应用化探方法研究断层活动性及发震构造

应用与断层活动有关的断层气资料研究断层的活动性，首先是要确定测区的背景值和异常下限，进而研究断层的活动性和分段特征，查找隐伏断裂及其产状，比较不同强震区断层气的异常值及峰值，判断潜在震源区的未来危险地段。重复测定活动断层的活动段以了解断层的动态变化，为预测断层的活动趋势与孕震关系提供依据。     

土壤气汞探测在夏垫断裂带的应用研究

夏垫断裂带是首都圈重要的地震断裂带之一,本文运用构造地球化学对该断裂带进行研究。采用土壤中气态汞测量法在断裂带上的齐心庄和东柳河屯两个剖面进行了细致的野外现场勘测,绘制出研究区土壤气汞分布曲线图和汞含量分布立体图,对研究区断裂带空间位置及走向进行了分析,获得齐心庄和东柳河屯剖面的异常阈值分别为0.23和0.27,阈值显示的异常位置指示了断层面的位置,推测认为断裂带总体走向为45°,断裂带的规模并不大,断裂带上齐心庄剖面的活动性要强于东柳河屯,应为今后地震监测的重点。     

海原断裂带土壤气与地下水地球化学特征研究

选取海原断裂带曹洼(CW)、菜园(CY)、万家水(WJ)、水泉(SQ)、三塘(ST)、松山(SS)和安远(AY)7个测区进行土壤气测量与地下水地球化学检测,依据海原断裂带不同构造部位的土壤气浓度、水化学组分和同位素组成等,分析了海原断裂带的构造活动性分段特征。结果显示：研究区内土壤气Rn释放量较高的区域主要集中于ST、SQ测区,且断裂带中部区域气氡浓度相对较低;氦浓度及其同位素检测结果表明ST、SQ和CY测区土壤逸出气中含有幔源气体;泉水化学组分及氢氧同位素分析结果显示SQ和ST测区地下水与围岩介质之间的水岩相互作用程度较高、水岩反应平衡状态较高、地下水循环深度较大;泉水氚活度分析结果显示水泉（SQ）测区地下水补给区较远、水循环周期较长、新老水体的交换作用缓慢。综合分析认为,相比其他区段,海原断裂中西段（SQ ST）接近1920年8.5级地震破裂段,其断裂带闭锁程度较弱、与地壳深部的连通性较好,更有利于地下流体的扩散与运移。     

多种方法评价断层封闭性——以金湖凹陷石港断裂带为例

运用断层活动强度、现今应力作用方向与断层封闭效应及模糊综合评判方法,对金湖凹陷石港断裂带地区的断层封闭性进行了评价。研究表明,石港主控断层在不同位置的封闭性存在很大的差异,具有"南开北闭"特征,表现为断层在南部开启,在北部闭合,从而有效地封闭了油气。北部的次级派生断层封闭性较好,在局部形成断层遮挡油气藏。通过模糊综合评判法评价断层封闭性,认识到不同时期各断层封闭成藏情况不同:阜宁组断层封闭性好于戴南组;阜四段主要为泥岩,封闭性最好;阜二段和戴一段封闭性较好。分析结果与实际勘探状况相吻合。     

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。     

逆冲断层位移—长度关系解析 ——以杭锦旗断裂带为例

为了揭示鄂尔多斯盆地北部杭锦旗断裂带在晚石炭世—中三叠世逆冲断层生长的位移模式和位移—长度关系,本文通过地震剖面解释、地层回剥分析和断层古位移测算来厘定古断层的末端位置,明确断裂生长连接历史,并结合幂律关系,探究了断层生长模式以及断裂带岩性组合、运动学、反转和断层系统内在特征等方面的影响。研究表明,杭锦旗断裂带的构造演化受基底断裂的分段性制约。其北东走向的分段(泊尔江海子断裂东段)形成较早;在垂向上,断裂中部的位移大,向两端递减;在平面上,断裂末端与东西走向的分段(泊尔江海子断裂西段)叠覆,导致局部位移增大,最终发生硬连接。东西走向的三眼井断裂形成于晚石炭世,先后经历了断层分段、横向扩展和连接的演化阶段。乌兰吉林庙断裂作为调节带断裂,其活动相对较弱且局部发生反转。根据断层位移—长度剖面的几何形态和断层演化阶段分析,可将杭锦旗断裂带的逆冲阶段的位移模式分为4种类型:①近对称的三角状或椭圆状,代表独立断层;②左右极不对称的锯齿状或双峰状,代表断层之间发生软连接作用;③不规则波状,反映多条小型断层的连接作用;④异常尖峰状,代表大型断裂后期位移的调整。杭锦旗断裂带的D_(max)/L数据集与全球其他地区比较,要低一个数量级,可能与断裂带的后期反转有关。最后,针对杭锦旗断裂带在不同时期的构造演化和D_(max)/L变化特征,提出了断裂带逆冲阶段演化的路径模式。     

土壤气中的标志元素和放射性气体在普查内生隐伏金矿床中的应用

本文叙述了在乌兹别克斯坦国萨尔米奇金矿床侧翼进行的旨在将综合大气地球化学方法用于普查隐伏矿体的可能性的实验工作成果。展示了若干组分（氡、钍射气,二氧化碳,金,砷,锑）的区域分布图,指出了将本综合方法应用于普查工作的优点。     

碳酸盐岩断层破碎带构造成岩作用——以塔中Ⅰ号断裂带为例

多旋回叠合盆地断层具有异常复杂的构造变形与成岩演变,跨学科结合的构造成岩作用研究为断层破碎带演变机制与流体-岩石作用分析提供了新思路。结合塔中Ⅰ号断裂带构造解析和地化资料分析,探讨古老碳酸盐岩断层破碎带构造成岩作用的特殊性。结果表明,塔中Ⅰ号断裂带上奥陶统台缘带碳酸盐岩断层破碎带发育多类、多期构造成岩作用,明显不同于围岩。断层破碎带宽度高达2~4km,裂缝类型多样、纵横向变化大、开启程度较高。沿断裂带压实作用较弱且有差异,发现有碳酸盐岩压实变形带发育,并有后期裂缝与溶蚀作用形成的局部高渗透带。断层破碎带观测到多期压溶低角度缝合线与高角度构造缝合线,部分具有渗透性。多达4~5期不同类型胶结作用沿裂缝带发育,大气淡水胶结较多,胶结程度相对较弱。准同生期大气淡水溶蚀与局部风化壳岩溶主要沿断层破碎带发育,而且埋藏溶蚀作用较强,发育大型缝洞体与溶蚀孔洞。构造成岩作用揭示塔中Ⅰ号断裂带东段上奥陶统碳酸盐岩断层破碎带经历断裂萌芽期-形成期-定型期-复活扩张期-局部开启期等5期演变,不同演化期构造成岩作用有明显差异。构造成岩作用的多期差异活动是造成古老碳酸盐岩断层破碎带复杂性的重要因素。     

遥感技术在断裂研究中的应用——以张家口—蓬莱断裂带为例

张家口一蓬莱断裂带是一条北西西向活动断裂带。本文选取ETM+光学影像和SRTM高程影像作为主要数据源,结合研究区已有地质资料研究发现该带断裂构造的北西西向线性特征明显。从水系分布和错断地形等地貌标志判断,该断裂具有左阶组合样式和左行走滑活动特征。据遥感影像综合特征,可将该带分为张家口段、延庆-怀来段和北京一天津段,影像特征分段性显著,并与断裂带的分段性一致。研究结果表明,张家口-蓬莱断裂具有左行走滑的运动学特征,限制或错断北北东或北东向断裂,并且控制该区域的左阶雁列式第四纪盆地群和第四纪冲洪积物的分布。该断裂带各段对不同规模的水系分布和形态影响比较大,且北京-天津地区的华北平原段断裂对第四纪冲洪积扇和沿海地区的贝壳堤的形态和分布有一定的控制作用。地球物理深部数据和野外地质考察资料也证实了遥感解泽的结果,证明遥感技术在探查断裂构造空间展布和活动性鉴定中有着广泛的应用前景。     

分形理论在断裂工程活动性评价中的应用——以鄂西恩施、建始断裂为例

运用分形理论对鄂西恩施、建始断裂的几何分形结构特征进行了研究,并选取有代表性的碎裂岩作了粒径—频度分析,表明其同样具有分形结构,分维值可以定量地反映恩施、建始断裂同为地壳上部浅层构造,几何结构较为简单,构造活动性弱,分别趋于构造衰亡和发育成熟阶段。在这两条断裂附近通过水系的分形统计结果分析,断裂几何分维值的意义与其最后一次活动表现出的水系切错和同步弯曲现象相吻合。分维值可以作为断裂工程活动性评价的一个定量指标。     

活动断裂带断层泥中石英颗粒表面微形貌特征:以内蒙古水泉子沟—天山口断裂带为例

以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用扫描电镜分析技术(SEM)对从该剖面野外采集的断层泥样品中分离出来的石英颗粒进行微观形貌研究,进而对石英颗粒的微形貌类型进行识别分类和统计分析,估算断层活动的相对时间;同时利用模糊数学方法确定了断层的活动方式.结果表明,断层活动始于早更新世,经历过多期次活动,直至全新世...     

基于物探-化探技术快速精确定位评价城市及周边隐伏断层——以广西桂林市临桂区为例

【研究目的】城市及其周边地区隐伏断层构造的探测对城市建设和经济发展具有重要影响而引起人们重点关注，根据城市的地质背景及人文条件要求，采用适宜的方法是对隐伏断层能否快速精确定位的关键，同时探测方法须具有经济快速、绿色环保及强抗干扰能力等特点。【研究方法】以广西桂林市临桂区为例，为快速精确定位被第四系覆盖的隐伏断层F1，依据该区的地质背景和地表景观特点，采用了可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）、土壤汞气测量、氡气测量等物化探综合方法。【研究结果】经试验发现低电阻率异常与土壤汞气、氡气高值异常高度吻合，推测多方法异常重合的部位为隐伏断层的位置，而经钻探查证，揭露到了隐伏断层构造及丰富的地下水，为该区寻找与开发深部地下热水提供了依据。【结论】显然CSAMT、土壤汞气测量和氡气测量是实现桂林市及周边地区隐伏断层快速精确定位的技术组合，也为其他地区隐伏断层的探测工作提供了参考。创新点：采用地球物理、地球化学多方法在城市及周边开展隐伏断层快速探测，互相验证、最大限度减少人文干扰的影响；土壤汞气和氡气测量具有经济、快速的特点，对深部隐伏断裂构造反映明显。     

断层位移测量方法在地震预测和预报工作中的作用——以大灰厂断层位移测点为例

本文对大灰厂断层位移测点所在的八宝山断裂大灰厂段的断裂特征及地质时期的新活动特征进行了剖析。认识到在新生代以来断裂活动特征的基础上研究40年来断层位移测量资料(基线和水准测量)所得到的断层现今活动特征与华北地区的地震活动有一定的相关性。既能够提供地震活动期和平静期的信息,也能够反映出不同地震活动时段的受力方式和应力状态。当观测周期适当加密时可以提供地震的前兆异常信息(包括趋势异常和短临异常信息)。     

地震断层摩擦残余热异常测量方法探讨———以WFSD- 1钻孔温度测量为例

以汶川地震断裂带科学钻探工程WFSD-1钻孔高精度相对温度梯度测量确定汶川地震断层为例,探讨了地震断裂带断层摩擦残余热温度测量方法。利用WFSD-1钻孔相对温度梯度温度测量取得的科学数据进行分析,发现在400~500 m、580~610 m及620~750 m三个测量段内存在温度正异常。结合地质资料综合分析,判定400~500 m、620~750 m段温度异常可能由地层热导率差异引起,并非断层摩擦残余热异常,判定位于不透水断层泥中温度异常深度580~610 m范围为断层主滑移带位置。      

电导率在土壤盐渍化研究中的应用——以张掖城市湿地为例

土壤浸出液的电导率与土壤全盐量呈正相关,含盐量越高,浸出液的渗透压越大,电导率也越大。通过张掖城市湿地盐渍化土壤分布区土壤浸出液电导率与土壤全盐量线型回归分析,其相关性十分显著。利用确定的相关关系,并可直接用电导率的数值来推测全盐量的到高低。     

后撤式逆冲推覆断层成因机制及物理模拟——以准噶尔盆地西北缘克-百断裂带为例

位于准噶尔盆地西北缘中段的克-百断裂带,晚二叠世以来发育了一系列后撤式逆冲断层。长期以来,关于克-百断裂带高角度逆冲断层的成因机制一直处于争论当中,后撤式逆冲断层的物理模拟在国内尚未见文献报道。论文通过地震解释研究了克-百断裂带的构造变形特征及其演化阶段;应用断层"活动性系数"理论,半定量地描述了挤压条件下断层"活动性系数"、摩擦系数与断层倾角之间的关系,证明了挤压条件下也能形成高角度逆断层;结合"造山楔"理论解释了后撤式逆冲断层的成因机制。研究认为,克-百断裂带后撤式逆冲断层是印支期、燕山期持续挤压和扎伊尔山隆升效应综合作用的产物:挤压过程中发生"泊松效应",随着断层倾角增大,断层面上的正压力迅速增大、"活动性系数"降低,当倾角增大到一个临界值后断层停止活动,形成高角度的逆断层;同时扎伊尔山隆升造成挤压应力上移,为断层的后撤奠定了基础。最后利用砂箱物理实验模拟了克-百断裂带后撤式逆冲断层的形成过程。     

分形理论在断裂工程活动性评价中的应用：以鄂西恩施,建始断裂断例

运用分形理论对鄂西恩施、建始断裂的几何分形结构特征进行了研究,并选取有代表性的碎裂岩作了粒径－频度分析,表明共同样具有分形结构,分维值可以定量地反映恩施、建始新裂同为地壳上部浅层构造,几何结构较为简单,构造活动性弱,分别趋地构造衰亡和发育成熟阶段。在这两条断裂附近通过水系的分形统计结果分析,断裂几何分维值的意义与其最后一次活动表现出的水系发错和同步弯曲现象相吻合。分维值可以作为断裂工程活动性评价的     

地质雷达在城市活动断层探测中的应用——以鹤壁市汤东断裂为例

正城市地区人口密集、经济发达,发生在城市之下的大地震是对城市危害最大的突发性自然灾害,会造成巨大的生命财产损失,并引发一系列社会安全问题。位于城市之下的活动断层是造成城市地震灾害的元凶,地震发生时活动断层沿线也是建筑物破坏最严重、造成人员伤亡最集中的地带,例如1906年旧金山8.1级地震,1999年集集7.6级地震,     

断层活动性及其对烃源岩发育的影响——以柴达木地区为例

断层活动性分析对于研究盆地构造演化、古环境等信息具有重要意义.本文提出运用平衡地质剖面恢复断层历史活动性,该方法可考虑地质历史时期的地层差异压实减薄、地层剥蚀厚度缺失等重要信息,同时能够直接以曲线方式测量断层的滑距大小,特别是在识别某一特定地质历史时期断层的活动方向上具有重要应用价值,是传统断层活动性分析法的进一步发展和完善.本文运用平衡剖面技术法分析了柴西地区地质历史时期的断层活动性,识别出两期构造反转,第一期由中生代晚期的挤压环境转换为新生代古近纪的伸展构造环境,第二期为上干柴沟组沉积时期(N1)由伸展构造背景转换为挤压构造背景.下干柴沟组上段沉积时期(E32)的伸展构造背景控制了优质烃源岩的发育,上干柴沟组沉积时期(N1)之后转换为挤压构造背景,控制了柴西现今主要圈闭的形成,捕获晚期形成的烃类.靠近断层的反转构造可形成早期圈闭,具有捕获早期生成的低熟烃类的潜力,是深层油气勘探的潜在领域.     

重要生态功能区土壤化学元素的空间分布模式——以大兴安岭松岭区为例

大兴安岭森林带是我国“两屏三带”生态安全战略格局中的重要一环,其北段松岭区目前是生态地质调查的空白区,查明区内土壤中的元素含量以及空间分布模式,可以为该区生态保护与修复提供基础支撑。以松岭区表层土壤和深层土壤为研究对象,利用多目标区域地球化学采样及分析方法,探讨了各元素指标的地球化学特征及分布模式。研究区土壤的元素分布模式有以下特征: 全C、N、P、S在表层土壤中显著富集; K₂O、CaO、Na₂O、SiO₂在表层土壤中明显贫化; F、Cl、Br、I在表层土壤中高值区的分布受深层土壤影响,同时Br和I在表层土壤中的富集与有机质关系密切; 内梅罗综合指数显示As、Cd、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素在土壤中轻微超标。