPa/m、0.0227~0.0236 MPa/m, 存在非均匀特征, 估测结果与原位地应力实测值一致性较好; 在当前地应力环境下, 南迦巴瓦周边地区主要活动断裂局部段落存在较大的地震危险性。研究成果可为南迦巴瓦地区工程规划建设提供参考。      

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。     

张扭性盆地隐性断裂带识别、演化及控藏作用——以苏北盆地金湖凹陷为例

隐性断裂带是由区域或局部应力场或基底断裂活动影响下, 在凹陷沉积盖层中产生的断裂趋势带。重磁、三维地震资料处理解释成果证实苏北盆地金湖凹陷存在北东、北西两组基底断裂。部分北东向的基底断裂活动强烈, 控制了凹陷形成和演化; 北西向和部分北东向的基底断裂活动性较弱, 沉积盖层中形成了隐性断裂带。它们表现为成带分布的雁列式小断层、断断续续沿固定方向分布的小断层、一系列沉积扇体或油气圈闭成带成串分布等线状构造。随机测线的剖面上表现为地震同相轴没有明显错断或呈现杂乱反射。除上述两组隐性断裂带, 区域右行应力场在凹陷内部产生的东西方向的挤压应力分量也形成了断续状、串状的南北向隐性断裂带。研究表明, 隐性断裂带由"隐性"逐渐向"显性"过渡。经历了早期弱雁列式隐性期、早中期强雁列式隐性期、中期断续状隐-显期、中后期串状显-隐期4个隐性阶段, 最终演化为"显性"张扭性走滑断裂。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布, 是油气聚集成藏的有利区带。     

伊通盆地西北缘断裂带的性质

以往对伊通盆地西北缘的断裂性质问题认识不清,严重制约了该地区的油气勘探工作。综合利用钻井、露头岩心及地球物理资料,确立了伊通盆地西北缘断裂带在古近纪右行走滑伸展之后、新近纪以来为挤压性质,并发育一系列逆断层及相关褶皱等构造。存在挤压作用的主要依据有以下4点：（1）在靠近西北缘边界的探井岩心中,地层大幅度倾斜或近于直立;（2）盆地西北缘露头出现大量挤压形成的褶皱构造;（3）盆地西北缘地震剖面上普遍存在逆冲构造和花状构造特征;（4）重、磁、电资料也表明盆地西北缘存在挤压现象。勘探证实,伊通盆地西北缘断裂带的挤压性质及伴生构造特征有利于油气的运聚和成藏。该认识有力地指导了伊通盆地的油气勘探,同时也对整个郯庐断裂带东北段的油气勘探战略具指导意义。