青川断裂带中段断层泥中石英颗粒表面微形貌特征及其年代学意义

断层泥作为断裂脆性剪切变形的产物,记录了断层滑动方式和活动时间等信息,尤其是断层泥中石英颗粒表面微形貌特征的识别和统计,可以为估算断层活动相对时间提供证据。青川断裂作为秦岭构造带的南界,晚新生代以来发生右旋走滑运动,沿断裂带出露完整的断层破碎带,断层泥非常发育。本文以该断裂带中段:木鱼—大安段发育的青灰色和紫红色断层泥为研究对象,在野外调查的基础上,重点对断层泥中石英颗粒表面的微形貌进行了扫描电子显微镜观察,发现两类(Ⅱ和Ⅲ类)中-深度溶蚀石英形貌和一类(Ia类)弱溶蚀石英形貌,未见Io类破裂微形貌。石英微形貌类型的统计结果指示青川断裂中段最新活动时间在晚更新世,全新世没有明显活动,与断裂带全新世河流阶地未发生构造扰动的现象一致。     

四川白玉县竹英-贡达断裂断层泥石英微观形貌研究

通过对金沙江上游叶巴滩水电站外围竹英-贡达断裂带的新活动性研究,利用扫描电镜对选取的断层泥中的石英颗粒样品进行溶蚀微形貌的观察和统计分析,发现断层泥中的石英颗粒表面的溶蚀微形貌特征简单,以橘皮状为主,表明竹英-贡达断裂不具有新活动性.这与电子自旋共振测年方法显示的结果一致,同时也说明了该方法可以反映断层活动的年代信息.     

内蒙古杨树林剖面断层泥特征及其对断层活动的指示意义

以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用传统黏土矿物地质温度计讨论断层活动特征及断层活动导致温度小幅升高的可能。通过X—射线粉末衍射(XRD)及X—射线荧光光谱(XRF)测试,分析了断层泥及其中黏土矿物的物相及主量元素特征,同时,利用扫描电镜(SEM)对断层泥中分离出来的石英颗粒微形貌进行了表征。研究结果表明,杨树林剖面所在的断层主要经历了黏滑事件,断层活动性较弱且水岩反应程度较低;断层泥中的黏土矿物主要为伊蒙混层矿物,垂直于断层面方向上的蒙脱石伊利石化程度及黏土矿物含量变化趋势表明伊蒙混层矿物可能受到了同震摩擦升温效应的影响;利用黏土矿物地质温度计估算得知,断层泥中伊蒙混层矿物的形成温度为140℃～160℃;断层泥中伊蒙混层矿物形成温度上下限的差值为20℃,代表了同震摩擦造成的断层内部温度小幅升高情况。     

西秦岭白龙江断裂带断层泥石英微形貌特征及其年代学意义

断层泥是断裂活动信息的重要载体,其中石英碎砾微形貌特征的识别和统计,可以提供断裂活动的年代学证据。在野外调查的基础上,对西秦岭白龙江断裂带西段尼什峡剖面进行了系统的断层泥样品采集,共采集22件样品全部进行了石英碎砾提取和扫描电镜微形貌观察统计,其中5件样品进行热释光测年。结果表明,该断裂带尼什峡段在晚近以来曾多次活动。活动始于上新世,早更新世至中更新世早期进入高峰期,晚更新世仍在活动,但全新世已不再活动。这一结论对于正确评价白龙江断裂带的活动规律及其对该区自然环境的影响具有重要参考意义。     

准噶尔盆地南缘霍尔果斯和吐谷鲁断裂带断层泥分形特征与断裂活动关系

根据采集的天然断层泥样品 ,对准噶尔盆地南缘霍尔果斯和吐谷鲁逆断裂带中断层泥进行了显微构造、显微形貌和分形研究。研究结果表明 ,断层泥至少存在三期变形 ;同时断层泥和石英碎粒中既发育有线状擦痕、阶步等典型的粘滑活动显微构造 ,也发育有剪切滑动、定向排列等典型的蠕滑活动变形现象 ,说明了断裂活动的长期性和复杂性。断层泥的分形研究表明 ,霍尔果斯和吐谷鲁断裂带断层泥分维值分别在 2 .17～ 2 .6 3和 2 .76～ 2 .89变化 ,分维值与断层运动方式粘滑或蠕滑不存在因果关系。因此 ,断层泥分维值能否作为判别断裂活动方式值得进一步研究。     

龙泉山断裂带断层最新活动年代及方式

龙泉山断裂带属龙门山前陆隆起,与青藏高原龙门山的隆升演化密切相关。为探讨龙泉山断裂带断层活动方式、期次及年代特征,在该断裂带不同部位采集了断层泥样品,通过扫描电镜(SEM)对样品中的石英颗粒进行了痕迹微形貌和溶蚀微形貌观察,通过电子自旋共振(ESR)测试了样品断层的最新活动年龄,并结合区域地震资料,进一步研究了龙泉山断裂带断层的发震潜力。结果表明: 龙泉山断裂带断层运动方式以黏滑为主,兼蠕滑; 具有多期次活动特征,强烈活动时间为早更新世—中更新世,晚更新世也有明显断层活动,全新世断层活动不明显; SEM 、ESR、热释光(TL)测得的断层最新活动年龄为(1 210±121)~(110±10.0) ka; 最新活动年代和活动性具有分段性,中段断层活动性较弱,北段和南段断层活动性较强。总之,龙泉山断裂带为1条活动性断裂带,具有一定的发震潜力,地震沿断裂带呈带状分布,但相比其西侧的龙门山断裂带,其活动性已大大降低。     

三峡九湾溪断裂带断层泥的特征及分段研究

在分析研究前人资料的基础上,结合野外实际工作和室内研究,从三峡九湾溪断裂带内各段断层泥的特征研究分析出发,探讨了九湾溪断裂带的分段性,结果发现:九湾溪断裂带存在明显的分段性,中段和南段地震活动频度和强度大,应变强度高,断层活动以粘滑为主,其分维值在2.2～2.6之间,石英碎砾表面发育各种撞击揳入现象、线状擦痕等显微构造;北段地震活动频度和强度较小,应变强度弱,断层活动以稳滑为主,兼具粘滑,其分维值在2.4～2.8之间,石英颗粒多为磨圆球砾,其刻蚀形貌以裂而不破现象为代表;中段是九湾溪断裂带最有可能发生诱发地震的地段和我们的重点监测地段。     

秦峪断裂带断层泥物质特征及活动方式研究

断层泥是研究断裂带的重要信息载体.根据采集的断层泥样品,采用扫描电镜与XRD试验分析秦峪断裂带南支断层F1、主断层F2断层泥样品的微形貌特征及矿物成分特征.结果表明,F2断层泥颗粒多表现为板状,F1断层泥颗粒多呈现出针状、叶片状等黏土矿物特征,且伊利石、蒙脱石、高岭石含量高于F2断层泥.F1、F2断层泥石英碎砾表面并存...     

断层泥石英微形貌特征在断层活动性研究中的意义

断层泥是断层活动的信息载体,其中的石英颗粒微形貌特征能够反映断层活动方式、期次和活动年代。利用环境扫描电镜,对西藏拉萨那林拉卡断裂白定段断层泥石英样品进行了溶蚀微形貌统计分析及应力痕迹微形貌观察。结果表明:石英颗粒呈现出以钟乳状为主和桔皮状为主的两种截然不同的溶蚀微形貌特征。对照Kanaori Y等关于石英微形貌与年代关系的图谱可知,该断层形成以后至少有过两次再活动,其活动年代分别为上新世至早更新世和中更新世。这与热释光定年法确定该断层最后一次活动时间为287.08 Ka±24.40 Ka的结果相吻合;另外,代表晚期活动特征的应力痕迹微形貌观察结果显示,同一石英颗粒上发育了代表蠕滑和粘滑两种滑动的阶步状刻痕(蠕滑)-撞击碎裂痕(粘滑)组合,以及阶步状刻痕(蠕滑)-贝壳状断口(粘滑)-平直擦线(粘滑)的组合,说明该断层在晚期(中更新世)曾经历了蠕滑和粘滑两种滑动方式。代表蠕滑的阶步状刻痕清晰突显,而代表粘滑的线状擦痕明显受到溶蚀,这说明粘滑运动在先,蠕滑运动在后。此外,擦痕线的叠加、切穿现象还表明,断层在中更新世的滑动至少有3个亚期次。综合应力痕迹微形貌特征认为,3个亚期次滑动的前两次表现为粘滑,第三次为蠕滑或粘滑向蠕滑过渡类型。     

西藏日喀则拉堆—乃东断裂带断层泥石英微形貌特征及其年代学意义

为推断西藏日喀则拉堆—乃东断裂带(LNF)的断层活动年代及活动性,在野外调查的基础上,对该断裂带上采集的2件断层泥样品中的石英进行了扫描电镜(SEM)下微形貌观察,并将石英表面形貌出现频率绘制成统计直方图。结果显示,拉堆—乃东断裂带第四纪以来具有明显的活动性;且石英微形貌大量出现贝壳状结构、次贝壳状结构和桔皮状结构的组合类型,推断该断裂带自中更新世进入活动高峰期,全新世以来仍在活动。     

准噶尔盆地南缘断裂带显微构造特征与活动时代

对准噶尔盆地南缘霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带中的断层泥和构造岩显微构造进行了研究,并对断裂带中的石膏、石英脉和断层泥进行了ESR测年。显微构造研究表明,断裂带至少经历了3期构造变形,断层泥和石英碎粒中既发育有线状擦痕、阶步等粘滑活动显微构造,也发育有剪切滑动、定向排列等蠕滑活动变形现象。ESR测年结果显示,霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带形成于1.5Ma前,在0.4~1.0 Ma和0.08~0.12 Ma期间进行了二次再调整。断裂活动时间与青藏高原阶段性隆升的时间一致,说明准噶尔盆地南缘霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带的形成与青藏高原的隆升过程密切相关。      

白鹤滩水电站库区小江断裂带活动性研究

小江断裂带北段为白鹤滩水电站库区内规模最大的断裂构造,其几何展布特征与活动性对库区移民及其就近安置规划有明显的制约作用。通过对小江断裂北段大比例尺调查、断裂带石英形貌扫描以及现场氡气测量等综合研究,重新界定了小江断裂带北段展布,即北起宁南县华弹镇,沿金沙江左岸经永乐村,鲁吉、溜姑延伸至蒙姑以南,断裂带总体向西陡倾。石英微形貌统计分析与应力痕迹微形貌观察结果表明,断层强烈活动时间在晚更新世,同一石英颗粒表面具有代表两种滑动方式（蠕滑和黏滑) 的应力痕迹组合,应力痕迹的溶蚀程度、叠加和切割关系表明,断层在晚更新世的滑动至少有3个亚期次,早期为蠕滑,中晚期为黏滑。小江断裂北段的潜在地震危险性评估表明,其可能发生强震的最大震级约在M_S6.8级~M_S7.1级左右,为未来仍有可能再次活动的强震地区。     

汶川地震断裂带断层滑移作用——来自高磁化率断层岩的信息

断层岩与地震有着密切相关,通常沿断裂带的断层面发育.本研究以2008年汶川地震(Ms8.0)的发震断裂(映秀-北川断裂带)发育的古地震造成的断层岩为研究对象,利用Bartington MS2仪器表面测量探头对发育于四川省都江堰市虹口乡(31°8.789ˊN,103°41.472ˊE)映秀-北川断裂带花岗岩中的两条断层岩开展了高密度测量.测试结果表明磁化率在2×10-6SI到74×10-6SI之间变化,所测剖面均显示出断层岩区域与高磁化率相互对应现象.这种现象可能是由于断层滑移作用产生的高磨擦温度导致断层岩中高磁化率新矿物的形成所致.断层滑移作用致使断层泥中矿物颗粒粒径的减小也可能使磁化率增强.高磁化率断层岩(断层泥)的存在可以作为地震断层的判别依据之一,本研究对于定量分析研究断层岩(断层泥)提供了一种新尝试.     

丽江-小金河断裂盐源段断裂带规模、断裂带结构及其历史活动性

2008年汶川地震促使人们思考青藏高原东南缘走向和规模与龙门山断裂带相近的丽江- 小金河断裂的活动历史,但受限于地质条件制约断裂尤其是其北段相关研究极其薄弱。基岩断裂带的物质组成与结构特征是断层长期活动的产物,蕴含丰富的历史活动信息。本文以丽江- 小金河断裂盐源段多个天然剖面为研究对象,通过详细的断裂带宏观结构调查、断层岩显微构造及XRD分析发现：① 断层破碎带以一套厚度>20 m的破裂面密集带为特征,优势破裂面走向为NE20°~30°,推测为丽江- 小金河断裂长期活动形成的张剪性破裂;② 断层带核部以断层角砾岩和断层泥为主,灰岩角砾岩黏土矿物含量~2%,以伊利石和伊蒙混层为主,粉砂岩断层泥黏土矿物含量~52%,以坡缕石和绿泥石为主,石英含量36%,缺失长石类矿物。断裂带宏观结构和断层岩微观结构特征均表现为角砾呈棱角状,砾径差异极大且呈零散状分布,符合快速滑动特征,指示断层滑移方式为黏滑。此外,核部断层岩带统计厚5~8 m,这一规模相对于龙门山映秀- 北川断裂带核部180~280 m和安县- 灌县断裂带核部40~50 m显著偏小,表明前者自形成以来的活动性远低于后者,两者的地震行为并不能简单类比。结合断裂在宏观结构特征、断层岩成分与种类以及所反映的滑动方式与隆升剥蚀量的差异,认为丽江- 小金河断裂更可能是鲜水河断裂切断锦屏山- 龙门山构造带之后形成的,晚新生代与龙门山断裂带具有不同的活动历史。     

工程区内断层活动性研究的新方法

断层活动时会将其活动的信息留存在断层物质中。在地质调查研究的基础上,利用显微构造分析、同位素法测年、石英形貌法测年,宏观到微观、定性到定量,从断屋物质中提取断层活动的有关信息,来阐明断层活动性,这是一条新的研究途径,它可以不受条件的限制,因地制宜地开展,有着广泛的实际应用价值。通过对断层带中方解石脉、断层泥和断层物质与地质证据的对应研究三种不同类型的研究实例,都能为工程建设提供必要的依据。     

仙女山断裂带断层泥分维值与断裂活动研究

断裂带内的断层泥是断层新活动的产物,它记录了断层新活动的多种信息。依据分形理论对仙女山断裂带内断层泥粒度分维值与断裂活动关系的研究结果表明仙女山断丢以粘滑为主,兼有蠕滑。结合其它研究成果,对仙女山断裂活动及其对水电工程的影响进行了评价。     

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。     

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。     

华南沿海广从断裂带北段断层泥中石英微形貌与第四纪活动性特征

对广东省中南部广(州)-从(化)活动断裂带北段断层泥中的石英碎粒进行了扫描电子显微镜(SEM)微形貌分析和电子自旋共振法(ESR)测年。研究结果显示,石英微形貌特征在断裂活动的刻蚀阶段主要表现为放射状、阶步状断口以及平直擦痕,在后期溶蚀阶段以Ⅰ_A类和Ⅰ_B类特征为主兼有Ⅰ_C类和Ⅱ-Ⅲ类形迹;石英ESR年龄为234～296 ka BP。据此分析,该研究地段的广从断裂带在第四纪至少有4次活动,其主要活动期在中更新世中晚期至晚更新世早期,在上新世也有轻微活动;断裂运动性质以快速滑动的粘滑为主,兼有缓慢运动的蠕滑;力学性质为压剪性和张剪性并存。尽管这些特征显示该地段广从断裂带在全新世活动性较弱,但断裂带造成的岩石破碎性和地形反差致使工程建筑的地基非常脆弱。因此,对该地段流溪河特大桥及周边地段应切实加强潜在地质灾害的监测和防治。     

汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系

文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征.研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致.从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带.以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动.每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动.从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因.