地表流体变化对跨断层形变观测的影响

对易县台2007—2012年跨断层形变观测资料分析表明,降雨量及地下水位变化等引起的地表流体变化会引起点位的上升或下沉,这种影响表现出一定的季节性,并且与降雨量的多少(或地下水位变化)有关。当降雨量呈季节性变化时,水准观测值变化也会表现出相应的季节性变化;当地表流体呈现低值或不规律时,断层变形行为也会失去周期性,因此认为地表流体变化会引起断层变形。     

断层带流体对断层强度和强震孕育的影响

大量研究表明,流体在断层弱化中起着非常重要的作用.在地壳浅部脆性域,自由水通过流体孔隙压力减小断层有效正压力,从而降低断层摩擦强度;在地壳深部,矿物中的微量结构水弱化岩石流变强度.另外,流体-岩石相互作用等化学过程,如长石水解反应,对断层强度的影响也非常显著.断层深部流体通过物理作用与化学作用影响着岩石的变形机制,从而影响断层力学性质与地震孕育和发生.断层内部流体孔隙压力周期性变化是断层带脆-塑性转化、裂缝张开与愈合等的直接体现,这种变化控制着断层强度与强震周期性发生现象.     

青岛地震台钻孔体应变异常变化因素分析

分时段研究降雨、钻孔水位、工程施工等因素对青岛地震台体应变的影响，研究结果表明:钻孔水位反映区域地下水主要由降雨补给，降雨下渗改变地下水状态，并影响体应变观测；青岛体应变与钻孔水位的相关性及其周期特性均在2015年前后出现变化，可能与2015—2016年降雨偏少及工程施工有关；2018年1月17日台站钻孔施工很可能改变了体应变周围岩石孔隙环境，并扩大孔隙压力作用系数，可解释2018年3月以来水位小幅上升引起的体应变显著压性上升现象，受钻孔施工的影响，体应变与钻孔水位相关性的滞后特征明显减弱。     

水对断层摩擦滑动稳定性的影响

在不同含水条件下研究了光面、含脆性物质夹层和含延性物质夹层 3类断层的摩擦滑动行为 ,认为水对断层滑动稳定性和摩擦滑动的速度依赖性有重要影响。建立了含有岩性、围压 (深度 )和含水量 3因素的断层活动稳定性的模式 ,认为脆性断层更多地表现为速度弱化 ,少量水的存在易于出现黏滑 ,高孔隙压时会表现为稳滑 ;半脆性或半延性的断层在少量水或较低孔隙压的情况下会表现出速度弱化 ,也就可能出现黏滑 ,但孔隙压较高后 ,会表现出速度强化 ,滑动也就会是稳定的 ;延性断层多为速度强化 ,不出现黏滑。提出水的进入降低了系统的稳定性 ,水的存在增加了系统的稳定性。这是考虑水或一般流体对岩体或断层活动稳定性影响时需要考虑的两个方面     

大灰厂断层形变测量结果的地质解译

对大灰厂断层形变测点的36年基线、水准观测资料进行了系统研究，将观测值的变化转换为断层的水平和垂直活动量，并从断层活动方式与所受压应力方向的关系研究了华北地区邢台一唐山地震时段和大同一张北地震时段，以及在八宝山断裂(大灰厂段)上显示的地震前后断层异常活动特征及相应的应力状态。认为对跨断层形变测量资料的分析研究不仅要通过一定的数学处理和统计学分析，更应当从断层活动方式及应力状态进行地质解译，以探索孕震过程中的断层活动信息。     

大灰厂跨断层形变资料的地震信息识别

利用具有明显物理意义的断层蠕动模型在充分考虑可能存在的干扰因素影响的基础上，对大灰石台跨断层地形变资料在１９８９年大同地震前后出现的较大幅度变化进行了异常属性分析。结果表明，这个时期的异常变化尽管叠加有一定的降雨影响，但蠕动模型计算得出的地表变化理论值与实际变化有一定程度的符合，显示出在区域应力场作用下，八宝山断层局部地段在大同地震前后可能存在着与区域应力场应力增强及应力调理有关的构造活动。     

五尺坝地区库岸蓄水诱发型滑坡稳定分析

库水位周期性变化将改变原有水—边坡作用条件。结合三峡五尺坝库岸型斜坡地质条件,探讨了五尺坝滑坡成因机制,基于滑坡地质调查及变形破坏特征分析,其失稳模式概化为蠕滑—拉裂破坏,采用数值分析有限元软件Geostudio2007,对降雨入渗和库水位变化进行了数值模拟,提出坡体稳定系数在受到降雨与库水位升降导致的滑体内孔隙水压力的影响下有所减小,正常工况下滑坡整体稳定,极端工况滑坡会失稳。     

活动断层带地下水流

对一个断层平行荷载达6MPa的活动走滑断层带的边界元研究表明，张应力集中在断层带端部周围一个较大区域，在这些区域中，张应力超出了岩石原有的应力强度，引起了形变或张性破裂的重新激活。这些破裂向断层带的中方向弯曲如果相互连接，它们就会增加岩石的渗透，通过极的断层滑支。也同样能够增加增断层带的暂时渗透力，如果断层走向与地下水流的交角较大，那私它对周围地下水的影响一般很小，但如果水流和断层的交角降低，则这种影响就会逐步增加，当断层带走向与地下水流趋于一致时，上游部分就汇集了地下水，则下游部分则排出了地下水，因而，上游部分的泉水流量减少了而下游部分 的泉水流量则增加了。     

脆塑性转化带Carrara大理岩断层稳定性的实验研究

为探究脆塑性转化带断层的力学性质和滑动稳定性,本文采用干燥的Carrara大理岩预切断层(saw-cut)样品,在气体介质三轴高温岩石力学实验仪上开展了摩擦实验研究,实验温度70～400℃,围压30～100 MPa,位移速率在0.08μm·s^-1, 0.4μm·s^-1, 2μm·s^-1之间切换.实验力学数据揭示,不同围压下Carrara大理岩断层摩擦系数随温度变化规律不同：低围压(30 MPa)下,摩擦系数随温度升高先增大后减小,中高围压(≥70 MPa)下摩擦系数则表现为随温度先减小后增大.断层摩擦滑动行为在100～300℃的范围内表现出由稳定的速度强化转化为不稳定的速度弱化,且在400℃左右重新转变为稳定的速度强化.实验后断层滑动面形貌和微观结构分析表明,稳定滑动断层面为高反射镜面,擦痕清晰;黏滑断层面为有光泽的凹凸不平的表面;最高围压下蠕滑的断层面粗糙无光泽,擦痕不可辨别.本文认为受温度激活的塑性变形过程逐步主导了岩石变形,对断层激活发生不稳定滑动至关重要,而高围压则会抑制断层的不稳定滑动.本研究结果不仅为识别野外...     

昆仑山口西8.1级地震对鲜水河断裂带断层活动的影响

利用1981年以来鲜水河断裂带跨断层短水准、短基线观测资料,计算多年来断层的水平扭错、水平张压以及垂直升降变化量,以此分析各测点断层随时间推移的活动习性.认为:昆仑山口西8.1级地震后,鲜水河断裂带中南段断层的走滑和张压活动分量有所改变,垂直升降活动变化则不明显.中段的沟普测点扭错活动量在逐渐减小,类似道孚6.9级地震后扭错活动逐步衰减的趋势,该测点1997年后结束了的压性活动,在2002～2005年间快速逼近"闭锁",直至2006～2007年间改变了多年的活动习性,出现张性活动趋势.同样,以左旋扭错为主的老乾宁测点在该时间段内也改变了多年的断层活动习性,出现右旋运动趋势.     

Relation of deformation behavior with precipitation and groundwater of the Babaoshan fault in Beijing

Introduction The surface of the Earth is the main location where the fluid strongly interacts with solid, and where the atmosphere, hydrosphere, biosphere, and lithosphere strongly interact. Obviously, fault zones as the channels of fluid (water) flow are the focus area of this strong interaction. Earth-quakes, as the products of tectonic activity, occurred near or on the fault zones, can be regarded as one of the results of this strong interaction. Bolt (1999) pointed out that if there were …     

井孔水位微动态形成机理的探讨

井孔地下水位微动态是地壳附加应力作用下形成的。地壳中产生附加应力的主要因素有地球固体潮、大气压力变动、降雨与地表水体的荷载及断层活动等。井孔水位微动态形成的基本过程是:产生附加应力→含水层变形与孔隙压力变化→含水层—井孔间产生水流运动→井孔水位发生升降。本文从岩土力学与地下水动力学的观点,对于上述过程中的重要环节进行了初步的探讨     

THE GEOLOGICAL AND ROCK MECHANICAL DISTINCTION EVIDENCE BETWEEN STICK-SLIP AND CREEP IN HOST ROCK SEGMENTS OF FAULT

Paleo-seismic and fault activity are hard to distinguish in host rock areas compared with soft sedimentary segments of fault. However, fault frictional experiments could obtain the conditions of stable and unstable slide, as well as the microstructures of fault gouge, which offer some identification marks between stick-slip and creep of fault. We summarized geological and rock mechanical distinction evidence between stick-slip and creep in host rock segments of fault, and analyzed the physical mechanisms which controlled the behavior of stick-slip and creep. The chemical composition of fault gouge is most important to control stick-slip and creep. Gouge composed by weak minerals, such as clay mineral, has velocity weakening behavior, which causes stable slide of fault. Gouge with rock-forming minerals, such as calcite, quartz, feldspar, pyroxene, has stick-slip behavior under condition of focal depth. To the gouge with same chemical composition, the deformation mechanism controls the frictional slip. It is essential condition to stick slip for brittle fracture companied by dilatation, but creep is controlled by compaction and cataclasis as well as ductile shear with foliation and small fold. However, under fluid conditions, pressure solution which healed the fractures and caused strength recovery of fault, is the original reason of unstable slide, and also resulted in locking of fault with high pore pressure in core of fault zone. Contrast with that, rock-forming minerals altered to phyllosilicates in the gouges by fluid flow through degenerative reaction and hydrolysis reaction, which produced low friction fault and transformations to creep. The creep process progressively developed several wide shear zones including of R, Y, T, P shear plane that comprise gouge zones embedded into wide damage zones, which caused small earthquake distributed along wide fault zones with focal mechanism covered by normal fault, strike-slip fault and reverse fault. However, the stick-slip produced mirror-like slide surfaces with very narrow gouges along R shear plane and Y shear plane, which caused small earthquake distributed along narrow fault zones with single kind of focal mechanism.     

丰台地震台和房山地震台三维形变观测数据对比分析

丰台地震台和房山地震台数字化三维形变观测曲线均有年变化,但年变化相反,可能与两台站分别位于八宝山内支、外支断裂带有关,且主要由于内支断裂和外支断裂结构的不同引起,断层的不同结构及力学性质,决定了两个台站三维形变观测资料的变化规律不一致。     

北京地区的水平形变及其构造含义

本文重新处理了1976—1980年用激光测距对北京地区的一等三角网进行复测所得到的资料。在此基础上分析研究了北京地区水平形变场的特征,结合地震地质资料讨论了它在构造上的含义。文章主要用伸展构造的观点解释了北京地区几个压应变带形成的原因和可能的活动机制     

断裂带地下水位的降雨动态模型及异常识别

穿越断裂带的观测井能够提供特殊的构造运动信息,其水位动态是构造活动、降雨等各种因素综合作用的结果.对由降雨引起的水位动态进行模型解译,有利于更加准确地提取断裂带的构造活动异常.根据断裂带地下水循环的基本特征进行简化,利用响应函数法描述入渗补给的滞后特征,建立了降雨-水位动态的组合水箱模型.该模型被用于分析北京八宝山断裂带大灰厂观测孔2008年上半年的水位动态,发现2008年5月存在显著的异常.这种异常可能与局部或区域的构造活动有关,也可能是断裂带结构参数变化的结果.     

郯庐断裂带白山-卅铺段第四纪以来的活动习性

根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震     

八宝山断裂带形变分析与探讨

八宝山断裂带上布设有７处形变跨断怪台点,多年来,这些台点形变资料所显示的断层活动性质差异很大,有的互相矛盾,近几年又出现了大的量级变化,是构造活动的加强还是局部环境因素的干扰,众说不一,已有的研究结果认为是干扰所致,通过进一步的实地考察,将多台点资料与地质调查结果进行综合分析,认为八宝山断裂带观测到的形变变化的主要部分属断层构造活动所致,并非局部干扰所致,不同台点异常变化的不一致性是局部地质构造复