在区调中加强对多期活动断层的调查及图面表达方式的建议

多期活动断层是经过多个构造旋回、多期变形的产物,它往往控制沉积盆地形成演化、岩浆活动及矿产分布,因此,在区调中加强对其调查与研究具有重要意义.以往在区调中,仅侧重于多期活动断层的最晚期或位移量最大一期活动性质的描述,图面上也只表示一期活动,所反映地质信息单一,不能表示断层多期活动及演化的整个过程,不利于恢复区域应力场和追溯地质构造发展史.笔者以大连金州地区两条断裂为例,建议在今后区调中应加强对多期活动断层的野外调查及综合研究,丰富图面表达内容,根据断层活动时间和运动性质以颜色、花纹分别表示之,提高图面可读性,较客观地反映出同一断层不同时期的活动性质,总结区域地质构造发展演化历史.     

龙门山南段大邑地区断裂带活动多期性研究

四川省大邑地区地处龙门山南段,是有名的地震多发地区。文章基于现代构造地质学理论,通过地震解释及构造几何分析、断层相关褶皱原理与几何分析方法、运动学正演模拟方法,开展了对大邑地区断裂带活动多期性研究,结果表明大邑地区断裂带活动具有多期性的特点。自印支期以来主要经历了两期三次构造活动:印支晚期的低角度逆冲推覆过程,须家河组四段(T3x4)中上部形成生长地层;喜马拉雅期Ⅰ幕,隐伏断层再次活动,造成侏罗系与下伏三叠系的变形差异;喜马拉雅期Ⅱ幕,龙门山构造带区域应力场向前传递,大邑地区形成高角度逆冲断层,断层沿深部滑脱层在大邑地区向上逆冲直至地表,早期隐伏断层被错断,伴随次级断层、反冲断层产生。     

中卫断裂带断层类型划分及其构造意义

中卫断裂带在晚更新世以来的左旋走滑运动中,先存的挤压逆掩、逆冲断裂带发生了分化。某些断层或断层段继续活动;另一些先存断层在晚更新世以来不再活动;此外,还发育了一些新断层。因此,我们把中卫断裂带划分出三种断层类型,即新生断层、继承性断层和遗弃断层。新生断层就是指：在某次构造运动中新发育的断层。具体到中卫断裂带来说,就是指晚更新世以来新发育的断层。这类断层是中卫断裂带左旋走滑运动的产物。在早期的挤压逆断运动中这些断层并不存在。通过对新生断层的调查研究可以获得以下资料。①反演晚更新世以来的构造应力场;②确定晚期构造运动的起始时代;③估算断层的断错幅度和速率。继承性断层就是指：在早期的挤压逆掩（冲）活动中就已经存在的断层或断层段,在晚期的左旋走滑运动中继续活动。继承性断层的最大优点是包含了较多的信息量。①继承性断层记录了多期构造运动的信息;②继承性断层是中卫断裂带多期活动的见证;③继承性断层是研究构造演化过程的重要依据。遗弃断层就是指：某些断层或断层段在早期构造运动中是主体断裂带的一部分,其活动习性与主体断裂带基本一致。当早期的构造运动终止之后,这些断层或断层段在后继的构造运动中不再活动,也就是说这些断层被遗弃。遗弃断层的作用就在于它保留了早期构造运动的大部或全部信息,这些信息基本上没有受到后期构造运动的干扰破坏。因而通过对遗弃断层的研究可以获得早期构造运动的主要信息。①确定早期构造运动终止的年代;②反演早期构造应力场方向;③研究断层的滑动方式,即粘滑和蠕滑。     

活动断裂带断层泥中石英颗粒表面微形貌特征:以内蒙古水泉子沟—天山口断裂带为例

以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用扫描电镜分析技术(SEM)对从该剖面野外采集的断层泥样品中分离出来的石英颗粒进行微观形貌研究,进而对石英颗粒的微形貌类型进行识别分类和统计分析,估算断层活动的相对时间;同时利用模糊数学方法确定了断层的活动方式。结果表明,断层活动始于早更新世,经历过多期次活动,直至全新世仍具有一定的活动性。依据横向上断层活动年代由新到老的趋势,推测断层上盘为主动盘,断层泥的发育方向为由下盘到上盘。断层的活动方式以黏滑为主,蠕滑表现较弱,是与地震活动有关的活动断裂。     

五家垄断层泥地球化学-矿物学特征及其地质意义

通过对绍断裂的次级构造,浙江省江山市五家垄3条小断层,F1、F2、F3断层泥和断层围岩扫描电子显微镜-X射线能谱、主量元素及铁的价态系统研究发现:F1、F2断层泥中发现了菱锰矿,显示该断层的早期活动中卷入了陡山沱组(Z2d)的含锰地层,断层泥中Na、Al、Si、Mg和Fe等活泼元素的含量变化较大。F1上、下盘以还原铁为主,断层泥以氧化铁为主;F2上盘以还原铁为主,断层泥和下盘以还原铁为主;F3断层均以氧化铁为主,指示断层近期不活动或者为地质块体内断层;而F1和F2断层围岩与断层泥氧化还原环境的差异性显示断层存在多期活动。     

火成岩地表复杂区地震资料的构造解释及应用

北部湾盆地的迈陈凹陷东部地区浅层广泛分布第四纪火成岩,地表条件复杂,发育多期断裂系统,构造破碎,导致地震资料品质较差,构造解释及圈闭描述难度大。笔者在开展解释处理一体化以提高地震资料品质的同时,建立区域构造地质模型,综合运用多种解释技术手段,进行构造解释研究。解决了速度及多期活动小断层的识别及断层组合的解释等问题,提高了圈闭的可信度和构造解释方案的准确性。     

二维构造恢复模拟方法及应用

介绍了古垂线法构造恢复的方法及其具体实现,讨论了构造恢复中应注意的几个问题。通过对模型及库车坳陷中实际剖面的计算,证明古垂线法构造反演程序的实用性,揭示了库车坳陷南斜坡的构造演化史中受多期构造作用,亚肯断层为餐多期活动性质的同沉积断层。最后指出了古垂线法构造反演的发展方向。     

藏南洛扎地区洛扎断裂构造特征及其地质意义

藏南洛扎地区洛扎断裂属于区域上定日—洛扎断裂的东段部分,是喜马拉雅造山带中一条重要的断裂,但其总体研究程度较低。运用地质填图和构造解析的方法研究了洛扎断裂的几何形态、运动表现和活动历史等,讨论其在喜马拉雅造山带构造格局形成中的意义。主要认识如下:(1)洛扎断裂现今主要表现为一条规模大的脆性-脆韧性断层,SWW—NEE走向,高角度倾向NNW。断层带内发育劈理带、断层泥、构造角砾岩等。运动性质主体表现为正断层。(2)洛扎断裂的南北两侧地块具有显著不同的变形特征,南侧为平缓的大型背斜-向斜构造,北侧为近NWW—SEE走向的倒转褶皱-断层构造。(3)洛扎断裂经历了多期活动,中生代正断活动,古近纪逆冲活动,中新世韧性伸展,中新世晚期逆冲活动以及上新世—第四纪正断活动。现今断层展示的更多是最后一期活动的形迹。(4)依据其规模大、多期活动性、两盘构造变形与沉积的系统差异性等肯定了其作为构造分区断层而存在。(5)洛扎断裂和藏南拆离断层(STD)在研究区均有出露,局部二者出露线近于重合,但洛扎断裂以高角度断面切割了平缓的STD。洛扎断裂是比STD具有更悠久地质历史的区域性断层,只是后者中新世以来的活动性更多受到关注。     

ESR定年：一种确定脆性断层活动年龄的方法原理与应用

在浅层低温环境中，脆性断层活动难以生成新的变质矿物，断层的准确活动年龄就难以确定。但在浅层断层活动中，往往伴生有同期生成的石英脉，对石英脉采用热活化电子自旋共振(ESR)测年，能够确定石英脉的生成年龄，从而能提供断层活动的年龄。如果断层带中发育有多期石英脉，通过测定还能提供断层多次活动的年龄。以雪峰山2条断裂带为例，使用ESR定年方法获得了202.3~60.6 Ma的地质年龄，并探讨了2条断裂带的演化与区域构造活动的关系，最后对ESR测年的可信性与使用条件进行了讨论。     

五家垄断层泥地球化学-矿物学特征及其地质意义

通过对绍断裂的次级构造,浙江省江山市五家垄3条小断层,F1、F2、F3断层泥和断层围岩扫描电子显微镜-X射线能谱、主量元素及铁的价态系统研究发现:F1、F2断层泥中发现了菱锰矿,显示该断层的早期活动中卷入了陡山沱组(Z2d)的含锰地层,断层泥中Na、Al、Si、Mg和Fe等活泼元素的含量变化较大。F1上、下盘以还原铁为主,断层泥以氧化铁为主;F2上盘以还原铁为主,断层泥和下盘以还原铁为主;F3断层均以氧化铁为主,指示断层近期不活动或者为地质块体内断层;而F1和F2断层围岩与断层泥氧化还原环境的差异性显示断层存在多期活动。     

DGPS方法在新构造研究中的应用探讨

DGPS方法是一种小区域范围内(≤20km)精确测量的有效手段,已在许多领域和地点得到应用。但是,由于地质科学研究的独特性,高精度的测量还缺乏有效的应用。近年来,随着新构造定量研究的逐步深入,如何定性或定量评价新构造时期弱活动区断裂的活动性、盆地内隐伏断裂的活动性、冲断带内的盲断层及其相关褶皱活动性等问题日渐明显。为了解决这些问题,一些新的方法和手段得到尝试和应用。运用DGPS方法可以获得精确的层状地质地貌面数据,通过数据分析,可以得到新构造时期不同时间尺度内构造演化过程。文中以近几年的应用实例为基础,系统介绍DGPS测线的设计、野外操作注意事项、精度分析和数据处理等过程。同时分析新构造时期三种时间尺度内的研究成果,认为DGPS方法获得的数据精度满足地质地貌调查和对比的要求,从而为在弱活动区内或盆地内部等不利条件下定量评价断裂的活动性提供有利的手段。     

塔里木盆地北部地区主要断裂带构造应力场与油气运移

塔里木盆地北部地区的断裂构造对油气的形成、运移、储集和保存具有极为重要的控制作用。大型多期活动断裂控制了大型隆起和拗陷的形成、发展和演化,是各时期油源纵向运移的良好通道;小型或次级断裂以及由断裂产生的节理、裂隙等,可改善储层的性能,是该区各种储油构造形成的主要构造条件。
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。      

基底收缩对斜向挤压盆地构造格局影响的实验研究

实验设计了不同基底条件的两个斜向挤压砂箱模型,实验结果表明:基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成复杂的构造面貌,说明复杂构造格局并非总是意味着盆地经历了复杂的构造变形过程、或变形历史。基底收缩的斜向挤压实验模型说明盆地内部不同走向的断层也可以形成于同一挤压变形过程,不同走向的断层非总是意味着盆地经历了多期构造作用。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成雁列式断层带,雁列式断层带并非是走滑活动、或拉分作用的确凿证据。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成背冲式构造组合格局。基底收缩的斜向挤压实验模型为研究复杂构造格局盆地的成因机制提供了新思路。     

赫兹破裂：一种被忽视的构造

赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知。从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在。赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂。它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件。典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂。在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一。在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性（toughness）、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向。板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星（卫星）表层的构造提供解释方案。     

北淮阳及其邻接区地壳稳定性研究

运用多学科、多技术相结合的研究方法,从现今构造应力场特征、现代地壳形变特征、主干断裂构造以及区域断裂活动性分析、新构造运动、地震活动、数值模拟等方面入手,对北淮阳及其邻接区地壳稳定性进行了全面而系统的研究,指出本区地震活动受走滑活动断裂控制,中、强地震集中于区内东南部和西北部NW向与NE向断裂交汇处;第四纪无大规模差异升降运动;数值模拟等综合分析表明,信阳地区的区域构造稳定性高,现代地壳形变量小,应力平缓,地震活动少且弱。     

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。     

中国现今区域构造应力场与地壳运动趋势分析

本文对中国现今地壳形变场、断层位移场、地应力场、地质灾害场、地壳深部结构构造等分别研究和分区。首次较全面地论述了中国现今区域构造应力场的主要特征,讨论了中国现今地壳运动问题。对中国地壳运动的某些过程、时空发展演化及运动规律的新认识,为中国地壳运动理论补充了现今构造应力场资料,同时也为国民经济规划、减灾防灾提供了依据。      

郯庐断裂系研究的新进展─—兼论东亚北东向走滑断裂系统

对郯庐断裂系研究的最新进展作了介绍。郯庐断裂是多期活动、性质多次转换的巨型断裂。最初的启动时间在晚三叠世末，与南北大陆的碰撞有着直接的关系。早期以走滑（左行）运动为主，伴随挤压和拉伸，范围限于华北地块内部。断裂纵向伸展的高峰期为白垩纪到早始新世，这一时期也是裂陷作用最强的时期。始新世以来以挤压作用为主。东亚走滑断裂系各组成断裂性质复杂，不能以中生代左行平移运动简单概括。走滑断裂系的发展和演化与同时期大陆边缘所处的地球动力学环境，也就是与南北大陆的碰撞和古大洋板块的持续俯冲关系密切。新生代以来的构造事件使中生代的构造发生强烈变形变位改造。     

郯庐断裂系研究的新进展——兼论东亚北东向走滑断裂系统

对郯庐断裂系研究的最新进展作了介绍。郯庐断裂是多期活动，性质多次转换的巨型断裂，最初的启动时间在晚三叠世末，与南北大陆的碰撞有着直接的关系，早期以走滑（左行）运动为主，伴随挤压和拉伸，范围限于华北地块内部，断裂纵向伸展的高峰期为白垩纪到早始新世，这一时期也是裂陷作用最强的时期，始新世以来以挤压作用为主，东亚走滑断裂系各组成断裂性质复杂，不能以中生代左行平移运动简单概括，走滑断裂系的发展和演化与同时     

喀什河水电站工程区构造稳定性研究

本文对某大型水电枢纽工程场址的构造稳定性条件进行了研究, 详细分析了区域地质构造背景、断层活动性、构造应力场特征以及地震活动性等问题.分析可知候选水电站坝址处于地壳构造活跃区内的一个相对稳定的地块, 断层活动性较弱, 区域构造地质作用相对较弱, 完全可以通过工程措施予以控制, 适宜于开展水利枢纽工程的建设.