汶川地震基岩同震断层泥结构特征

汶川Ms8.0地震形成的地表破裂带主要沿松散沉积层分布,但在北川-映秀地表破裂带中,发现5处同震地表破裂带穿过基岩.通过详细介绍其中的4处基岩同震断层剖面,给出基岩同震断层泥的特点和识别标志.断层剖面位置从北向南:平武平溪、北川擂鼓、安县肖家桥和虹口八角庙.同震断层主要出露在相对较软的基岩中,断层长期活动形成了分带性特征显著的断层变形带,主要包括构造角砾岩、断层角砾、老断层泥和最新断层泥.其中,同震滑动产生的最新断层泥最为松软,厚度最薄,颜色最深,内部几乎不含角砾并与其他部分接触边界清晰平直.基岩同震断层泥的结构特征与断层围岩性质密切相关,当同震断层上下盘围岩由多种岩石组成,而且上下盘围岩强度差别较大时,断层变形带结构相对复杂,发育有厚层断层泥,局部存在多个滑动面;当上下盘围岩岩石组成相对单一时,断层变形带结构相对简单,断层泥厚度较薄.在野外断层变形带结构划分基础上,对部分断层剖面中的同震断层泥和断层岩进行了初步的显微结构分析,给出断层蠕滑和粘滑的显微结构特征,对同震断层泥中的流体活动方式进行了讨论.     

地震断层的渗透性

剪切带的流体压力因关系着地震断层的滑动强度以及应力释放过程一直备受重视。断层带的渗透率结构对认识断层带内流体活动状况、断层强度、摩擦稳定性以及同震过程等至关重要。文中介绍了断层带渗透率研究的原理、方法,总结了国内外最新的研究成果。脆性域断层的渗透率表现为核部低、两侧高的典型结构,断层泥通常具有最低的渗透率和强各向异性。在地震周期中,断层带的渗透性表现为突然增强-逐渐降低的过程。胶结、水岩反应及溶解-沉淀是间震期断层愈合的主要方式。热压作用是一种有效的断层弱化机制。当断层泥的渗透率小于10-18 m2量级时,地震会伴随强烈的同震热压效应。     

人工地震反射法在超前地质预报中的应用

超前地质预报关系到隧道施工的安全和进度。实践表明,采用基于人工地震反射法的TSP203超前预报系统(以下简称TSP203系统),并结合其它探测手段的综合预报方案能较好的实现超前地质预报,并可兼顾隧道施工特点和成本。文中介绍了TSP203系统的基本工作原理,并通过该系统在大瑶山铁路隧道的应用实例,说明该系统在复杂地质条件下的具体应用情况。结合多年现场实际操作经验着重分析了预报误差产生的主要原因:客观上由于岩性和构造面本身的复杂性以及TSP203系统的局限性,该系统探测与隧道轴向大角度相交的近平面状的结构面较适合,小角度或者平行结构面则不适合,探测溶洞和地下水有较大难度;主观上与操作人员的运用水平密切相关。提出了提高数据采集精度以及结合实际地质情况和其它物探方法提高对反射体解释能力的建议     

公路施工导致的古滑坡复活实例分析

在高等级公路的建设中，线形要求严格，在山区及丘陵地区往往需要采用开挖和填方等方式通过，新通坡的产生以及老滑坡的复活可能性大增。本文以绵广路K200＋700－K201＋000段一古滑坡为例，详尽讨论了其在公路施工影响下复活产生了新的多级滑坡的工程地质条件，并分析了评价了滑坡的稳定性，提出相关的工程处理措施。对这类滑坡控制因素的研究为相同或类似条件下的工程顺利施工具有重要意义。     

关于《二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄计算方法》几个问题探讨

关于《二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄计算方法》几个问题探讨杨晓松(中国地质大学地质系武汉430074)作者在《二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄计算方法》一文(下简称原文)中(杨晓松等,1993),提出了端元Sin-Nd模式年龄的概念及计算方法,其目的是解决模式年龄在解释时常遇到的困境(Arndt et al.,1987)。     

岩浆岩源岩化学组成的计算方法

本文从理论上建立了利用部分熔融作用的产物－原生岩浆岩及所含残留包体的化学成分计算源区岩石化学组成的方法，两个具体计算实例显示，该方法是有效，精确和简便易行的。     

西藏亚东淡色花岗岩Rb—Sr和Sm—Nd同位素研究——关于其年龄和源岩的证据

对西藏亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素的详细研究表明,亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成十分不均匀,其初始Sr值和ε-(Nd)(13 Ma)分别介于0.756～0.775和-11.6～-16.3。由于存在着显著的同位素变异,而难以获得其全岩Rb-Sr等时线年龄。但研究获得了12.9±0.95Ma矿物—全岩Rb-Sr等时线年龄,其锶初始值为0.7744±0.0008,该年龄可以与高喜马拉雅带其他淡色花岗岩的年龄对比。Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成显示亚东淡色花岗岩的源岩很可能是聂拉木群副变质岩。年龄统计分析表明,喜马拉雅淡色花岗岩是在地壳伸展和快速隆起背景下形成的,因此它的形成年龄是碰撞造山后地壳强烈活动和快速隆起的重要标志。     

二元混合系的端元Sm—Nd模式年龄及在造山带基底研究中的意义

本文提出二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄的计算方法,利用该方法计算二元混合体系两端元的Sm-Nd同位素组成,二端元在混源样品中的重量百分比及地壳残留时间。借助此方法,笔者计算了东秦岭褶皱带基底的Sm-Nd同位素物质组成及形成时代,并讨论了其基底演化过程。研究结果表明,南、北秦岭褶皱带的基底在物质来源和形成时代上存在明显的差别。北秦岭褶皱带基底由 3000Ma和 608Ma两个端元混合组成;而南秦岭褶皱带的基底,则由 1700Ma和 989Ma两个端元混合组成。研究暗示了东秦岭褶皱带存在二次重要的壳幔分异事件,时间分别为989Ma和608Ma。     

二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄计算方法

报道二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄的计算方法,即利用二元混合体系的Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析结果,可以计算2个端元的Sm-Nd同位素组成,两端元在混源样品中的质量百分比,以及地壳残留时间。同时计算了广西花山复式花岗岩的端元模式年龄,结果显示该岩体的物质来源于2500Ma华南古陆壳和622Ma从亏损地幔分异出来的大洋地壳的混合物。     

汶川地震破裂带断层岩纵波速度与孔隙度关系的实验研究

分布于地震破裂带上的断层岩具有高孔隙度的特征.该特点造成了其弹性波速度与结晶岩石和沉积岩存在明显的差异.确定断层岩的弹性波速度与孔隙度和矿物组成的关系对于利用地震资料探测深部断层和测井资料的解释至关重要.在10~600 MPa条件下,本文对地震断层岩的纵波波速（V_p）和总孔隙度（φ_t）进行了测量,并深入分析了V_p与孔隙度的关系.结果表明在10~600 MPa的压力范围内,V_p（p）随着压力的增高呈现对数增加,其增长率随着压力的上升而逐渐减小,遵从∂V_p（p）/∂p=a_v/p的变化规律.断层岩中的孔隙度随着压力的增高呈对数减小.与传统的认识不同,实验发现在压力高达600 MPa以上,大多数断层岩中仍然可以残留可观的孔隙量.分析显示V_p与总孔隙度及总粘土含量呈负线性相关.该发现有助于认识深部流体的活动通道特征,有助于理解断层带中存在大量粘土矿物、断层带内的物质可被大量带出、围陷波的形成等地质和地球物理现象.