阿尔金活动断裂带的运动学和动力学特征

位于喜马拉雅碰撞带后陆的阿尔金活动断裂带,是自西向东逐步形成的左旋走滑断裂。早期以逆冲活动为主,晚期以走滑活动为主。距今0.35Ma(中更新世)以来,平均左旋走滑速率为4.9±0.4mm/a,平均水平错动量是垂直错动量的12.3倍。晚更新世晚期至全新世时期发生过5次古地震,平均复现期为800年左右。     

变形石英位错的跑动机制及光性异常现象

在透射电子显微镜(TEM)下测得石英位错滑移面主要为基面和柱面,但本样品发现以三方双锥为滑移面的滑移系(1(?)1(?))[1(?)11]。石英位错壁组态多样,形成机制不同,本文讨论了影响波状消光程度的因素。正交偏光下变形石英2V角可达5°～10°。透射电子显微镜得到(0001)取向的两相邻(2420)面旋转Moirè图,本文认为光轴角的改变由((?)4(?)0)面旋转造成,每旋转0.01°,光轴角将发生5°左右变化。柱面的滑移与旋转可以解释石英C轴优选方位及位错优选方位的机制。     

地壳应力值的估算方法

本文提出了不通过地应力测量,确定工程岩体地应力值的断裂判据法和地震波断裂力学反演法。断裂判据法仅需确定野外最新构造体系断裂参数和岩体物理力学参数,便可确定不同新构造活动区的现代地应力值或下限值。地震波断裂力学反演法仅需要收集地震资料,测定岩体物理力学参数,便可确定区域平均剪应力τ_0;结合现代地应力场类型和最大主应力方向,可确定主应为值。     

差应力对石英—柯石英转化压力的影响

在差应力条件下出现柯石英的压力远小于静压条件下柯石英稳定存在的压力,这表明差应力对石英—柯石英转化具有显著影响。根据柯石英形成条件,石英—柯石英相变边界向低压方向迁移有两种不同物理机制;发生在低温半脆性域的相变机制是差应力产生的剪切变形引起应力不稳定,而发生在高温塑性域的相变机制是在差应力环境下石英强烈变形产生的高位错密度引起应变不稳定。     

阿尔金东段现代变形特征的SAR监测

合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)可监测地球表面的微量形变,包括地震、火山活动、冰川漂移、地面沉降、活动断裂及山体滑坡等引起的地表位移,是近年来发展起来并得到日益重视的新方法,与其他监测方法(如GPS监测等)相比,用D-InSAR进行地面微位移监测具有全天时、全天候、精度高、覆盖范围大且空间连续的巨大优势。采用D-InSAR技术对阿尔金东段构造变形特征进行了研究,结果表明,阿尔金断裂带是青藏高原东北缘地壳变形的重要分界线。界线以北地区变形均匀,而且变形量较小;以南地区变形强烈且不均匀,变形强度的总体趋势为西高东低,中间受北祁连断裂带西段的影响,在断裂带中出现约为1.0cm的变形低值。另外,南区存在N65°W和近NW两个方向的线性强变形带,前者与阿尔金走滑断裂带次一级的压扭面方向一致,后者与北祁连断裂带西段的展布方向一致。     

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800 ℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10^-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为：挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。     

大别超高压岩石中石英的组构和变形

通过对大别地区不同超高压岩石和同一超高压岩石中不同变形期次石英的变形特征的研究 ,探讨超高压岩石折返时的流变学特征和状态。运用野外构造解析、组构分析、透射电镜和应变分析发现 ,除榴辉岩中静态重结晶石英外 ,其它超高压岩石中石英均发生了强烈的塑性变形 ,波状消光、变形纹、变形条带等极为常见。石英石榴岩中石英交叉滑移位错的发育 ,说明经历了高温位错蠕变 ,其代表的差异应力为Δσ =78.92MPa。石英脉的变形是超高压岩石折返到中地壳以后的角闪岩相退变峰期产物 ,其差异应力为Δσ =2 5 .2MPa。超高压二云母片岩中石英典型的糜棱结构代表的差异应力为 :Δσ =5 9.6 1MPa。大别超高压岩石可能是在构造应力比较低的情况下区域隆升的结果     

湘西南石英脉型金矿矿物流体包裹体pH值和Eh值的估算

以湘西南石英脉型金矿床为例,研究ｐ Ｈ、Ｅｈ 估算值的结果表明利用围岩蚀变反应方程以及采用碱金属离子、卤素元素离子估算ｐＨ 值是不完善的。本文根据热力学原则（ 相平衡、电价中和） 提出了矿物流体包裹体成分体系计算ｐＨ 估算值的方法,并且讨论了测试包裹体时气体成分外逸是影响ｐＨ 和Ｅｈ 估算值的主要因素之一。     

一个韧性转换挤压带的变形分解作用：以阿尔金断裂带东段为例

变形构造研究显示阿尔金划分成具有近水平拉伸线理的韧性左行走滑变形域和具有陡角度倾伏拉伸线理的收缩变形域。在ＳＳ与ＰＳ之间的过渡区域还发现中等角度倾伏的拉伸线理。     

阿尔金断裂带中侏罗世走滑活动及其断裂规模的探讨 ——来自软沉积物变形的证据

阿尔金断裂带是青藏高原北部边界,它不仅切割了高原北部的不同构造单元,控制了高原北部的几何学特征及基本的构造格架,而且还是调节青藏高原变形和高原物质向东挤出的重要断裂之一,对它的形成时代、活动历史以及断裂带的生长过程和演化的研究是认识青藏高原形成过程和动力学问题的关键之一.本文以阿尔金断裂带中段肃北县城南部出露的中侏罗纪陆相湖沼地层为研究对象,在野外中侏罗世剖面中,共发现26层软沉积物变形层.软沉积物变形的方式主要是不同类型的砂土液化,包括负载、球-枕状构造、卷曲变形、液化角砾、液化底劈和砂火山构造;软沉积变形大多发生在细砂岩和泥质粉砂岩层中,细砂岩层易液化、变形剧烈;粒度统计显示发生液化的沙粒粒径在0.05～0.5mm之间,主要为0.2～0.3mm,这些砂土液化的软沉积物变形特征与历史地震和模拟实验获取的易液化扰动区间高度一致,因此,中侏罗世地层中发育的软沉积物变形是由于地震震动而形成.根据震级与液化最大震中距的关系,推测发生的最小震级在Ms6～6.5之间,根据软沉积变形的类别与震级之间的关系推断最大可能发生的震级为7.5级.根据软沉积变形层出现的频率和组合关系,我们认为肃北剖面反应的是一个地震幕,发生的地震事件至少在4次以上,表明在中侏罗世(古)阿尔金断裂带发生了强烈的走滑运动,并且至少断裂带已延展到肃北一带,结合索尔库里地区晚三叠纪左旋走滑活动形成的糜棱岩以及玉门地区白垩纪的火山活动和软沉积物变形的事实,指示着阿尔金断裂带至少经历了晚三叠纪、中侏罗纪、晚白垩纪及新近纪的强烈走滑活动,并且其断裂带由索尔库里地区向东西两端逐渐扩展生长,由早期百千米到上千千米、一千多千米至约两千千米长的现今规模.     

基于Sentinel数据的阿尔金断裂中段中强地震同震变形特征

阿尔金断裂中段中强地震频发,是研究中强地震地表变形特征的天然试验场。文章基于Sentinel数据对该段4次中强地震(2019年9月27日新疆若羌4.8级地震、2019年3月28日青海茫崖5.0级地震、2021年6月16日青海茫崖5.8级地震、2021年8月26日甘肃阿克塞5.5级地震)开展了D-InSAR同震变形分析。结果显示,该方法能有效提取阿尔金断裂中段3次M_S 5.0以上地震的同震变形场(2019年茫崖地震、2021年茫崖地震和2021年阿克塞地震),同震变形区均由抬升区和沉降区两部分组成,发震断层大致沿NW-NWW向展布,指示区域应力方向以NE-SW向为主。3次地震宏观震中定位偏差均在7 km以内,表明D-InSAR技术具有较高的水平定位精度。3次地震发震机制均为逆冲型,同震变形特征与CMT震源机制解相一致。同时,利用SBAS时序变形结果和不同分辨率参考DEM数据解算结果进行误差影响分析,结果显示,大气延迟相位误差对该区域同震变形解算影响较小,而残余地形影响较大,震后余滑与粘弹性松弛效应不明显。该研究结果对认识阿尔金断裂中段构造和地震活动,以及利用InSAR技术识别中强地震变形特征具有参考意义。

     

太湖地区砂岩中石英变形特征：太湖冲击假说探讨

       太湖冲击成因假说作为众多太湖成因说之一,于20 多年前被提出至2009 年的再次复兴,颇受争议。本文从冲击的关 键证据之一石英变形特征入手,以新的实证研究重新审视前人的工作,并对太湖冲击假说展开探讨。主要通过光学显微镜 观察太湖地区泥盆系砂岩中石英受应力而致的不均匀消光、碎裂、变形纹等变形特征;利用费氏台测量石英变形纹的定向 特征,研究薄片中大量的人字形微裂隙现象;同时对比分析了九江地区同类砂岩及太湖地区菱铁矿结核体中石英碎屑的变 形特征。研究显示太湖地区砂岩中发育的石英变形纹并非典型的击变页理纹（PDF）, 石英变形特征主要为较低应力下的变 形特征,其成因具有多解性。因此太湖冲击成因假说以及太湖的形成机制值得多角度进一步研究。     

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。     

北天山山前乌鲁木齐—乌苏地区的构造变形特征

北天山山前乌鲁木齐—乌苏地区的构造变形,是在挤压兼左行剪切作用下形成的.根据皱皱构造的排列组合、地层组成、变形强度及构造线等特征,将本区划分为五个构造带,分属于两个构造系.其中小渠子构造带的成因与博格达山活动相关,属于另一个构造系.其四余个构造带组成独立的玛纳斯构造系,叠加在燕山期构造之上.     

中国三叠纪中晚期—早更新世构造应力值的估算

选用具有测年数据的含石英或橄榄石的岩石，在透射电镜下观测位错密度，从而估算了中国三叠纪中、晚期—早更新世４３２个构造应力值（差应力值），初步发现在板块碰撞带或大断层带附近差应力值增大，而在板块内部则逐渐变小．在各构造期的晚期地壳上部平均差应力值也是不同的，印支期（２３０～２０８Ｍａ）为１０５．５ＭＰａ；燕山期（１７０～１３５Ｍａ）为９９．４ＭＰａ；四川期（１００～５２Ｍａ）为１０７．４ＭＰａ；华北期（３０～２３．３Ｍａ）为７６．７ＭＰａ；喜马拉雅期（１０～０．７３Ｍａ）为９２．６ＭＰａ．     

郯庐断裂带中-南段走滑构造特征与变形规律

在大别造山带东端和苏鲁造山带西端,郯庐断裂带存在着同造山期和早白垩世两期左旋走滑韧性剪切带,在张八岭隆起南段迄今为止只发现了早白垩世的走滑剪切带。这些剪切带由若干条小型韧性剪切带组成,带内糜棱岩都具有陡倾的糜棱面理和平缓的矿物拉伸线理。野外构造、显微构造及石英C轴组构皆指示了左旋走滑剪切指向。新生矿物组合和矿物变形行为分析显示大别山东端郯庐早、晚两期剪切带主要形成于中绿片岩相的变质温度环境,张八岭隆起南段剪切带主要形成于高绿片岩相的变质温度环境,苏鲁造山带西端郯庐早、晚两期剪切带则形成于高角闪岩相的变质温度环境。糜棱岩内基质中新生白云母的电子探针分析指示大别山东端和张八岭隆起南段出露的郯庐韧性剪切带形成于低压环境下,而苏鲁造山带西端的郯庐韧性剪切带形成于高压榴辉岩相环境。这些详细的构造研究显示:在华北与华南板块的碰撞造山期郯庐断裂带以左旋走滑构造型式存在,而在早白垩世太平洋构造域中它又再次发生了强烈的左行平移。     

渠基土在冻融循环作用下的变形和应力变化特征

受季节性气候变化和昼夜交替的影响,处于寒区的地表浅层土体不可避免地会发生冻融循环作用。冻结过程引起土体的膨胀变形,融化过程引起土体的压缩沉降变形。同时冻融交替变化会诱发渠基土的结构与物理力学性质发生显著改变,从而危害工程设施的服役性。土体所处的应力环境是影响冻融过程中土体变形发展的关键因素。为了研究不同上覆荷载条件下冻融循环过程对寒区渠基土变形与冻胀应力发展特性的影响,开展了一系列冻融循环试验。结果表明：在上覆荷载为10 kPa时,冻融循环会使土体产生膨胀变形;当上覆荷载为50 kPa或100 kPa时,冻融循环会使土体产生非常明显的固结沉降,且上覆荷载越大,沉降量也会越大。随着冻融循环次数的增加,土体在其所处的应力环境下逐渐形成相对稳定的固结结构,单次冻融过程中产生的冻胀量与融化固结量趋于相等,即冻融稳定系数趋于1。在不同上覆荷载条件下固结稳定后,保持试样两端约束的位移不变,发现土体冻融过程中产生的最大竖向冻胀应力随冻融循环次数的增加不断衰减,且冻胀应力的发展与孔隙水压力的变化具有一致性。因此,通过对恒定上覆荷载条件下冻融过程中正冻与正融界面附近孔隙水压力分布的研究,可揭示冻融过程中土体变形发展的内应力机理。