地震和非地震引发的软沉积物变形*

地震事件沉积(震积岩)是现代沉积学的一个热点问题。地震可引发各种软沉积物变形,容易造成地震成因的和非地震成因的软沉积物变形的混淆。论文重点讨论了地震成因和非地震成因(冰融作用,天然气水合物泄漏,水力破裂,滑坡、滑塌、泥石流,液化等)的软沉积物变形,并对地震同生、准同生软沉积物变形及其与相关的软沉积物变形关系进行了讨论。     

地震和非地震引发的软沉积物变形

地震事件沉积(震积岩)是现代沉积学的一个热点问题。地震可引发各种软沉积物变形,容易造成地震成因的和非地震成因的软沉积物变形的混淆。论文重点讨论了地震成因和非地震成因(冰融作用,天然气水合物泄漏,水力破裂,滑坡、滑塌、泥石流,液化等)的软沉积物变形,并对地震同生、准同生软沉积物变形及其与相关的软沉积物变形关系进行了讨论。     

酒西盆地青南凹陷柳沟庄-窟窿山地区下白垩统震积岩的发现及意义

在甘肃省酒西盆地青南凹陷柳沟庄-窟窿山地区下白垩统下沟组及中沟组地层序列中,首次发现发育一套地震事件沉积物,是一套含微裂缝或同生变形构造及振动液化泄水构造等震积特征的泥质白云岩、白云质泥岩及泥质粉砂岩的组合.本区震积作用及震积岩的主要识别标志为振动液化卷曲变形及其伴生构造、重荷模及伴生构造、脆性和塑性两类沉积物相间的滑塌变形作用及滑塌岩、软沉积物的液化作用及泄水构造、层内阶梯状断层及地裂缝.柳沟庄-窟窿山地区下白垩统震积岩的发现,填补了本区震积岩研究的空白,反映了本区在早白垩世存在一个强烈的构造活动时期,可以推测其影响范围可能还会波及青南凹陷的其他地区,也有望在酒西盆地类似环境的其他凹陷发现震积岩,开辟震积岩研究的新领域.区域构造背景的研究同样表明,青南凹陷青西Ⅰ号同生断裂带及509断阶带的强烈构造活动正是本区早白垩世震积作用的直接诱发因素,为本区震积岩的存在提供了科学依据.     

松辽盆地青山口组震积岩的特征、成因及其构造-火山事件

中国大陆科学钻探松科1井南孔青山口组二、三段岩心中发育有4段深水震积岩,赋存在青二段底部到青三段底部的深湖砂岩薄夹层中。标志性震积构造有阶梯状断层、震裂缝、角砾状构造、重荷构造、砂球-砂枕构造(假结核)、液化扭曲变形构造、肠状构造、液化砂岩脉、假泥裂,均属同生-准同生期的软沉积变形构造,缺少震浊积岩表明是原地震积岩。青山口组震积岩展示了震积岩的一个发育模式和沉积序列,该序列由地震作用强烈时期发育的液化变形下部单元和地震作用衰减时期发育的塑性变形上部单元构成。松科1井南孔青山口组中火山物质与火山灰夹层共生。在金6井、金65井相当层位有橄榄粗安岩、火山角砾岩发育,乾124井、乾109井有玄武岩发育,这些井均位于孙吴-双辽超壳断裂一线,表明在青山口期有构造-火山事件的发生,震积岩是构造-火山事件引发的地震在深水环境中的记录。松辽盆地青山口期有构造-火山事件的发生,显示坳陷阶段也存在相当规模的断裂活动和火山喷发。     

中国软沉积物变形构造及地震岩研究简评①

近30年(1987—2016)来,中国的软沉积物变形构造、地震岩、震积岩及古地震研究,取得了很大的进展和成绩。但是,在国内中文期刊中已发表的约140篇文章和已出版的一些专著中,几乎都把具软沉积物变形构造的岩层当作地震岩。可喜的是,中国石油大学(华东)的老师们和学生们,对山东青岛灵山岛下白垩统中的软沉积物变形构造的研究,却有多种不同的观点,呈现出了一种活跃的学术气氛。笔者等的看法是: (1)软沉积物变形构造是一种沉积构造,它有多种成因,它是一个很好的沉积学和地质学术语,应继续地和更广泛地使用下去。(2)地震岩是专指由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层,它是具多成因的软沉积物变形构造的岩层的一种,不能把所有的具软沉积构造的岩层都当作地震岩。有的地质学家建议废弃地震岩这一术语。(3)震积岩是“seismites”(地震岩)的误译,不宜再继续使用。(4)由于地震岩和震积岩这两个术语在国内外已使用多年,要废弃它们或不再继续使用它们,应得到国内外的多数地质学家的同意才行。     

西藏许如错地区中全新世地震触发软沉积物变形构造及其地质意义

湖相沉积古地震研究是对地表破裂古地震研究的重要补充.通过详细的野外地质调查,在西藏许如错地区全新统湖相地层内新发现大量地震触发软沉积物变形构造(震积岩),层内发育液化脉、液化曲卷变形、液化角砾岩、液化水压构造、滴状体与锥状体、砾石丘、负载构造和火焰构造等软沉积变形标志,还发育同震断层、震裂缝和同震褶皱等同震构造标志.根据软沉积变形标志与震级之间的关系,结合历史地震统计液化颗粒范围,通过C14和光释光年龄测定,推测古地震事件发生在±7.5 ka,M_S>7.5级;填补了该区历史地震的空缺,为恢复青藏高原南北向地堑地震活动历史及迁移规律提供了素材.震积岩中见大量砾石液化现象,这对现阶段以砂土-粉砂土研究为主的砂土液化调查工作提出了新挑战.      

软沉积变形构造的分类和形成机制研究

软沉积变形构造是指沉积物沉积之后、固结之前在处于软沉积物阶段时由于物理作用发生变形所形成的一系列构造.作为一种广泛发育的沉积构造,对其分类和成因机制的研究一直是国内外研究的热点.目前主流的分类方案是依据其成因机制为主再考虑其他因素将软沉积变形构造分为负载构造、包卷层理、变形交错层、滑塌构造、泄水和沉积物挤入构造、塌陷构造以及由生物和化学作用所形成的变形构造.而作为一种重要的软沉积变形构造,震积构造可以依据地震对沉积物改造的时间划分为同生、准同生和后生变形三种基本类型,而每一种基本类型可以分别受到伸展、挤压、剪切、液化以及震动而形成不同的软沉积变形构造.软沉积变形构造的触发因素多样,但主要是地震引起沉积物的液化产生的变形,因此可以按照沉积相分析、触发因素评估和标准评估三个步骤对软沉积变形构造的成因进行识别.作为一种广泛分布的沉积构造,软沉积变形构造成因机制的识别和判断仍然将是其研究的一个重要方向;其次软沉积变形在地质工程方面的应用也是一个研究方向;最后,随着油气勘探走向深水,发现软沉积变形构造有关的油气藏也将是另外一个研究的方向.     

中国软沉积物变形构造及地震岩研究简评

近30年(1987—2016)来,中国的软沉积物变形构造、地震岩、震积岩及古地震研究,取得了很大的进展和成绩。但是,在国内中文期刊中已发表的约140篇文章和已出版的一些专著中,几乎都把具软沉积物变形构造的岩层当作地震岩。可喜的是,中国石油大学(华东)的老师们和学生们,对山东青岛灵山岛下白垩统中的软沉积物变形构造的研究,却有多种不同的观点,呈现出了一种活跃的学术气氛。笔者等的看法是:(1)软沉积物变形构造是一种沉积构造,它有多种成因,它是一个很好的沉积学和地质学术语,应继续地和更广泛地使用下去。(2)地震岩是专指由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层,它是具多成因的软沉积物变形构造的岩层的一种,不能把所有的具软沉积构造的岩层都当作地震岩。有的地质学家建议废弃地震岩这一术语。(3)震积岩是"seismites"(地震岩)的误译,不宜再继续使用。(4)由于地震岩和震积岩这两个术语在国内外已使用多年,要废弃它们或不再继续使用它们,应得到国内外的多数地质学家的同意才行。     

新书介绍

正乔秀夫、李海兵、苏德辰.等.著.2017.软沉积物变形构造——地震、古地震记录.北京:地质出版社.大大16开,263页.定价128元。全书共分12章:第1章阐述了软沉积物变形构造和震积岩的概念、内涵、学科特征及其在地学中的位置和当前研究中的问题。第2~7章,软沉积物变形构造和震积岩的分类及5个成因类型的系统介绍和讨论。第8章,软沉积物复合变形构造。第9章,软沉积物地震振动液     

酒西盆地青南凹陷柳沟庄一窟窿山地区下白垩统震积岩的发现及意义

在甘肃省酒西盆地青南凹陷柳沟庄一窟窿山地区下白垩统下沟组及中沟组地层序列中，首次发现发育一套地震事件沉积物，是一套含微裂缝或同生变形构造及振动液化泄水构造等震积特征的泥质白云岩、白云质泥岩及泥质粉砂岩的组合。本区震积作用及震积岩的主要识别标志为振动液化卷曲变形及其伴生构造、重荷模及伴生构造、脆性和塑性两类沉积物相间的滑塌变形作用及滑塌岩、软沉积物的液化作用及泄水构造、层内阶梯状断层及地裂缝。柳沟庄一窟窿山地区下白垩统震积岩的发现，填补了本区震积岩研究的空白，反映了本区在早白垩世存在一个强烈的构造活动时期，可以推测其影响范围可能还会波及青南凹陷的其他地区，也有望在酒西盆地类似环境的其他凹陷发现震积岩，开辟震积岩研究的新领域。区域构造背景的研究同样表明，青南凹陷青西I号同生断裂带及509断阶带的强烈构造活动正是本区早白垩世震积作用的直接诱发因素，为本区震积岩的存在提供了科学依据。     

Earthquake-related soft-sediment deformation structures in Palaeogene on the continental shelf of the East China Sea

Earthquake, as disastrous events in geological history, can be recorded as soft-sediment deformation. In the Palaeogene of the East China Sea shelf, the soft-sediment deformation related to earthquake event is recognized as seismic micro-fractures, micro-corrugated laminations, liquefied veins, ‘vibrated liquefied layers’, deformed cross laminations and convolute laminations, load structures, flame structures, brecciation, slump structures and seismodisconformity. There exists a lateral continuum, the wide spatial distribution and the local vertical continuous sequences of seismites including slump, liquefaction and brecciation. In the Palaeogene of East China Sea shelf, where typical soft-sediment deformation structures were developed, clastic deposits of tidal-flat, delta and river facies are the main background deposits of Middle-Upper Eocene Pinghu Formation and Oligocene Huagang Formation. This succession also records diagnostic marks of event deposits and basinal tectonic activities in the form of seismites.     

青藏高原东北缘祁连山地区古地震记录与区域构造意义

青藏高原东北缘的地质地貌特征与基本构造格架受阿尔金左行走滑断裂、东昆仑左行走滑断裂和海源左行走滑断裂控制,在青藏高原的碰撞造山过程中地震作用贯穿始终.2011至2012年,作者对青藏高原东北缘东起靖远(海原断裂东段)西至昌马盆地(阿尔金断裂东南)的软沉积物变形(震积岩)进行的系统调研表明,青藏高原东北缘祁连山地区从三叠纪至第四纪各时代(侏罗纪以外)的地层中,均发现丰富的古地震纪录(震积岩).代表性震积岩发现点和层位有:靖远宝积山上三叠统、靖远糜滩乡下白垩统、昌马盆地下白垩统以及赤金堡和酒泉磁窑口附近的第四系.主要的震积岩类型有:液化脉、负载、球-枕构造、液化卷曲、层间微断裂等.根据区域地质资料分析,这些震积岩均分布于区域性大断裂附近.本文简单讨论了主要震积岩发现点与其相邻的区域构造(地震)活动之间的关系,根据靖远附近上三叠统普遍发育震积岩,提出海原断裂带的初始活动时间很可能就在晚三叠世,与青藏高原东缘龙门山地区印支期的造山地震同时期.     

滦平盆地下白垩统西瓜园组震积软沉积变形

为完善对滦平盆地西瓜园组地震引发的软沉积变形构造的认识,综合利用野外观测与室内分析相结合、宏观沉积体系与微观软沉积变形构造等分析相结合的方法,对研究区震积成因的软沉积变形构造进行了研究.结果表明,在盆内主、次控盆断层夹角位置的两处剖面中,可见枕状构造、液化砂岩脉、液化砂岩侵位、液化角砾岩、液化卷曲变形、砂岩滴落体、火焰构造、球枕构造、枕状层、负荷构造和震积不整合的组合发育,且同一剖面具有垂向多次震积作用的连续发育特点,这些震积作用均被识别在扇三角洲前缘相带内.根据这些软沉积变形发育的位置、彼此组合伴生、连续发育和区域分布的特点,可识别出连续2次大地震的发生.      

蒙古塔木察格坳陷白垩系震积岩特征及其地质意义

通过岩芯观察,结合构造背景研究,在蒙古塔木察格坳陷白垩纪地层中识别出震积岩。震积岩的主要标志有微同沉积断裂、同沉积塑性变形构造、液化脉、震积枕状及伴生构造等。通过对塔219 井、塔1943 井等岩芯的系统观察,建立了蒙古塔木察格坳陷白垩系震积岩的垂向序列。震积岩的垂向序列自下而上依次为砂岩脉（砂火山）层段、水塑性褶皱变形层段、斧式构造层段、滑塌构造层段、阶梯状微断层和震裂缝层段、准原地沉积湖泊津浪丘状层理和内碎屑角砾岩层段、异地沉积震浊积岩层段,对应于地震由强变弱的一个变化过程。震积岩的发现具有重要的研究意义,有助于分析盆地边界断裂的强烈活动时期。     

鄂尔多斯盆地富县探区三叠系延长组震积岩及其地质意义

通过对26口井岩心观察,结合区域构造背景,在鄂尔多斯盆地富县探区三叠系延长组中识别出典型的震积岩。该区震积岩代表性沉积构造有液化砂脉、液化卷曲变形、环状层理、负载构造、球枕构造、微断层、微裂缝、震裂岩与震碎角砾岩,其中液化砂脉和液化卷曲变形是地震引起的主要软沉积变形构造。震积岩垂向序列划分为两类:一种以脆性变形为主,自下向上依次为下伏未震层,扰动层,微断层、微裂缝及震裂岩层段,液化卷曲变形层段,震碎角砾岩层段,液化砂脉层段及上覆未震层;另一种以软沉积变形为主,自下至上依次为下伏未震层,环状层段,扰动层,球枕构造及负载构造层段,液化砂脉及液化卷曲变形层,枕状层及上覆未震层。富县探区延长组中的震积岩说明在该盆地晚三叠世存在一个强地震事件活跃期;震积岩中的微裂缝、微断层、震裂岩及液化砂脉可改善储集层物性,同时震碎角砾岩和网状砂脉也是良好的储集层。     

Soft-sediment Deformation Structures Related to Earthquake from the Devonian of the Eastern North Qilian Mts. and Its Tectonic Significance

Devonian in the North Qilian orogenic belt and Hexi Corridor developed terrestrial molasse of later stage of foreland basin caused by collision between the North China plate and Qaidam microplate. The foreland basin triggered a intense earthquake, and formed seismites and earthquake-related soft-sediment deformation. The soft-sediment deformation structures of Devonian in the eastern North Qilian Mts. consist of seismo-cracks, sandstone dykes, syn-depositional faults, microfolds (micro-corrugated lamination), fluidized veins, load casts, flame structures, pillow structures and brecciation. The seismo-cracks, syn-depositional faults and microfolds are cracks, faults and folds formed directly by oscillation of earthquake. The seismic dykes formed by sediment instilling into seismic cracks. Fluidized veins were made by instilling into the seismo-fissures of the fluidized sands. The load casts, flame structures and pillow structures were formed by sinking and instilling caused from oscillation of earthquake along the face between sandy and muddy beds. The brecciation resulted from the oscillation of earthquake and cracking of sedimentary layers. The seismites and soft-sediment deformations in Devonian triggered the earthquake related to tectonic activities during the orogeny and uplift of North Qilian Mts.     

东濮凹陷古近系沙河街组震积岩的认识及意义

通过对东濮凹陷北部古近系沙河街组的大量岩心观察和区域沉积-构造演化的分析,认为原地形 成的震积岩普遍发育,以独具特色的软沉积物同生变形构造为主,主要有液化砂岩脉、火焰构造、枕状构造、 球-枕构造、假结核、泄水构造、液化卷曲变形构造、液化水压破裂构造和粒序断层等,并综合出原地形成的 震积岩软沉积物同生变形构造的垂向序列,自下而上依次为液化砂岩脉段、液化角砾岩段、液化卷曲变形段、 震塌岩段以及液化均一层段,而球-枕构造和液化砂岩脉的形成主要与厚层泥岩夹砂岩有关,在震积序列的各 部位均可出现。在东濮凹陷古近系沙河街组中识别出液化角砾岩、震褶岩、震塌岩 ３种类型的震积岩。震积岩 的识别,为长期以来人们对东濮凹陷古近系沙河街组砂体沉积的 “ 重力流”与 “ 牵引流”以及相应盐岩成因的 “ 深水成盐”与 “ 浅水成盐”的争论,从岩石学特征方面提供了一些肯定或否定的证据,使这些问题逐渐趋于 明朗化。另外,震积岩是潜在的有利储集体,可能为东濮凹陷的勘探开发提供一个新的方向。     

柴达木盆地西南缘更新统震积岩特征及其意义

在柴达木盆地西南缘更新统湖相地层中发现了大量具有震积岩特征的软沉积物变形构造,层内发育有液化砂(泥)岩脉、液化角砾岩、负荷构造、火焰构造、球-枕状构造、液化卷曲变形层等一系列软沉积物变形标志,此外剖面内还发育了大型同震断层、震裂缝、同震褶皱等一系列同震构造变形标志.该区震积岩的发现表明,更新世以来昆仑山北缘及柴达木盆地...     

塔里木盆地顺托果勒地区早中志留世震积岩——高分辨构造事件的记录

在塔里木盆地塔中隆起与满加尔坳陷结合部——顺托果勒地区的深钻井岩心中,发现了大量早中志留世软沉积变形构造。其中主要包括液化砂岩脉、液化角砾岩、触变底劈构造、触变楔、负载构造、球-枕构造和复合混插构造等。通过系统地观察软沉积变形构造的岩石组成、构造形貌及样式、垂向分布的循环性、横向分布的延展性、沉积环境及与古活动断裂的关系,确定其为震积岩。结合该区断裂早中志留世的发育特征,推测发震断裂主要可能是塔中隆起与满加尔坳陷结合部的北东向走滑逆冲断裂以及北西向剪切拉张断裂。在早志留世柯坪塔格组沉积时约4 Ma中最少发生了26次古地震事件(震级M5)。这些古地震记录不仅反映了研究区志留纪构造的活动性,也是弥补主构造运动中高频次构造事件脉动性、循环性的重要证据,为重建中古生代的古构造提供新的线索。