柴达木盆地西南缘更新世地震事件层年龄测定及意义

柴达木盆地西南缘新近纪以来受昆仑山断裂活动影响,地震活动强烈,发育一系列与地震活动有关的软沉积物变形构造,主要包括:负荷构造、火焰构造、球—枕状构造、地震角砾、震裂缝、层内震褶曲和同沉积微断层等。通过区域地质调查、实测剖面、点上解剖和样品测试分析,初步认为柴达木盆地西南缘区分别于1.8—1.2Ma、0.8Ma、0.15Ma发生过3次强烈构造活动,这些事件均伴随强烈的古地震活动,作为这些隆升事件的沉积和构造响应,盆地更新统中形成了一系列典型软沉积物变形以及相关的震积构造,对于研究青藏高原板内不均匀隆升过程及其隆升构造—地震—沉积效应具有重要意义。     

西昆仑山前塔里木盆地叶城凹陷中新统震积岩及其地质意义*

通过对6口钻井岩心的详细观察,在塔里木盆地西南缘的西昆仑山前叶城凹陷中新统克孜洛依组和安居安组发现同沉积的软沉积物变形构造,包括液化砂脉、负载及球枕构造、挤入构造、液化卷曲变形、软泥触变变形、液化底劈、软布丁构造及同沉积微断层等,分布广,且重复出现。经与典型的震积岩比较认为,它们都属于地震成因的沉积构造。分析认为,克孜洛依组和安居安组的震积岩可分为4个发育时期,时间跨度大约为5 Ma(16—11 Ma),第1、2期时间较长、构造活动较强烈,第3、4期时间较短、构造活动较弱。这是首次在塔西南地区新近系陆相地层中发现震积岩,震积岩的发育与中新世西昆仑山阶段性隆升、山前逆冲带多条逆冲断层活动引发的周期性地震活动有关。     

山东郯城麦坡中更新世地震事件记录*

山东郯城麦坡被命名为典型地震活动断层遗址,其最醒目的标志是郯庐断裂带主干断层(F₂)东盘的紫灰色下白垩统逆冲到断层西盘的红棕色第四系之上且界线截然。野外调查和试验分析表明,郯城麦坡第四系于泉组中发育液化砂涌管、液化砂脉、震裂缝充填构造和同沉积断层等地震引发的软沉积物变形构造——地震事件记录。根据软沉积物变形构造的砂质黏土光释光测年分析,推断这些软沉积物变形构造所记录的地震事件属郯庐断裂带主干断层F₂在中更新世晚期发生的强构造与地震活动。这些地震事件记录为研究郯庐断裂带新构造运动与地震活动提供了新资料,也丰富了该地震活动断层遗址的内涵。     

新元古代沂沭海峡地震引发的软沉积物变形及其微量元素信息*

新元古代沂沭海峡位于郯庐断裂带昌邑—大店断层西侧宽60~90,km、长300,km的区域内,其分布范围基本与郯庐断裂带中段一致。新元古代,该海峡盆地先后沉积了青白口系、南华系及震旦系的滨—浅海相陆源碎屑、泥质及碳酸盐沉积物,其岩石地层称之为土门群。本次研究从该海峡盆地土门群佟家庄组(由石英砂岩、泥灰岩和页岩组成,属南华系)、浮来山组(由细—粉砂岩夹页岩组成,属震旦系)及石旺庄组(主要由碳酸盐岩组成,下部夹页岩,属震旦系)中鉴别出了一系列地震触动软沉积物形成的变形构造,包括液化砂墙和砂脉、负载构造、火焰构造、球枕构造、软布丁构造、底辟构造、滑塌褶曲和同沉积断层等。它们是地震事件的记录——震积岩。新元古代中晚期(约800—600,Ma)沂沭海峡盆地拉张裂陷是它们形成的动力机制。根据石旺庄组中的微亮晶方解石脉与地震成因的变形构造(如负载、火焰、软布丁及同沉积断层等)共(伴)生的事实,并结合模拟地震试验结果分析,认为微亮晶方解石脉很可能是地震引发的饱和灰泥(方解石微粒)液化脉。微量化学元素分析结果表明,这些震积岩中的w(La)/w(Sc)和 w(La)/w(Th)值高于上地壳平均值和正常沉积层,而w(Th)/w(Sc)值则较低,深源微量元素Ni和Cr的含量也高于上地壳平均值及正常沉积层。这些微量元素特征是当时的盆地基底不稳定、快速沉积且伴有深部物质元素混入的反映,强地震很可能是快速沉积和促进深源物质混入的主要动力。土门群中发育的一系列地震引起的软沉积物变形(震积岩),再次证明了古郯庐断裂带的存在,由它们记录的地震事件也是晋宁运动乃至Rodinia超大陆的裂解的响应。     

山东省胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组震积岩特征及地质意义

胶莱盆地为中生代残留盆地,受郯庐断裂带、牟—即断裂带活动的影响,盆地南部、东北部地震活动强烈,发育一系列与地震作用有关的地震事件沉积构造.利用大量的岩心、野外露头资料,在胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组砂泥质沉积物中可识别出两大类地震事件沉积构造:软沉积物变形构造(液化变形构造、拉伸变形构造、挤压变形构造)和硬岩层脆性变形...     

柴达木盆地西南缘乌南油田新近系古地震纪录及储集性能研究

柴达木盆地为一新生代以来形成的叠合盆地,由于多期构造活动,盆内形成了多组断裂系统。受新近纪昆仑山北侧断裂活动的影响,盆地西南缘乌南地区地震活动强烈,发育一系列与地震有关的震积岩,形成多种类型的与地震活动有关的软沉积物变形构造。乌南油田新近系的软沉积物变形构造主要包括重荷模、火焰构造、震积砂枕、砂球构造、假结核、枕状层、液化砂泥岩脉、泄水构造、层内错断、地裂缝、串珠状构造、微褶皱纹理等。本区震积岩的岩石类型主要包括震褶岩、震裂岩、震塌岩、自碎屑角砾岩等。地震活动使岩层产生大量的微裂缝,裂缝沟通了原有的孔隙。尽管储集层孔隙度没有大幅度增加,但能够极大地改善储集层渗透性,使渗透率大幅度增加。震积岩特别是震裂岩和震碎角砾岩是一种潜在的油气储层,为油气勘探和开发提供了新的视角和领域。     

西昆仑山前塔里木盆地叶城凹陷中新统震积岩及其地质意义

通过对6口钻井岩心的详细观察,在塔里木盆地西南缘的西昆仑山前叶城凹陷中新统克孜洛依组和安居安组发现同沉积的软沉积物变形构造,包括液化砂脉、负载及球枕构造、挤入构造、液化卷曲变形、软泥触变变形、液化底劈、软布丁构造及同沉积微断层等,分布广,且重复出现。经与典型的震积岩比较认为,它们都属于地震成因的沉积构造。分析认为,克孜洛依组和安居安组的震积岩可分为4个发育时期,时间跨度大约为5 Ma (16-11 Ma),第1、2期时间较长、构造活动较强烈,第3、4期时间较短、构造活动较弱。这是首次在塔西南地区新近系陆相地层中发现震积岩,震积岩的发育与中新世西昆仑山阶段性隆升、山前逆冲带多条逆冲断层活动引发的周期性地震活动有关。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组古地震效应及其地质启迪

印支期秦岭造山活动控制和影响着鄂尔多斯盆地南缘边界性质和盆内延长组的沉积作用。通过岩芯分析,在盆地东南部延长组地层中识别出震裂缝、层内阶梯状微断层、微褶皱、液化砂岩脉、液化卷曲变形、球-枕构造、环状层理、丘-槽构造、震积角砾岩等典型的软沉积物变形构造,反映该时期研究区有受频繁且强烈地震作用事件影响的痕迹。在此基础上,对晚三叠世鄂尔多斯盆地盆山耦合作用过程及其响应的动力学机制进行了深入分析;进一步详细研究了震浊积岩这一特殊事件沉积体的形成机制与时空分布规律,并建立其沉积模式;最终讨论了该时期地震作用事件的属性特征及周期活跃性。     

西藏班公湖—怒江构造带尼玛盆地构造性质

雅鲁藏布江洋俯冲及印度-欧亚陆陆碰撞导致了强烈的大陆岩石圈挤压变形与青藏高原的隆升。研究青藏高原内部破碎带构造-沉积演化,对理解相关变形如何向欧亚大陆腹地扩展传递至关重要。班公湖—怒江缝合带内发育一系列白垩纪—新生代陆相沉积盆地,保存了关于该时期高原内部构造-沉积演化的丰富信息。针对该类盆地的构造性质和形成机制有走滑拉分盆地、断陷盆地、前陆盆地3类不同观点。若要检定上述观点,需要开展如下工作:(1)查明盆地基底与充填建造变形特征;(2)结合构造背景探究其演化机制。鉴于此,本文对该带内尼玛盆地开展大比例尺地质填图与构造分析,结合前人成果,对盆地构造背景、构造性质和构造演化进行了探讨。主要取得了如下认识:(1)尼玛盆地基底为班公湖—怒江洋闭合形成的软碰撞缝合带内的变质岩与海相沉积岩。基底断裂为近东西走向,倾向或南或北的逆冲断裂。(2)盆地充填建造为上白垩统—新近系多旋回河湖相沉积。其变形样式主要为轴向近东西延伸的非对称褶皱,局部卷入基底断裂变形。多幕次变形自边缘向盆地中心前展式递进发展。(3)盆地可以划分为盆北掀斜隆起、南部推覆扇状隆起两处主要剥蚀物源区、中部基底断片掀斜隆起一处次要剥蚀物源区,以及北部叠瓦状压陷区与南部对冲压陷区两处主要构造沉积单元,其构造格架可以概括为“三隆夹两坳”。(4)尼玛盆地肇始于班公湖—怒江洋闭合导致的南北向地壳缩短。其后,雅鲁藏布江洋北向俯冲与印度-欧亚碰撞所致南北向挤压,导致盆地基底断裂发生周期性活动,伴有多旋回磨拉石建造与递进变形。简言之,尼玛盆地为软碰撞缝合带之上发育的山间压陷盆地。     

沂沭断裂带及其近区地震事件地层的时空分布及意义*

沂沭断裂带纵贯山东省中部,属郯庐断裂带中段。在沂沭断裂带及其近区新元古代—新生代的沉积地层中,到目前,已识别出25个地震事件层位。这些地震事件层位的名称取自不同年代或年龄的含地震记录的岩石地层。大多数地震记录是震积岩,少部分为震火山岩,它们的时空分布支持该断裂带生成—活动与发展历史分2个阶段: 古郯庐断裂带阶段(新元古代—古生代)和中—新生代阶段。新元古代初鲁中至苏皖北部NNE向韧性剪切带的形成,沟通了秦岭大别与苏鲁洋间的NEE走向的转换断层,可能是沂沭断裂带或古郯庐断裂带的成因机制。在纵向上,古郯庐断裂带阶段形成了8个地震事件层位,其中5个地震事件层位较密集地分布于南华系至中下寒武统;中—新生代阶段形成了17个地震事件层位,其中12个层位较密集的分布于白垩系—古近系。因此,南华纪—早中寒武世、白垩纪—古近纪分别为2个发展阶段的强地震事件频繁发生时段。在这2个发展阶段,该断裂带地震活动的动力来源不同: 古郯庐断裂带阶段主要源于华北与华南板块的相向运动与碰撞;中—新生代阶段主要源于太平洋板块向欧亚大陆板块下俯冲。在横向上,有15个(占60%)地震事件层位分布在此断裂带内或由该断裂带内向两侧延伸,这体现了沂沭断裂带一直是研究区内发震构造的主体。所有地震事件地层分布于该断裂带纵中轴线两侧150~180,km以内的同沉积盆地,这证明该深大断裂带的两侧近区是强构造地震活动区。作者关于地震事件层位的时空分布的论述和图解,展示了该断裂带自形成以来的地震作用的过程与历史,清晰地勾绘出了这条长期活动地震带的影响范围,这不仅对分析此类深大活动断裂带及其附近由地震引发的软沉积物变形与地震作用具有重要意义,而且对评价此类地震带对地表和建筑物的地震破坏效应也具有重要意义。     

Sedimentary facies and soft-sediment deformation structures in the late miocene-pliocene Middle Siwalik subgroup,eastern Himalaya,Darjiling District,India

The Himalayan fold-and-thrust belt has propagated from its Tibetan hinterland to the southern foreland since ∼55 Ma. The Siwalik sediments (∼20 - 2 Ma) were deposited in the frontal Himalayan foreland basin and subsequently became part of the thrust belt since ∼ 12 Ma. Restoration of the deformed section of the Middle Siwalik sequence reveals that the sequence is ∼325 m thick. Sedimentary facies analysis of the Middle Siwalik rocks points to the deposition of the Middle Siwalik sediments in an alluvial fan setup that was affected by uplift and foreland-ward propagation of Greater and Lesser Himalayan thrusts. Soft-sediment deformation structures preserved in the Middle Siwalik sequence in the Darjiling Himalaya are interpreted to have formed by sediment liquefaction resulting from increased pore-water pressure probably due to strong seismic shaking. Soft-sediment structures such as convolute lamination, flame structures, and various kinds of deformed cross-stratification are thus recognized as palaeoseismic in origin. This is the first report of seismites from the Siwalik succession of Darjiling Himalaya which indicates just like other sectors of Siwalik foreland basin and the present-day Gangetic foreland basin that the Siwalik sediments of this sector responded to seismicity.     

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.     

鲁中寒武系馒头组震积岩的发现及初步研究

近几年在鲁中不同地区发现馒头组石店段中均有震积岩产出。震积岩形成于干燥的潮坪泻湖环境，发育在下寒武统的上部。它们具有记录强地震事件的泄水构造（地震成因泥晶脉）、液化卷曲变形、阶梯状小断裂、层内错断和液化网状裂纹等层内构造的特征。本文通过地层综合对比，论证了不同地区震积岩的等时性。认为：鲁中早寒武世末有一个地震活跃期；地震序列属乔秀夫（1994，2001a)提出的碳酸盐岩振动液化地震序列的原地系统；震积岩分布范围是约在510Ma前，以古郯庐带为震中的强地震之7－11度烈度区。为区别于张增奇（1996）提出的鲁中新元古代石旺庄期地震事件层，将此地震成因地层名之为馒头期地震事件层。     

惠民凹陷的震积作用及低电阻率油层

惠民凹陷沙河街组中存在古地震作用形成的原地扰动层、震浊积岩和震风暴岩,尤以原地扰动层和震浊积岩发育。可见微断层、层内阶梯状断层、震球枕构造、震碎角砾及各种变形构造等震积岩的识别标志。惠民凹陷中央隆起带基山砂体中,震积作用及震积岩分布与火山作用、火成岩分布具有同时间性与同空间性。震积岩,特别是震裂岩和震碎角砾岩中的孔、缝形成早,改善储集层渗透性,可成为一种非均质性很强的储层。该储层具有裂缝-孔隙双重孔隙网络,常形成相对低电阻率油层。      

Neogene Paleoseismic Events and the Shanwang Biota’s Burial in the Linqu Area, Shandong Province, China

Several paleoseismic events are recorded in the Neogene Linqu Group, exposed in the Linqu area, Shandong Province, China. The events were interpreted on the basis of fieldwork and laboratory analysis, which showed the presence of seismites with plastically deformed soft-sediment deformation structures in the Shanwang Formation, and of seismic volcanic rocks in the Yaoshan Formation which show brittle deformation. The earthquake-triggered soft-sediment deformations in the seismites include load structures, ball-and-pillow structures, flame structures, pillow-like beds, boudinage structures, slump folds, syn-depositional faults, veins of liquefied sand, and dikes of liquefied sandy lime-mud. The seismic activity is also reflected in what might be called ‘brittle seismites'; these originated when, under the influence of seismic vibrations, semi-consolidated conglomerate was shattered. Moreover, volcanic activity is related to intense earthquakes that affected basalts intercalated with sand layers; these successions are known as ‘seismic volcanic rocks', which are characterized by veins of liquefied sand intruding the basalts. All above traces of paleoseismic activity were left from one single time span of 4 Ma with active seismicity that took place 14–10 Ma. This time span is known as ‘the Linqu Neogene Paleoseismic Active Period', which is divided into four paleoseismic episodes, which were responses to tectonic extension and basin rifting in this area. It even includes the activity of the Yishu Fault Zone during the Miocene and the Neogene. The ratios of trace elements in the seismites, w(La)/w(Sc) and w(La)/w(Th) are higher than the average value of the upper crust, but w(Th)/w(Sc) is lower; this is geochemical evidence for the basin rifting that resulted in a high sedimentation rate. The intense and frequent paleo-earthquakes are held responsible for the rapid burial of the Shanwang Biota. Secondary earthquake-induced processes(e.g. slumping of a lake shore and the strongly increased lacustrine sedimentation rate) contributed to the rapid burial of the biota.     

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。     

国内震积岩研究现状

地震是一种灾害性的地质事件。震积岩是在地层中具有古地震事件纪录的一类岩石的总称。对其研究可为地壳构造演化提供动力学解释。在地震过程中,震积作用可以形成特殊的标志性特征:如震动液化泥晶脉;微褶皱;层内阶梯状断层;自碎角砾岩(震塌岩);液化均一层等。本文综述了国内学者建立的几种陆相和海相震积岩序列:如碳酸盐岩振动液化地震序列(海相序列);大陆边缘震积岩序列;萨布哈震积岩序列(海陆过渡带序列);陆相碎屑岩地震液化序列(陆相序列)。同时,结合国内学者的研究成果,建立了由震积岩、海啸岩和震浊积岩组成的四种地震沉积组合;并指出了震积岩在构造演化解释、石油储层地质及全球古地震节律方面的研究意义。