新疆境内塔拉斯-费尔干纳断裂早侏罗世走滑的古地震证据

在野外考察过程中,于新疆乌恰地区早侏罗世康苏组沼泽相砂岩层中,发现并识别出软沉积物液化变形层,变形包括负载构造,球-枕构造及卷曲变形构造。通过模拟试验的对比研究认为,该软沉积物变形机制与液化作用有关,触发沉积物液化的动力是古地震,并且根据地震震级与液化最大震中距的关系,推测出造成早侏罗世软沉积物变形的里氏地震震级为6相似文献   

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.     

新疆塔中卡塔克隆起加里东构造运动的古地震证据

从塔中顺2井、中12井、顺8井岩心中识别出奥陶系及志留系古地震记录。其中志留系中地震触发沉积物变形记录最强烈,并且出现的变形层也较密集。志留系的软沉积物变形类型有:负载构造、液化砂岩脉、液化角砾岩、碟状构造、液化底劈及混滑层。卡塔克隆起演化受断裂控制,北缘为塔中1号断裂,中部为塔中10号、2号断裂,塔中2号断裂位于隆起的顶部。顺2井位于塔中1号断裂末端、中12井位于塔中10号断裂旁。断裂活动诱发地震,志留系频繁的古地震记录表明塔中地区是一个加里东期断裂与构造隆起地带。塔里木板块内部加里东运动特点是:断裂活动、强地震、隆起与坳陷。     

软沉积物变形中负载、球—枕构造的古地震研究综述

在构造活动地区,软沉积物变形是研究古地震的一种关键证据。近年来,湖相沉积中的软沉积物变形受到越来越多的关注,但多数研究局限于软沉积物变形的形态分类。相比之下,对软沉积物变形的成因分析、触发机制和变形过程缺少系统分析,以至于软沉积物变形能否反映地震事件,以及软沉积物变形类型、强弱与地震震级和震中位置是否存在明确关联还存在较大争议。鉴于此,本文选择软沉积物变形中典型的变形构造—负载、球—枕构造,从其具体特征、成因、触发机制、变形过程、变形强弱与震级及震中距关系等方面展开讨论。统计结果显示,当沉积记录中的负载、球—枕构造为地震成因时,其代表的震级可能为6.0~7.0级,震中距约为20~70 km。就相同变形强度的负载、球—枕构造来说,湖相沉积记录的震级最强,其次为河湖相沉积和海相沉积。负载、球—枕构造变形层的宽度和厚度以及球状半径大小与地震震级具有正相关关系,而岩性与地震震级大小没有直接的对应关系。利用软沉积物变形所对应的地震震级估算距震中距离,或者采用软沉积物变形距断层距离估算地震震级的方法都是可行的。这样看来,软沉积物变形不仅能够记录地震事件,而且能够根据其变形类型、尺度大小和强度变化等,较好地确定地震震级及震中位置,为古地震研究提供了一个相对独立的研究方向。     

鄂尔多斯盆地早中侏罗世延安组软沉积物变形及成因分析

古地震相关的软沉积物变形构造在盆地演化中具有指示盆地及其周缘构造活动的作用.在鄂尔多斯盆地延安组岩心描述和野外调查过程中,于定边西南部DT3522井、安塞延河剖面中,发现并识别出软沉积物液化变形层,包括液化作用相关的枕状层、液化砂岩脉、液化角砾岩、泥火山,以及负载构造、球枕构造等9种变形构造.通过软沉积物变形层位对比,变形特征研究,结合区域构造背景认为,鄂尔多斯盆地延安组延7油层组沉积末期,发生了3期古地震活动,且呈现地震强度先弱后强的特征.     

山东诸城早白垩世莱阳期古地震事件与恐龙迁移

在诸城断陷皇华镇大山村黄龙沟存在丰富的、多样的恐龙足迹化石,在紧邻化石埋藏层下伏及上覆地层中发现了下白垩统莱阳群杨庄组多套古地震记录,主要包含波状褶皱、底劈构造、液化砂岩脉、液化角砾岩、粒序断层、卷曲变形和震积不整合等塑性、脆性软沉积物变形构造.分析表明初始沉积物、沉积相及构造作用确定了地震活动作用时形成的软沉积物变形构造类型.在早白垩世莱阳群沉积中期,地震活动具有阶段性及频发性,以单向挤压的丘-槽构造及双向挤压的波状变形为主,且后期有构造活动强度加大的特征.根据已识别的古地震记录发育及古地震活动强度分析,推测此时期发震断裂可能是断陷的南缘断裂——五莲断裂.区域构造作用使得该时期沉积环境发生变化,由湖相逐渐过渡到河流相,在突发古地震事件发生之后,在滨浅湖区域留下了丰富的恐龙迁徙足迹.古地震记录的研究,可建立古地震事件与沉积、构造演化的联系,约束构造作用的属性、频次及时限.为确定盆地及周缘构造-沉积演化历史提供证据.     

鄂尔多斯盆地早中侏罗世延安组软沉积物变形及成因分析

在统计分析我国2000~2018年油气生产量、消费量及进口量数据的基础上，通过研究与总结我国当前油气需求及勘探开发特点，提出了我国未来油气勘探的趋势，并认为中国油气资源在未来较长期将处于短缺状态.剖析了自然生态产品的价值及油气勘探开发对生态产品价值的影响，阐述政府应对油气产业实施并加强生态管理与规划.政府可通过健全法律法规和激励型环境经济政策培养生态产品市场，分层次对油气产业进行精细管理，并建立国家能源生态技术实验室，通过在生态敏感区规划建立油气区生态产品示范项目，不断提升油气区自然生态产品的价值，对石油天然气产业实行生态产品管理机制，为稳步推进自然生态产品价值的实现奠定基础.     

龙门山造山带早期断裂活动的古地震制约——来自汶川科钻(WFSD)岩心的证据

强地震是断裂活动的表现形式,可以诱发地表沉积层序顶部未固结的软沉积物发生变形,形成新的变形层(即震积岩***)。因此,在连续沉积剖面中赋存的多层震积岩应是断裂活动的直接证据。川西前陆盆地中的软沉积物变形记载了龙门山断裂带的活动信息,对认识龙门山造山带演化历史具有重要意义。本文通过"汶川地震断裂带科学钻探"一号孔(WFSD-1)和三号孔(WFSD-3)连续岩心剖面的岩性分析和构造研究,识别出11段不同深度的液化角砾岩层,它们是地震触发成因的软沉积物变形岩层。11个液化角砾岩段厚度从~20m至102m不等,分布在晚三叠世须家河组二-五段。这些液化角砾岩层记录了龙门山前陆盆地形成过程中晚三叠世断裂活动特征及趋势。这些厚度不等的震积岩粗略指示约2~20万年的地震活动长周期(地震幕),以及约4至70万年的间震期(地震幕的间隔时间),反映了龙门山断裂早期脉动式(幕式)活动特征。从不同段液化角砾岩层分布间隔规律来看,地震活跃期间隔(即间震期)越来越短,显示龙门山造山带断裂活动越来越强的趋势。结合前人地表软沉积物变形研究,我们认为龙门山造山带在晚三叠世经历了多期次的正断-逆冲活动的造山作用(至少经历14个地震活跃期),形成龙门山雏形及前陆盆地。     

书评：软沉积物变形构造--地震与古地震记录

正乔秀夫、李海兵、苏德辰研究员等所著的新书:"软沉积物变形构造——地震与古地震记录"已经由地质出版社正式出版。他们这个科研集体经过20多年的不懈努力,将软沉积物变形构造研究从单一的沉积学课题,变成了沉积学、构造地质学、实验地质学、区域大地构造学与古地震学的综合性研究课题,使之成为地质学的一门新颖的分支学科。此专著文字简明扼要,文图并茂。书中列出了80组精     

新疆博格达地区早二叠世软沉积物变形构造:弧后碰撞前陆盆地地震记录

早二叠世下岌岌槽子群发育于博格达弧后碰撞前陆盆地缓坡带,为一套长石含量较高的陆源碎屑岩。古流向、沉积相带分布研究表明,当时的古坡向向南。岌岌槽子群中首次发现大量软沉积物变形构造,包括链环层理、水塑性褶皱、液化沙脉、沙侵蘑菇、碟状泄水构造、球枕构造、流化砾岩、底辟流化砾岩坨、滑混层、同沉积断层等,均是与地震驱动相适配的变形构造。这些变形构造常沿限定的岩层发育,上、下均为未变形的岩层,显示事件变形特征。大量滑混层褶皱枢纽和球枕构造轴面实测结果显示,它们既没有优势方位,其位态也与古坡向无关,进一步证实最有可能的驱动机制是地震。由于古地震活动直接与东天山造山活动密切相关,因此,研究软沉积物变形构造的时、空发育特征能够成为认识天山造山过程和相关盆地发育的一个新视角。     

新疆天山南部北轮台断裂古地震事件反演

北轮台断裂是一条全新世活动断裂,全长约70km,构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强,为准确分析北轮台断裂的古地震特征,在野外地质调查的基础上,对变形的微地貌进行测量,在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽,对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示:北轮台断裂古地震活动频繁,阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件,垂直累计位移量4.5m,根据逆断层变形特征,建立古地震模型反演分析,多次古地震事件属于原地同震复发,最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右;帝禾农业段活动性稍弱,对探槽剖面影像解译分析,该段记录古地震事件两次,最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。     

走滑断裂古地震探槽选址范例

探槽选址直接决定了古地震研究的质量,且理想探槽位置具有稀缺性。在收集82篇国内外走滑断裂古地震研究论文的基础上,分析了长序列古地震探槽选址和同震位移探槽选址的构造地貌共性特征。长序列古地震探槽一般布设在断塞塘、拉分盆地、小型湖盆、闸门脊汇水一侧及比较平缓的冲洪积扇或大型冲洪积扇末端等地貌位置。这些地貌位置的共同特征是位于连续的、较高沉积速率的沉积环境,且通常富集14C测年物质。在探槽选址的过程中,不仅要对现今沉积环境,也要对其古地理环境进行评价。然而以发掘古地震同震位移为目的的探槽选址则不同,成功的研究点往往较频繁发生侵蚀和下切事件,其中冲沟是最常见的地貌标志。探槽布设以垂直和平行探槽为主,采取逐次掘进或相间平行排列的方式开挖。由于理想探槽位置的稀缺性,所以在这些优质的探槽点一定要开展长期详细地深入研究,最大限度获得古地震事件的长序列,同时也要注意新技术和新方法的应用。     

黏性沉积物中的古地震触变流动变形*

粒径小于0.005mm的饱和淤泥和黏土等对地震和外力扰动产生的敏感变化特性被称为触变性。地震触发的软沉积物流动变形构造包括液化流动变形与触变流动变形两大类,前者多指沙层和碳酸盐沉积物的液化流动变形,后者指饱和的泥质沉积物触变流动变形。在地层剖面中,饱和淤泥、淤泥质土、黏土、硅泥(胶体)、碳酸盐灰泥等黏性沉积物的触变流动变形构造广布,它们多与沙层等的液化变形构成复合变形构造,但中外地质学家对触变流动变形构造注意较少,往往把它们笼统解释为液化流动构造。近年来地震触发饱和淤泥的触变流动变形现象逐渐引起地质学家的关注。作者对国内多个地层剖面中地震触发的饱和淤泥流动变形记录进行了描述和成因解释,并按照触变流动变形的方向性归纳出4类模式,即①向上流动、②向下流动、③同时向上及向下流动和④近水平方向流动,希望引起从事软沉积物变形和古地震研究的地质学家的关注。     

地震成因软沉积物变形记录的地震强度研究进展

〗确定地震震级对中长期地震预报、震后应急救援和地震危险性评价具有重要意义。古地震学是研究地质记录中的地震事件,特别是它们的位置、时间和震级大小。然而,传统由地表破裂参数确定的古地震震级仍存在不确定性（大多数地震事件不会导致地表破裂,或位移小于0.3m）,尤其是由湖泊沉积记录的古地震事件。为了解决未发现明显位错地震震级问题,本文依据软沉积物变形构造的类型和形式,对确定地震震级/强度的方法（经验估算、最大液化距离、扰动层厚度、软沉积物变形类型,经验公式,快速沉积砂层厚度）进行总结和讨论,并分析其理论基础、优缺点、误差大小、适用性、存在问题等。并以中东死海盆地利桑组晚更新世湖相沉积中的震积岩(混杂层)和岷江上游萝卜寨晚第四纪湖相沉积中地震成因的液化底劈为例,利用上述6种方法推断,其代表的震级分别为M5.5~6.5和M6.0~7.0,进一步证实了前人的研究结果。这6种方法的结合,为确定地震震级/强度,特别是湖泊沉积中的地震事件提供了一种新的、相对便捷的方法。该研究可为基于地表破裂参数确定的古地震震级提供可靠的参考,为更好地认识构造活跃的地震活动性和危险性提供数据支持。     

燕辽裂陷槽中元古代古地震与古地理

位于中朝板块北部的燕辽裂陷槽是中元古代板内裂解的产物。中元古代的伸展裂解构造诱发强地震。中元古代长城系（1800-1400 Ma）的串岭沟组、高于庄组及蓟县系的雾迷山组（1200 Ma）中保留有丰富的地震灾变事件记录：各种软沉积物液化变形,如液化砂岩脉; 碳酸盐岩中的泥亮晶脉、灰岩墙、液化角砾岩、水塑性变形、各种卷曲构造、环形层、层内粒序断层以及碳酸盐岩成岩初期的脆性变形。这些地震成因的变形构造与同沉积断裂相伴生。依据地震记录,中朝板块北部地区中元古代经历两次板内裂解,即1800-1400 Ma之间与1200 Ma,200 Ma的裂解导致燕辽裂陷槽的最终形成。燕辽裂陷槽中元古代的古地理格局与两次板内裂解相联系,古海盆的范围、盆地的边界、岩相带均受同时期断裂-地震控制。燕辽裂陷槽的古地理环境是一个深部物质活跃、断裂火山活动剧烈和地震频繁的构造带。     

探槽古地震事件识别标志及其定量化——以活动走滑断裂为例

探槽古地震事件的识别取决于对沉积地层中封存的构造变形和沉积响应的解译。基于国内外88篇走滑断裂古地震研究论文,系统总结分析了古地震事件的多种识别标志,主要包括地层的垂向错断、断层向上逐渐尖灭、生长地层、裂缝充填、角度不整合、砂土液化、崩积楔、褶皱等。这些识别标志的质量和数量是判别古地震事件的关键。综合分析认为,地震成因识别标志与非构造成因及蠕滑产生的变形不同,而不同识别标志对地震层位的限定有证据强弱之分。在充分考虑地域和人为因素的影响下,根据识别标志的强弱,对探槽揭露事件的地层证据进行半定量化分析,这在实际工作中不仅可以最大限度地降低误判地震事件的可能性,排除非地震成因变形的影响,也能更客观地反映地震事件的可信度。     

地震成因软沉积物变形记录的地震强度研究进展

〗确定地震震级对中长期地震预报、震后应急救援和地震危险性评价具有重要意义。古地震学是研究地质记录中的地震事件,特别是它们的位置、时间和震级大小。然而,传统由地表破裂参数确定的古地震震级仍存在不确定性（大多数地震事件不会导致地表破裂,或位移小于0.3m）,尤其是由湖泊沉积记录的古地震事件。为了解决未发现明显位错地震震级问题,本文依据软沉积物变形构造的类型和形式,对确定地震震级/强度的方法（经验估算、最大液化距离、扰动层厚度、软沉积物变形类型,经验公式,快速沉积砂层厚度）进行总结和讨论,并分析其理论基础、优缺点、误差大小、适用性、存在问题等。并以中东死海盆地利桑组晚更新世湖相沉积中的震积岩(混杂层)和岷江上游萝卜寨晚第四纪湖相沉积中地震成因的液化底劈为例,利用上述6种方法推断,其代表的震级分别为M5.5~6.5和M6.0~7.0,进一步证实了前人的研究结果。这6种方法的结合,为确定地震震级/强度,特别是湖泊沉积中的地震事件提供了一种新的、相对便捷的方法。该研究可为基于地表破裂参数确定的古地震震级提供可靠的参考,为更好地认识构造活跃的地震活动性和危险性提供数据支持。     

灵山岛早白垩世软沉积物变形构造触发机制及其古环境意义探讨

灵山岛早白垩灵山岛组发育丰富的软沉积物变形构造。野外踏勘船厂、灯塔和千层崖三个剖面,根据沉积外观可分为变形层段和非变形层段两个部分。软沉积物变形构造在变形层段和非变形层段均有发育。其中,变形层段中可见褶皱变形、变形层理及大型负载构造。非变形层段可见火焰构造、同沉积布丁构造和同沉积微断层。研究发现,变形层段软沉积物变形构造尺度大(厚度可至十多米,长度可至数百米),侧向连续性好;非变形层段软沉积物变形构造尺度小(厚度仅几个厘米),侧向连续性差。且变形层段和未变形层段厚度统计数据表明,变形层段软沉积物变形构造与砂岩厚度无必然联系,而非变形层段软沉积物变形构造多出现在粒序砂岩层底部或旋回砂岩层变厚过程中。沉积环境表明,非变形层段和变形层段为一深水低角度斜坡沉积产物。软沉积物变形构造发育形态和数量受到斜坡地形的控制。结合沉积环境及沉积特征分析,认为变形层段软沉积物变形构造触发机制为地震,而非变形层段软沉积物变形构造触发机制为负载作用。锆石测年数据表明灵山岛组与上覆流纹岩沉积时间相近,因此地震活动可能与岩浆侵入或早期火山喷发活动相关。此外,汇总早白垩世重要事件,发现灵山岛组沉积、变冷事件、恐龙迁移、海平面变化和同位素偏移具有时间一致性,因此推断这些事件可能共同对应了早白垩世一次与火山活动相关的短期灾难性事件(如早白垩世缺氧事件)。     

沉积物的地震及古地震效应*

古地震是依据地层中保留的沉积物变形记录而确定的。系统归纳总结地震诱发沉积物变形将为古地震研究提供理论基础,也有助于野外调查辨认这些记录。作者提出了一个初步的、供讨论与补充修正的地震触发沉积物变形分类的方案。变形的成因机制是分类的基础。这些特殊沉积物变形主要与地震有关,但其中一些变形往往也受其他多种因素的影响,因此要确定地震成因变形必须详尽研究相关的区域地质背景构造。     

青藏高原东北缘祁连山地区古地震记录与区域构造意义

青藏高原东北缘的地质地貌特征与基本构造格架受阿尔金左行走滑断裂、东昆仑左行走滑断裂和海源左行走滑断裂控制,在青藏高原的碰撞造山过程中地震作用贯穿始终.2011至2012年,作者对青藏高原东北缘东起靖远(海原断裂东段)西至昌马盆地(阿尔金断裂东南)的软沉积物变形(震积岩)进行的系统调研表明,青藏高原东北缘祁连山地区从三叠纪至第四纪各时代(侏罗纪以外)的地层中,均发现丰富的古地震纪录(震积岩).代表性震积岩发现点和层位有:靖远宝积山上三叠统、靖远糜滩乡下白垩统、昌马盆地下白垩统以及赤金堡和酒泉磁窑口附近的第四系.主要的震积岩类型有:液化脉、负载、球-枕构造、液化卷曲、层间微断裂等.根据区域地质资料分析,这些震积岩均分布于区域性大断裂附近.本文简单讨论了主要震积岩发现点与其相邻的区域构造(地震)活动之间的关系,根据靖远附近上三叠统普遍发育震积岩,提出海原断裂带的初始活动时间很可能就在晚三叠世,与青藏高原东缘龙门山地区印支期的造山地震同时期.