特高坝地基深大断裂活动性与筑坝工程地质问题研究

某拟建水电站为高坝大库,挡水建筑物系200m级碾压混凝土重力坝,系我国在境外投资建设的重大能源项目之一。该水电站位于一条区域性的深大断裂（F₄断裂）上,该断裂的活动性以及涉及的筑坝技术可行性为本工程的重大技术课题,关乎水电站成立与否的关键。为此开展了区域地震地质调查、物探、钻探、硐探、断裂物质测龄以及岩土物理力学性质现场和室内测试等大量工作,研究表明:（1）该断裂地震活动微弱,最新活动年龄14.2万～79.8万年,是一条晚更新世以来不活动的断裂,为非活动断层;（2）F₄断裂对水坝建设存在影响的部位主要为碎裂岩带和F_4-1、F_4-2断层,其中微新碎裂岩多为Ⅲ_1B类岩体,仅F_4-2断层下盘影响带内的碎裂岩岩体为Ⅳ_1B类岩体,F_4-1、F_4-2断层带工程性质差,为Ⅴ类岩体,是坝基最软弱的部位;（3）在F₄断裂带上筑坝,建库后诱发构造型水库地震的可能性小,存在的主要工程地质问题为坝基变形和渗漏、渗透稳定问题,可通过适当深挖,并结合回填混凝土塞、固结灌浆、加深加密帷幕孔以及增加帷幕排数等工程措施予以处理。因此,F₄断裂带上可以兴建水电站工程,筑坝技术可行。结果可为该水电站设计、施工提供技术依据,为类似工程提供技术参考。     

鄂西清江水布垭工程库首区主要断裂活动性分析

随着鄂西清江中游水布垭坝址的最终确定,位于工程库首区的白沙坪断层(F₉)和桃李溪断层(F₈)的构造活动性引起了人们的关注。      

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。     

吉林省西林河脆-韧性剪切带及其与金矿化的关系

西林河脆-韧性剪切带是区域上富尔河-古洞河岩石圈深断裂带的重要组成部分,总体走向330°,由东部(F₁,F₂,F₃)、中部(F₄,F₅)和西部(F₆)3条脆-韧性剪切断层带组成。东部带以脆性变形为主,延长约4km;中部带除脆性变形外兼有塑性变形,延长约5km;西部带以塑性变形为主,总延长5.5km。构造岩比较发育,分为脆性变形构造岩系列和塑性变形构造岩系列。构造岩的变形和退变作用同时进行。西林河脆-韧性剪切带反映了西林河金矿的成矿时代为燕山期,是金成矿的导矿和容矿构造。本着就矿找矿的原则,根据成矿地质条件,在已有的6个矿体的延伸方向进行追索找矿;根据边缘成矿作用观点,可在矿区内太古宙灰色片麻岩与元古宙浅变质岩的接触带进行找矿。确立了6条找矿标志。     

贵州息烽温泉控热推覆构造的发现及成因研究

根据近年来磷矿深部勘探资料,对贵州息烽温泉的构造地质条件及地热特征开展研究,获得了有关温泉地质成因的新认识。①由洋水背斜、安清断层(F₁)和温泉断层(F₂)组成的叠瓦状逆冲推覆构造体系,构成了息烽温泉地热水系统的主体及边界,该控热构造体系内地表构造与地腹构造并不统一,老地层盖在新地层上,构成顶、底两层叠置的多个热储单元,这些热储单元是地热水形成和运移的良好场所。②安清断层(F₁)使多个热储单元直接接触,从而具有密切的水力联系,为导水、导热的良好通道; 温泉断层(F₂)构成了息烽温泉区地热水系统的边界。③大气降水沿断裂通道下渗至深部的碳酸盐岩热储层中,吸收热量形成地热水,在高温高压条件下,向洋水背斜核部进行迁移,受上覆寒武系碎屑岩盖层的保护和温泉断层的限制,形成洋水背斜西翼和北端的地热资源有利富集区,最后受分支断层阻挡而自然岀露。     

湖北西南部构造地质

湖北省西南部地質構造形態,可以分別為華夏式與新華夏式。華夏式構造為本區主要構造形式,走向東北——西南。顯著的褶縐有十一個背斜(看附圖F_2-4,F₆,F₈,F₁₁,F_13-15,F₁₇,F₂₁),十二個向斜(F₁,F₅,F₇,F_9-10,F₁₁F₁₆,F₁₉,F_20-22,F₂₆);還有九個逆掩斷層(T_3-11)。褶縐形狀是寬而長,各軸向略呈平行,有向兩端延長達幾百公里的,有向一端延展的,或兩端傾消的。較新地層居向斜中部,較老地層居背軸軸部。向斜軸部地層傾斜平緩（傾角15°—30°）,在兩翼傾斜較陡（傾角35°—70°）,有時直立。至於逆掩斷層(T_3-11),斷層走向與褶縐走向相同,T₃（看附图）是最顯著的,向兩端延長达60公里,斷層面傾向西北,上衝體從西北向东南推動。其餘斷層延長較短,上衝體有從西北向東南,亦有從東南向西北推動,情况不一。新華夏式構造在本區內居次。褶縐走向北北东—南南西,成狭而長的形狀。向斜軸部地層傾斜較陡（傾角45°—80°）,而在背斜軸部傾斜較緩。属於此系的逆掩斷層,T₁在齊嶽山之东麓,T₂在川利縣之西,T₉在咸豐縣之南,T₁₁及T₁₂都在F₁₈向斜西翼。斷層走向都是北北東-南南西,舆褶縐走向相同。 華夏式與新华夏式二系構造干涉現象異常顯著,如向斜（F₁）軸部被逆掩斷層（T₂）截割為二,背斜(F₁₃)的西南段被逆掩斷層阻切,向斜與背斜原來都成東北—西南走向,被成北北東—南南西向的逆掩斷層所阻切。亦有褶縐受阻撓而折轉成北北東—南南西向,如F₇,F₈,F₁₀;可以證明華夏式構造受新華夏式構造所阻切。 華夏式被新華夏式所截切或干涉,二者造山運動時期,自然前者較早,約在白堊纪的後期;後者較晚,在白堊紀之後,可能在第三紀初期。     

京西煤田马兰薄皮式推覆构造

马兰薄皮式推覆构造由F₀₉、F₀₁分别构成顶、底部推覆构造的边界断层及主滑面,其间包容着14个断片,向下消失于基底滑脱面之上,构成典型的侏罗山式薄皮构造。外来岩体由北西向南东推覆滑动,滑移距离在7km以上,地层长度缩短5倍左右,地层厚度增加3倍。推覆构造产生于J₃t之后,K₁d之前,系燕山运动中晚期,向下切割及叠加在早期F₁滑覆构造系统之上。构造发育规律对找煤勘探具有重要的指导意义。      

湖北天门谭家岭遗址全新世中晚期气候变化及其对人类活动的影响

石家河文化是长江中游地区早期文明演化进程中的重要阶段,然而目前对于石家河文化的绝对年代尚存有分歧,对该时期环境特征与人类文明相互关系的研究也较少.选择石家河文化典型遗址——谭家岭遗址为研究对象,经美国NSF-Arizona AMS实验室对该遗址剖面AMS 14C年龄的测定,并结合石家河文化的相对年代,可知石家河文化的绝对年代定在4 800~4 100 cal. a BP比较合适;通过对该遗址剖面的地球化学元素分析,借助主成分分析、环境C值等统计分析方法,结果表明:本区在4 850~4 300 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于高值段,反映气候相对温暖湿润,同时反映人类活动的指标F₁和F₃得分也处于高值段,表明人类活动较强;在4 300~4 124 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于低值段,揭示气候进入相对寒冷干旱时期,同时F₁和F₃得分显著降低,指示人类活动减弱,石家河文化走向衰败.本文研究结果表明距今4300a暖湿转为干冷气候背景下的洪水事件可能促使石家河文化走向衰败.      

一个由潮汐和风暴影响的滨岸和内陆棚沉积序列--豫西前寒武纪汝阳群

豫西前寒武纪汝阳群是一套主要由潮汐和风暴所影响的滨岸和内陆棚碎屑沉积.整个沉积序列由九种主要岩相组成,即粗砂岩/砾岩相（F₁）,槽状交错层砂岩相（F₂）,复合交错层砂岩相（F₃）,巨型板状交错层砂岩相（F₄）,丘状交错层砂岩相（F₅）,平坦层状砂岩相（F₆）,低角度交错层砂岩相（F₇）,互层泥岩/砂岩相（F₈）和水道沉积（F₉）.这些不同的岩相可构成三种典型的相组合,即潮汐影响的相组合（A₁）,风暴影响的相组合（A₂）,和潮汐/风暴结合影响的相组合（A₃）.其中A₁主要发育在云梦山组和白草坪组,A₂构成北大尖组的大部分,而A₃则在云梦山组和北大尖组都有出现.文中详细讨论了各种相的形成过程,并且强调了由潮汐形成的沙浪沉积.     

郴州市许家洞地区地热资源特征及资源量评价

为查明郴州市地下热水资源的特征及储量,本文选取许家洞地区两个典型地热田,通过地热地质调查、水质测试等方法调查了研究区的地质条件、地热流体场特征、地下热水水化学类型。基于上述研究开展了许家洞地区地热资源储量的分析评价。研究结果表明：(1)区内地下热水受断裂构造控制,是入渗地下水沿着断裂构造在深部循环过程中吸收隐伏岩体中的热能形成的;(2)地下热水水化学类型主要为HCO₃-Ca型、HCO₃-Ca·Na型或HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,为低温、无色透明的弱碱性水;(3)热水的主要补给来源为大气降水,水分入渗后主要沿区内发育的北东向断裂构造(F₂₄、F₇、F₂₅、F₈)运移到一定深度,地下水逐渐增温变成地下热水,在断裂交汇处沿着不均匀发育的岩溶裂隙系统向上运移,以温泉形式出露于地表;(4)研究区地下热水每年可提供热能约3.23×10⁸MJ,每年可节约标准煤资源约1.18×10⁴     

海南岛北部马袅—铺前断裂东段活动性与地壳稳定性评价

近东西向展布的马袅—铺前断裂是琼北地区主要活动断裂之一,也是1605年琼山7.5级地震主要控震断裂之一,其活动性对评价海南岛北部地壳稳定性及地质灾害预测有着重要意义。本文通过遥感解译、活动断裂断错地貌填图、高密度电法剖面测量、联孔剖面钻探验证等方法,查明了马袅—铺前断裂东段的空间展布特征：8条北东东向展布、北倾或南倾的正断层F_2-1~F_2-8组成三堑夹两垒构造,继承上新世之前的多期活动断裂。年代学测试结果鉴别出5条全新世活动断裂（F_2-1、F_2-4、F_2-6、F_2-7、F_2-8）,2条前第四纪断裂（F_2-2、F_2-5）和1条早中更新世断裂（F_2-3）;全新世以来F_2-1、F_2-7、F_2-8断裂垂直活动速率为0.43~1.79 mm/a;F_2-4、F_2-6断裂垂直活动速率为0.12~0.33 mm/a。结果表明,东寨港东岸地区处于不稳定区,应加强断裂活动的监测力度,工程建设时应按照相关标准进行规避。     

Differential timing of vertical-axis block rotations in the northern Ryukyu Arc: Paleomagnetic evidence from the Koshikijima Islands,Japan

Over 300 samples for paleomagnetic analysis and K–Ar dating were collected from 27 sites at NW–SE and NE–SW trending dike swarms (herein, NW dikes and NE dikes, respectively) in the Koshikijima Islands, northern Ryukyu Arc. The NW dikes are Middle Miocene in age and have directions (D = ? 37.7^°, I = 51.8^°, α₉₅ = 9.6^°, and κ = 40.8) that are deflected westward relative to the stable eastern Asian continent. Conversely, the NE dikes, of Late Miocene age, have directions (D = 16.1^°, I = 57.7^°, α₉₅ = 7.1^°, and κ = 41.9) that show no such deflection. These differences are interpreted as indicating that the Koshikijima Islands underwent approximately 40^° of counter-clockwise rotation during the Middle to Late Miocene. A synthesis of the paleomagnetic and structural data suggests a three-stage history of extensional deformation: (1) displacement upon normal faults (F₁ faults) without vertical-axis block rotation, (2) strike-slip reactivation of F₁ faults and oblique-normal displacement on NE–SW-trending faults (F₂ faults) with vertical-axis block rotation, and (3) oblique-normal displacement on F₂ faults without vertical-axis block rotation. Regional differences in the timing and amount of counter-clockwise vertical-axis block rotations indicate that the northern Ryukyu Arc rotated as several distinct rigid blocks.     

Timing of megakinks and related structures: Constraints from the Devonian Bunga‐Wapengo Basin,Mimosa Rocks National Park,New South Wales

The Bunga beds are bounded by faults adjacent to which are fanglomerates that form part of an early Late Devonian volcanic rift basin. Some cross‐faults acted as precursors for later regional deformation that kinked the Ordovician basement and gently folded the basin sediments in a northwest‐southeast direction. Details of the faulted junction at Picnic Point and orientation of cleavage microstructures in the fanglomerates support the dating of the north‐south regional F₂ deformation as Middle Devonian or older and the northwest‐southeast F₃ kinking as post‐early Late Devonian.     

湖南宝山铜铅锌多金属矿床控矿构造特征研究

宝山铜铅锌多金属矿床位于南岭成矿带中段北缘,分为中区的矽卡岩型铜钼矿、外围的热液型铅锌银矿床,具有明显的水平矿化分带性,矿体受构造控制。通过野外工作及室内综合研究认为,宝山铜铅锌多金属矿床的形成具有多期性。矽卡岩形成时期的控矿构造为F₀断层,金属硫化物形成时期的控矿构造为F₂₁与F₂₅断层。F₀、F₂₁、F₂₅断层为含矿热液运移的主要通道,倒转背斜、向斜构造则为含矿热液的富集成矿提供了良好的空间。     

赣南上围地区控矿断裂特征与铀成矿关系

位于江西省龙南县上围地区出露的燕山期花岗质复式岩体明显受北东向马屎山硅化断裂带和鹅形石英断裂夹持控制,是有利的产铀岩体,已探明291铀矿床和292矿点。岩体内断裂作用强烈,热液蚀变和铀矿化现象普遍。经地质调查,在岩体内识别出北东向断裂6条和北北东向断裂11条及若干北西—北西西向断裂。其中,北东向断裂主要包括岩体西部的硅化带和东部的石英断裂;北北东向断裂主要包括岩体东部的蚀变碎裂岩带和西部硅化破碎带;北西—北西西向断裂多被中基性岩脉充填,主要包括501～504号脉。北北东向断裂与铀成矿关系最密切,是容矿断裂。断裂的规模和产状控制了铀矿体的空间分布和展布形态,断裂性质控制了铀矿化类型,断裂变形程度控制铀矿化蚀变分带,断裂与中基性岩脉复合控制了富铀矿体的产出形态。     

滇东南都龙锡锌铟多金属矿床构造控矿模式及找矿方向

都龙锡锌铟多金属矿床位于华南板块西南缘之滇东南老君山矿集区南部,是中国重要的锡锌铟多金属资源产地,构造控矿特征明显。对铜街、曼家寨两个典型矿段及外围构造变形分析及控矿构造解析表明:区内各地质体之间均为构造接触,构造变形主要存在伸展滑脱及左行走滑等构造样式;F₀、F₁、F₂三条南北向断裂组成的早白垩世伸展滑脱构造控制了矿区的矿化蚀变及矿体空间产出形态,是矿区最主要的控矿构造;成矿后北西向马关—都龙左行走滑断裂为破矿构造,但其正断的性质使矿区受剥蚀程度相对较低,对矿床保存有利。根据控矿构造组合特征及区域构造背景建立了构造控矿模式,认为矿区南部深部、西部寒武系地层与新寨岩组深部为进一步寻找锡锌铟矿的有利区域,矿区深部找矿潜力较大。      

AMS14C法在地学中应用的发展近况

本文介绍了国外利用AMS¹⁴C法研究极冰、海水中溶解的碳、大气中含碳,深海沉积含碳物等的最新进展和成果。这些成果表明,由于AMS¹⁴C法测定需要的样品量仅是常规测定用量的千分之一,因而为在地学领域中的应用开辟了广阔的前景。我国的AMS¹⁴C方法研究已经起步,新方法的建成和使用必将推动有关学科的进一步发展。     

冀西北地区重力场特征及对地质构造的再认识

依据冀北地区1:20万区域重力调查成果,阐述了冀西北地区区域重力场的基本特征,在对该地区断裂构造推断解释的基础上,提出了对该区主要构造的新认识.其中依据重力资料新推断出3条北西向断裂构造:康保-赤城-密云断裂F₁₁、张北-张家口-怀来-昌平断裂F₄₇、万全榆树林-涿鹿倒拉咀断裂F₄₈;认为东西向康保-沽源、崇礼-赤城、天镇-密云深大断裂带,北东向张北-沽源、怀来-上黄旗、北西向兰城子-龙门所、张北-沙河、榆林沟-南流水断裂带构成了本区内深部断裂的构造格架.     

大柳树坝址区平硐断层的最新活动时代研究

通过重新采集大柳树坝址区主要平硐断层的断层物质,采用ESR测年方法,经过严格的实验室测试程序,给出了这些断层物质年代测试结果,得出这些断层晚更新世以来没有活动,均不属活动断层。     

Study on System of Faults in the Gulf of Mexico and Adjacent Region based on Gravity Data

In the Gulf of Mexico and adjacent landmasses,faults are very complex,and their distribution is closely related to plate tectonics,ocean-land boundary,and former structure.The plane position of the faults can be identified by the maximum characteristic of the vertical derivative of the normalized vertical derivative of the total horizontal derivative(NVDR-THDR)of the Bouguer gravity anomaly.The apparent depth of the faults is inverted by the Bouguer gravity anomaly curvature property.Based on tectonic evolutionary processes and the plane distribution and apparent depth characteristics of the faults,a complete fault system for the Gulf of Mexico and adjacent areas has been established,including 102 faults.The apparent depths of 33 first-class faults are 16-20 km and for 69 second-class faults are 12-16 km.The F_1-2and F_1-3subduction fault zones are two caused by the subduction of the Cocos Plate into the old Yucatan and Chorti landmasses;F_1-11and F_1-12fault zones extend westward to the coast of Guatemala and do not extend into the continent;F_1-17and F_1-20faults,which control the boundary of the oceanic crust,do not extend southward into the continent.The fault system,which radiates in a"fan-shaped"structure as a whole,unfolds to the northeast.Faults of different nature and sizes are distributed in the Cocos Plate subduction zone,Continental,Gulf of Mexico,Yucatan old landmass and Caribbean Plate in NW,NNW,NS,NE and NEE directions.In the Gulf of Mexico region,the fault system is a comprehensive reflection of former tectonic movements,such as plate movement,drift of old landmasses and expansion of oceanic crusts.The first-class faults control the plate and ocean-continental boundaries.The second-class faults are subordinate to the first-class faults or related to the distribution of different sedimentary layers.