鄂西清江下游主要活动断层分段、分形与地震活动

在地质调查的基础上,初步厘定了清江下游主要活动断层的现今几何轨迹结构,并从几何形态、结构特性和现今活动性三方面对其进行自然段划分;进而利用分形分维分析,估算活动断层不同区段轨迹结构的分维值。计算结果表明：每一个断层段具有一个特征性的分维值,轨迹结构越复杂,分维值越高,现今活动性越强;其中,仙女山断层带中段分维值最高, Ｄ＝ １２５７,而松园坪断层北段最低, Ｄ＝ １０１８。结合地震活动分析发现：仙女山断层带是清江下游现今活动最强的活动断裂;仙女山断层带的中小地震活动,具有间歇式 分段振荡迁移的特性;时间上地震活动期为１～５ａ,相对平静期为１０ａ 左右;空间上地震活动从南段开始,振荡迁移到北段,然后又向中段迁移,目前地震活动似乎正在向中南段边界迁移;并且,中南段断裂轨迹结构比北段复杂,分维值也高,地震活动强度相对较大,因此,未来仙女山断层带可能发生的中强地震（ Ｍｓ＝ ５０ 级左右）将主要集中于中南段,而不是北段。     

活断层中断层泥分形与断裂活动关系

以长江三峡仙女山、九湾溪和天阳坪３条断裂为例,对断裂活动性与断层泥分维值（Ｄ）进行对比研究发现,Ｄ值受断裂活动性与断层泥粒度双因素制约。同一断裂带中细粒断层泥Ｄ值低且粒断层泥Ｄ值;不断断裂之间相对活动断裂Ｄ值低于弱活动断裂Ｄ值。在改进断层泥分形计算方法的基础上,通过变换得到了具有物理意义的判断断裂活动性的单因素参量（ｒＬ）。该方法克服了用断层泥分维值判断断裂活动性时粒径影响Ｄ值的困难,为利用分形理     

断裂分维值对矿产资源预测的指示意义

应用分形几何的原理,采用数盒维法计算了西藏地区（Ｄ＝１．７８４）及其内部羌塘（Ｄ＝１．２１７）、比如盆地西部（Ｄ＝１．２２７）、措勤（Ｄ＝１．２９７）三个油气勘探区和三江金属矿产勘探区（Ｄ＝１．８２０）的断裂分维值。分别与四川盆地含油气区,江西德兴和湘中金属矿产区的断裂分维值比较,发现含油气区的断裂分维值大致介于１〈Ｄ〈１．２４,明显低于整个区域断裂分维值,Ｄ值越小,越有利于油气成藏;金属矿产区Ｄ;D>l 80左右,大于整十区域分维质,D值越大,矿床规模越大。此预测了羌塘、比如盆地西部具备含油气区的构造条件．三江地区的构造情况利于形成大规模金属矿床。     

断裂分维值对矿产资源预测的指示意义—— 以西藏地区为例

应用分形几何的原理,采用数盒维法计算了西藏地区（Ｄ＝１７８４）及其内部羌塘（Ｄ＝１２１７）、比如盆地西部（Ｄ＝１２２７）、措勤（Ｄ＝１２９７）三个油气勘探区和三江金属矿产勘探区（Ｄ＝１８２０）的断裂分维值。分别与四川盆地含油气区、江西德兴和湘中金属矿产区的断裂分维值比较,发现含油气区的断裂分维值大致介于１＜Ｄ＜１２４,明显低于整个区域断裂分维值,Ｄ值越小,越有利于油气成藏;金属矿产区Ｄ＞１．８０左右,大于整个区域分维质,Ｄ值越大,矿床规模越大。此预测了羌塘、比如盆地西部具备含油气区的构造条件,三江地区的构造情况利于形成大规模金属矿床。     

断层体系分维与油田分布

本文将分形几何学的原理和方法，应用于东营凹陷Ｔ２，Ｔ６和ＴＲ３个不同构造层的断层体系的二维平面分布特征研究，发现在研究的标度范围内（ｌ＝０．５－４ｋｍ）不仅具有统计自相似性，并且同一构造层不同子区域不同的分维值Ｄ．分维值分布特征为南区分维值略低于北区分维值，东区分维值略高于西区分维值，将本区断层体系的这种分维值布特征与油田分布特征对比，可发现分维值越高，油田规模越大。     

长江三峡黄腊石和黄土坡滑坡分形分维分析

为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径, 利用分形分维理论, 分析三峡库首区黄腊石滑坡和黄土坡滑坡边界轨迹的几何分形结构, 并采用盒维数法分别求得黄腊石滑坡西部活动性滑坡群、东部小滑坡群和整个滑坡系统及黄土坡滑坡分形结构的特征性斜率曲线和分维值.计算结果表明: 每个滑坡群的轨迹结构具有其特征性的分维值, 轨迹结构越复杂, 结构层次越清楚, 分维值越高.其中, 黄腊石滑坡西部活动性滑坡群的分维值最高, D =1.483, 黄土坡滑坡的分维值最低, D =1.111.主要结论包括: (1) 滑坡边界轨迹存在统计上的自相似性, 具有分形结构特征; (2) 滑坡轨迹结构的宏观扩展变形过程是一个增维过程, 而不是降维过程; (3) 滑坡轨迹结构越复杂, 有序性越好, 分维值越高, 其稳定性越差; 因此, 分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志.      

断裂构造的分形研究及其地质应用

文章详细总结了断裂构造分形研究的理论基础及其在地质研究中的应用，断裂构造的分维值可以定量描述断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度，它是断层数,规模，发育程度，组合方式及动力学的体现，断裂的分形结构特征与流体劝，油气运移成藏和矿床的形成有着十分密切的关系，断裂的分维值越高，断裂连通性越高，越有利于流体流动汇聚和矿床的形成。此外，还可以从活动断裂的分形分析来研究断层的活动性及其与区域地壳稳定性，进行地震预测。文中总结了目前断裂分形研究研究中存在的一些问题和改进方法以及今后研究的主要方向。     

四川地区断层空间分布的多重分形特征

断层系统多重分形避免了容量维Ｄ０的不足，考虑了每一条断层对整体分维的贡献，反映了断层的空间分布特征。根据四川地区断层分布图，运用多重分形理论检验了断层空间分布的自相似性，分区计算了四川地区各带的多重分维值。结果表明，断层破裂系统为分形结构，具有很好的自相似性，相关系数均达０．９９。不同带分维值的较大差异，反映不同构造区域的断层分布特点。最后，对分维的含义进行了深入探讨，对油气勘探的有利区域进行了分析。     

活动断裂的分形结构特征

依据分形理论分析了活动断裂带几断裂系，水系及断层泥粒度分布的分形结构特征，指出断裂系及水系分维值的大小体现了活动断裂的结构复杂程度和构造活动性特征，探讨论了断层泥分维值同断层运动特征与基物理力学性质的关系，分维是定量研究活动断裂的一种度量指标。     

河北平原地区断层系的分形特征分析

断层形成机理的复杂性和时空展布的不规则性,传统的评价方法往往很难取得令人满意的定量化结果,应用分形理论可以对断裂构造系进行定量评价,断层分维是断层数量、规模、组合方式及动力学机制的综合体现,因此分维值的大小可以作为断层构造复杂程度一个定量化指标。运用分形理论,对河北平原区主要断裂构造带进行了定量评价。得出河北平原区NNE向分维值为1.358,纬向断层系分维值为1.183,河北平原区活断层系空间分维值较高,这和研究区地震活动频繁、地质灾害多发一致。最后对河北平原区、渭河盆地和川滇断层系分形值和地震活动性进行了分析对比,发现地震空间分布和分形值的大小有对应关系,且渭河盆地、川滇的分形值大于河北平原地区,河北平原所发生的地震多沿NNE向呈带状分布。     

Fractal geometry of faults in relation to the 12 October 1992 Cairo earthquake

The aim of this study is to demonstrate how the 12 October 1992 Cairo earthquake relates to the spatial geometry of the northern Egyptian fault systems. A box-counting algorithm was used, in a focused down approach (from regional to local scales) to analyze the fractal dimensions of the existing faults. The results indicate that these faults display fractal geometries that are self-similar over two to three orders of magnitude. It is shown that the northwest-southeast (Northern Red Sea) trending fault system has the lowest fractal dimension value. Coincidentally, this fault trend is the one that the fault plane solution shows to be active.     

海南岛中西部金矿集中区断裂构造的分形研究

利用数盒子法对海南岛中西部金矿集中区断层分布统计表明 :断层系统在 5～ 75km尺度内符合分形分布 ,其分维值为 1 .70。根据成矿系统的差异 ,将全区分为 9个子区块 ,各子区块断层系统在 2 .5～ 2 5km尺度内均符合分形分布 ,其分维值介于 0 .6 6～ 1 .72之间。断层分维值的大小可作为判断矿化强弱的指标 :断层的分维值≥ 1 .5 ,是矿化集中区的标志 ;分维值小于 1 .4 ,不利于规模成矿 ;断层的分维值较大 ,是形成金矿化的有利条件 ,若形成超大型矿床 ,则断层系统需处于临界分维状态(Dc≈ 1 .5 )。白沙元门地区断层分维 (D =1 .4 9)接近于临界分维 ,预示该区有良好的找矿前景。基于离散元方法 (UDEC)的数值模拟显示 :随着断层分维值增大 ,则变形趋强、连通性更好、渗透率增大 ;临界状态下断层间的连通性好 ,变形及渗透率突然增加且变形及流体流动局限于骨干断层中 ,即临界状态下最有利于形成含矿流体的局域化分布     

中国断层系分维及其灰色预测研究

应用分形理论和灰色系统理论方法,对中国断层系分维及其灰色预测问题进行了探讨。首先,计算并分析了中国断层系分维及其空间变化特征;其次,在计算中国大陆和南岭地区不同地质历史时期断层系分维、揭示断层系具有的跨尺度分形特征的基础上,对分维变化进行了灰色预测,其结果表明：分形理论与灰色理论结合是研究断层系时空间特征的有力工具,中国大陆下一期断层系分维预测值为1.5995,预示中国大陆下一期断层系空间结构的复杂程度将有所增加。     

基于遥感技术的断裂构造分形特征及其地质意义研究

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造。运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造。     

Fractal Characteristics of Fault Structures and Their Use for Mapping Ore-prospecting Potential in the Qitianling Area, Southern Hunan Province, China

Quantitative analyses of the spatial distribution of fault structures can provide a theoretical basis for forecasting prospective ore deposits. Characteristics and complexity of fault structure distribution in the Qitianling area, Southern Hunan Province, China, were quantitatively calculated and appraised by fractal and multifractal methods to evaluate the relation between fault structures and ore-prospecting potential. The results show that the lengths of faults can be modeled as multifractals. Multifractal spectra evidently reflect the characteristics of the scaling of fault structures. The boxcounting dimension value(D) of fault structures is equal to 1.656, as indicates complexity of the spatial distribution of faults and favorable structural conditions for the formation of ore deposits. Moreover, the D values of sub-regions were calculated and isopleths of their fractal dimension values were plotted accordingly. Overlay analyses of isopleths of fractal dimension values and distributions of known ore deposits show that areas with the larger fractal dimension values of fault structures have more ore deposits. This spatial coupling relationship between D values and ore deposits can be used to forecast and explore other ore deposits. On the basis of complexity theory for ore-forming systems, three exploration targets with high D values were delineated as prospective ore deposits.     

鄂西清江上游及邻区活动断裂分形结构特征

本文利用分形理论,分析了清江上游及邻区活动断裂的分形结构特征,进而揭示单条活动断裂的分维值大小,反映了其结构复杂程度、构造发育阶段及构造活动性特性;而小范围地区线性构造分维值的大小反映了不同地区断裂构造的差异运动;同时,探讨了活动断裂分维值与其现今活动强度的关系。分维值可作为活动断裂的定量描述。      

山西断陷北部北东东向断裂带晚第四纪活动性探讨

五台山北麓断裂、灵丘盆地南缘断裂和牌坊断裂为北东东走向,呈行斜列式展布于山西断陷内。以该3个断裂为例,运用地貌学原理、地质构造学方法及卫星照片判读手段,描述和分析了该断裂带的新构造运动表现、运动方式及活动分段性。初步研究结果表明：(1) 3条断裂均为右旋滑动的晚第四纪活动断裂;(2)由山西断陷中部向外,五台山北麓断裂、灵丘盆地南缘断裂和牌坊断裂3条断裂的活动性在同期是逐渐减弱的;(3)晚更新世以来,3条断裂的活动性均具有分段性,且都表现出中段活动性最强、西段活动性弱于东段的特征。研究结果揭示了同一大地构造背景下不同构造活动性的复杂性和关联性。 