山西太原交城断裂西张村探槽的显微构造和显微沉积学分析

松散沉积物中的断层常常没有留下明显的宏观形迹,单靠肉眼观测往往难以确定其存在,即使存在,也很难判定其活动性质和活动方式。最近,中国地震局地壳应力研究所和山西省地震局在太原市西张村横跨交城断裂开挖了大规模探槽,认为该探槽揭示了3次7级以上地震事件。文中通过对该探槽开展微观分析,来探索松散沉积物中宏观形迹不明的断层或隐形断层及其伴随的古地震事件的显微构造及显微沉积学标志。研究结果表明,该探槽中的断层在微观上表现为微破碎带、滑移面、变形条带和泥质充填带等多种形式,同时断层附近样品也有一定的变形现象。断层和外围样品中的碎屑颗粒在棱角度、粒度大小和分布特征等方面均有不同,断层样品粒度分布的分维值D=2.0。这些结果表明松散沉积物中断层作用有颗粒流动也有碎裂作用。同时发现了与震击物(seismite)宏观标志非常相似的诸多微观标志,如球状体、负荷构造、流体通道和物质流动等,从微观上证明该断裂活动伴随有古地震事件     

显微探测手段在乌鲁木齐市活动断层探测中的应用

目前中国正在广泛开展城市活动断层的探测。但是,这些断层常发育在松散沉积物中,没有明显的宏观形迹。因此,即便开挖了探槽,也往往难以解决这些隐性断层(即宏观形迹不明断层)的延伸情况、是否穿过上覆地层,以及断层的活动性质和方式等关键问题。通过观测乌鲁木齐市的西山和王家沟断裂的13个探槽和天然露头剖面,系统采集样品53件。在室内进行了显微构造、碎屑颗粒棱角度和粒度观测、以及粒度分布分析等。通过显微构造观测所揭示的断层微观表现形式、震击物的微观构造标志以及样品中碎屑颗粒棱角度、粒度大小和分形特征的变化等,解决了宏观探测无法查明的是否存在隐性断层以及有关断层活动方式、断层是否穿过上覆地层等疑难问题。结果表明,微观观测是松散沉积物中宏观形迹不明的活动断层探测的有效手段,它在城市活断层探测工程中具有广阔的应用前景     

第四纪松散沉积物中活断层滑动面的显微构造研究方法

第四纪松散深积物中的活断层滑动面是重要的古地震遗迹，也是鉴定古地震事件和确定古地震时代的重要标志。以往，以第四纪松散沉积物中活断层滑动面主要借助宏观观察进行研究，但遇到了一些难以解决的问题，如隐性断层问题。作者利用显微构造分析，找到了研究这些问题的途径，其方法是对第四纪松散沉积物进行定向原状样品采集，通过室内样品固结，显微薄片制作和显微构造现象观察等，从显微域里研究各种变形现象。用此方法，可以在没有宏观资料支持的情况下确定断面的运动性质；发现并描述第四纪松散沉积物中的隐性断层，研究断层的尖来机制，还可以对工程建设场地发现的不同松散沉积物相接触的现象进行活断层鉴别。     

第四纪松散沉积物中隐性活断层的显微构造特征

第四纪松散沉积物中普遍存在断层的隐性现象 ,包括断层的隐形和尖灭 ,给古地震研究带来了复杂性和多解性。选择了一些典型古地震剖面 ,对涉及到断层隐形或尖灭的部位 ,进行了定向原状样品采集 ,通过室内样品固结 ,显微薄片制作和显微构造现象观察 ,从显微域里找到了鉴定隐形断层的许多标志 ,并对断层尖灭机制进行了研究。认为通过显微构造分析 ,排除或肯定隐形断层的存在 ,或者追踪断层尖灭的层位 ,结合宏观剖面研究和年代测定 ,可以使古地震时代和期次判定更准确     

活动断裂带内第四纪松散沉积物的变形类型

选择了一些典型活断层地质剖面,对经受了构造变动的第四纪松散沉积物进行了定向原状样品采集.通过室内样品固结、显微薄片制作和显微构造现象观察,从显微域里找到了第四纪松散沉积物变形的一些特点,并进行了分类.第四纪松散沉积物的变形类型有两种:一种是破裂变形,主要表现为平行滑动条带、平直滑动界面、碎屑颗粒的破碎等;另一种是流动变形,主要表现为:流动构造、碎砾旋转、粘土矿物的拖曳滑动等.     

活动断裂带内第四纪松散沉积物的变形类型

选择了一些典型活断层地质剖面 ,对经受了构造变动的第四纪松散沉积物进行了定向原状样品采集。通过室内样品固结、显微薄片制作和显微构造现象观察 ,从显微域里找到了第四纪松散沉积物变形的一些特点 ,并进行了分类。第四纪松散沉积物的变形类型有两种 :一种是破裂变形 ,主要表现为平行滑动条带、平直滑动界面、碎屑颗粒的破碎等 ;另一种是流动变形 ,主要表现为 :流动构造、碎砾旋转、粘土矿物的拖曳滑动等     

福建第四纪活断裂岩石显微构造特征与孕震标志研究

在福建第四纪活断裂调查研究基础上,进一步详细观察活动断裂面的擦痕、阶步、断层泥、蚀变程度的对比,并采集断面岩石切片,作显微构造观察,结合宏观断裂特征、震源机制解、地震破裂形迹,探讨宏、微观地震断裂破裂力学特性,试图为本区强震的中长期预测提供新的标志.     

地震振动液化形变的研究

多种地质作用可造成年青的松散沉积物发生变形。为了判别沉积形变中的地震振动液化形变形迹,着重讨论了振动液化形成机制、形变几何形态特征以及它们与融冻变形和准同生变形构造的区别。认为振动液化形变形迹可以作为鉴别古地震标志之一。     

汶川地震剪切滑动面微-纳米级颗粒的特征、形成机制及地震意义

在2008年汶川5.12大地震同震主地表破裂带—北川-映秀破裂带中,多处断层滑动面上可见到具有强烈变形特征的薄层断层泥.在地表垂直位移量较大的西南段和东北段,选取八角庙、和尚坪和沙坝探槽中的断层泥为研究对象,利用立体镜和扫描电镜对断层泥的组构特征和Y剪切面上的微-纳米级颗粒进行形态和结构研究.观测研究结果显示,汶川5.12大地震的同震断层泥发育有明显的Y和R剪切和平直擦痕.断层滑动摩擦面磨损、研磨、粉末化则是汶川同震断层泥中微-纳米级颗粒形成的主要途径.地震断层滑动会产生摩擦热,但并不排除热分解在断层泥滑动面上纳米粒子形成过程中的重要作用.断层摩擦滑动面上普遍存有微-纳米单体及其复合体两类颗粒,微-纳米颗粒形态有球状、蚕虫状、饼状和块状等.其主要结构是散布状和堆积状结构,但也有少量条带状和层状结构,而结构单元之间常有空隙,显现松散接触.在条带状和层状结构中,仅有异化的单体颗粒,而在散布状和堆积状结构中除了主要是由单体颗粒异化形成的蚕虫状,块状和圆饼状形态的复体颗粒外,还有未变形的单体球状颗粒.Y剪切面上微-纳米颗粒的散布状、堆积状、条带状和层状结构都是在相同的地震快速变形过程中极端不平衡条件下形成的.条带状和层状结构是塑性变形,而散布状和堆积状则是脆性变形,不连续的动态摩擦(断层粘滑)是松散结构形成的主要机制.汶川地震同震断层滑动面微-纳米级颗粒的结构是地震断层滑动留下的地质形迹(不是假玄武玻璃),是地震断层滑动的记录,它可作为判定古地震断层的一种标准.     

安徽霍山戴家院西周-春秋晚期文化层物质变形的显微分析及其意义

皖西霍山戴家院西周-春秋晚期遗址发掘调查中,发现了与构造运动有关的地裂缝,其中充填有粉细砂,初定为地震液化遗迹.从变形物质的定向微观分析中发现了大量显微级地震遗迹标志,如负荷构造,流动构造,截断面,有机质悬浮,等等.这些发现和认识从微观角度验证了遗址所在地区西周-春秋晚期曾发生两次地震事件.上述工作在一定程度上丰富和发展了对我国东部地区史前地震事件的识别和研究方法.     

青藏高原北部大型走滑断裂带近地表地质变形带特征分析

阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和海原断裂带是青藏高原北部的大型左旋走滑断裂带,具有相对高的地质和GPS滑动速率,地表破裂型地震频发。在阿尔金断裂带阿克塞老城西和半果巴、东昆仑断裂带西大滩和玛沁、海原断裂带松山等地点的探槽地质剖面揭露了这些走滑断裂带累积地质变形带的基本特征。阿尔金断裂带半果巴探槽和阿克塞老城西探槽、东昆仑断裂带西大滩探槽和玛沁探槽揭露出的地质变形带宽度约12m左右;海原断裂带松山拉分盆地边界单条走滑断层地质变形带宽度不足10m,考虑到地震期间拉分盆地可能会出现较严重的变形,则拉分盆地本身也应作为强变形带处理。由此可见,经历过多个地震地表破裂循环的东昆仑断裂带、海原断裂带和阿尔金断裂带其地质变形带的宽度是有限的,具有变形局部化特征。单条走滑断层的地质变形带宽度一般为10余米,比较保守地估计应<30m,走滑断层斜列阶区的地质变形带宽度取决于阶区本身的宽度     

西南天山柯坪塔格前缘断裂带东段晚第四纪活动特征

柯坪塔格前缘断裂东段是柯坪推覆构造系前缘的一条活动断裂,野外调查获得了其晚第四纪错断洪积扇、冲沟阶地面的证据,实测了变形地貌面上的断层陡坎,分析了断层的形变量,通过采样测年估算了断层的缩短速率。由7个观测点的断层陡坎剖面测量,计算了观测点处断层的水平缩短速率,结果表明,断裂弧顶部位的五道班、三间房以西及其大山口道班附近,断层错断了Ⅰ级和Ⅱ级洪积扇(阶地)。断层在这些地点最新活动强烈,水平缩短平均速率全新世以来为0·35~0·44mm/a,更新世晚期末以来为0·16~0·30mm/a,而在非弧顶部位的巴楚磷矿、三岔口以北及大山口北断层只错断了更新世晚期Ⅲ级洪积扇,且水平缩短速率较小,断层水平缩短平均速率更新世晚期以来为0·05~0·07mm/a     

K-Ar dating of extensional fault gouge from the Yi-Shu segment of the Tan-Lu fault zone

Two grabens were developed in the Yi-Shu segment of the Tan-Lu fault zone (TLFZ) during its exten-sional activities, and are now confined by four major NNE-trending normal faults and filled with Creta-ceous sediments. These faults were developed due to their reactivities, containing gouge and cutting the graben sediments. Detailed fieldwork demonstrates that the faults experienced sinistral transten-sional moment related to regional NE-SW extension during the reactivity. X-ray diffraction (XRD) analysis of ...     

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     

ANALYSIS OF THE LATE QUATERNARY ACTIVITY ALONG THE WENCHUAN-MAOXIAN FAULT -MIDDLE OF THE BACK-RANGE FAULT AT THE LONGMENSHAN FAULT ZONE

The Longmenshan fault zone is located in eastern margin of Tibetan plateau and bounded on the east by Sichuan Basin, and tectonically the location is very important. It has a deep impact on the topography, geomorphology, geological structure and seismicity of southwestern China. It is primarily composed of multiple parallel thrust faults, namely, from northwest to southeast, the back-range, the central, the front-range and the piedmont hidden faults, respectively. The M_S8.0 Wenchuan earthquake of 12^th May 2008 ruptured the central and the front-range faults. But the earthquake didn't rupture the back-range fault. This shows that these two faults are both active in Holocene. But until now, we don't know exactly the activity of the back-range fault. The back-range fault consists of the Pingwu-Qingchuan Fault, the Wenchuan-Maoxian Fault and the Gengda-Longdong Fault. Through satellite image(Google Earth)interpretation, combining with field investigation, we preliminarily found out that five steps of alluvial platforms or terraces have been developed in Minjiang region along the Wenchuan-Maoxian Fault. T₁ and T₂ terraces are more continuous than T₃, T₄ and T₅ terraces. Combining with the previous work, we discuss the formation ages of the terraces and conclude, analyze and summarize the existing researches about the terraces of Minjiang River. We constrain the ages of T₁, T₂, T₃, T₄ and T₅ surfaces to 3~10ka BP,~20ka BP, 40~50ka BP, 60ka BP and 80ka BP, respectively. Combining with geomorphologic structural interpretation, measurements of the cross sections of the terraces by differential GPS and detailed site visits including terraces, gullies and other geologic landforms along the fault, we have reason to consider that the Wenchuan-Maoxian Fault was active between the formation age of T₃ and T₂ terrace, but inactive since T₂ terrace formed. Its latest active period should be the middle and late time of late Pleistocene, and there is no activity since the Holocene. Combining with the knowledge that the central and the front-range faults are both Quaternary active faults, the activity of Longmenshan fault zone should have shifted to the central and the front-range faults which are closer to the basin, this indicates that the Longmenshan thrust belt fits the "Piggyback Type" to some extent.     

沈阳城区陷伏断裂展布特征及其活动性分析

在分析沈阳城区（三环路以内）地貌、第四系、基岩分布及大量钻孔资料的基础上，通过综合地球物理和地球化学探测发现城区存在12条长度大于6km的隐伏断裂；进一步的断层活动性分析表明，12条断裂中有6条为第四纪断裂，其中包括2条中更新世断裂。