太原盆地应力场演化与强震关系的数值模拟研究

近年来,太原盆地内尽管没有强震发生,小震却异常活跃,而研究太原盆地构造应力场的分布和演化规律的工作比较少.采用有限元数值方法,综合考虑区域地质构造差异、主要活动断裂带、地形起伏和岩石圈分层结构,引入深部速度结构,建立包含太原盆地在内的山西地区三维粘弹性模型.以GPS观测值和最大主压应力方向测量值为约束条件,重建研究区现今构造背景应力场.在此基础上,依次模拟了自公元512年以来太原盆地6级以上和山西地震带7级以上历史强震序列.计算结果显示,太原盆地内的3次6级以上历史地震均落在应力场增加值大于0.01 MPa的区域,盆地近年来小震空间分布与现今应力增加值大于0.01 MPa的区域有较好的对应关系.研究表明:山西地震带内历史强震序列和长期构造加载对太原盆地内3次历史强震均有促进作用,太原盆地的地震活动性明显受区域当前应力水平的控制.      

长治盆地东部构造演化历史及地震活动性分析

正长治盆地位于汾渭断裂带与太行山断裂带之间,晋获断裂带穿长治盆地东部而过。前人对长治盆地研究集中在煤与地下水活动之间的关系,以及长治盆地东部形成历史及新构造运动研究(耿田波,2004;李广红,2005)。尚未有人针对目前长治盆地的地震活动与构造之间的关系做深入研究。     

广西十万大山盆地构造特征新认识

通过对横穿十万大山前陆盆地的SD94-Ⅳ地震剖面的解释,证实十万大山盆地曾经历了至少2次以上的不同方向的构造运动:早期为前泥盆纪,表现为北西向南东的冲断;晚期为中泥盆世至白垩纪,构造由南东向北西发展.该地区在加里东期存在的北西向南东方向的构造运动值得进一步研究.     

涡阳-凤台地区地震活动和地震构造

本文运用深浅部构造对比研究，结合历史地震资料、中强震观测资料分析和地震活动性分析结果，探讨中强震过渡区地震构造环境和地震韵律的研究途径，以涡阳～凤台地区为例，对其进行综合剖析，推演未来中强震发生的空间部位，并预测该地区未来可能发生地震的震源深度、震级、地震长轴衰减方向、发生时间等参数。     

沉积盆地构造活动时间厘定方法

构造活动是控制沉积盆地形成的主要因素，准确厘定的构造活动的时间对于研究沉积盆地的形成，演化及油气的勘探开发是非常关键的，利用不整合，时间明确的地层厚度，沉积相，古水深，浊顶层序，生长指数，断裂分布特征及其之间的交切和终止关系，构造沉降模拟，页岩压实变化，热史模拟，裂变径迹，以及其它一些如古地震表现，岩浆岩的放射性测年，构造运动学标志，叠前速度等综合阐述了构造活动时间的厘定方法。     

太原盆地地裂缝发育规律及防控措施

地裂缝灾害的发生直接影响着太原盆地工农业生产和城镇居民生活,掌握地裂缝的发育规律和成因机理对减少灾害损失显得尤为必要。以地质环境为基础,系统分析了太原盆地地裂缝的发育特征。在此基础上,从主控因素的角度将区内地裂缝划分成采空塌陷成因、地下水超采成因、地震成因、断裂活动成因4种类型。系统分析了各类型地裂缝的力学形成机制,据此提出了防治措施。研究结果可为当地环境条件改善、地质灾害治理提供参考。     

华北盆地地震剖面地质解释及其构造演化

从地震剖面显示华北盆地发育为手风琴式演化史,大体上形成有三层“断-坳”结构：（l）中新元古界的“断”古生界—三叠系的“坳”;（2）侏罗系的“断”上白垩统的“坳”;（3）古近系的“断”新近系的“坳”。断陷与坳陷分别由拉张与挤压应力场所致,这种应力场的变化是由相邻洋壳板块俯冲倾角由小到大的变化所引起的。由于地壳的多旋回运动,多次发生构造沉积演变,构成了多套生储盖组合,多领域、多种圈闭类型的油气藏,从中新元古界—古生界—中生界—新生界,各断陷-坳陷结构的盆地都有可能形成油气藏的地质条件。     

新构造、活动构造与地震地质

新构造、活动构造和地震地质研究都是开展地震危险性评价的重要基础性地质工作。在综述新构造、活动构造和地震地质的基本含义、相互联系与区别、主要工作内容及方法的基础上,简要回顾了国内外在相关研究领域的主要进展,提出了中国活动构造与地震地质工作中应注意的主要问题和对未来工作的几点建议。最后,重点介绍了青藏高原东南缘开展活动构造体系和玉树地区活动断裂与地震地质调查研究工作所取得的主要进展与成果。     

太原盆地浅层高氟水分布特征及形成机制研究

本文论述了太原盆地浅层高氟水的区域分布规律,即主要分布在太原市以南地区并具有西低东高的分布特征;通过水化学成分统计分析和水化学模拟对高氟水形成机制进行深入研究,取得了一些新的认识:研究区高氟水多为高矿化水,呈现过渡类型水水化学特征,以钠镁、钠钙碱性水居多.氟含量与地下水主要离子成分的配比有一定的对应关系;地下水对含氟矿物的溶解和自身蒸发浓缩是高氟水形成过程中的两种主要水化学作用形式.     

太原盆地地下水系统水化学特征及形成演化机制

在对太原盆地水文地质进行详细调查基础上,集成应用水化学统计、水化学模拟技术,系统研究了盆地地下水水化学类型、空间分布特征,并对其形成演化机制进行了系统分析,取得了一系列新的认识。按水质类型和分布特征,盆地浅层地下水-含水层埋深小于50 m大致分为盆地边缘地带浅层淡水、盆地中心浅层咸水和浅层高矿化硫酸盐水3种类型。高矿化硫酸盐水主要是由于接受了富含硫酸根离子的周边基岩水补给所致。盆地中深层孔隙水可分为盆地边缘中深层水、盆地中心中深层水和中深层混合水3种类型。浅层地下水存在2种形成机制,一种是高矿化Ca·Mg-SO_4^2-型岩溶水的混合补给形成,另一种高矿化水是在径流演化过程中受蒸发浓缩作用影响,使地下水矿化度不断增高而形成。自盆地边缘至中心地带,中深层地下水水化学特征具有明显的水平变化规律,在盆地中心形成2个高值区,水化学类型依次为Ca·MgHCO₃→Na·CaHCO₃·SO₄→Na·MgHCO₃·Cl→NaHCO₃。      

太原盆地岩溶热储地热资源评价

太原盆地断裂构造发育,地热资源丰富,是我国具有代表性的中低温地热田,故太原盆地地热资源的整体评价对其大规模的开发利用具有重要意义。以太原盆地构造演化分析、地震和电法等剖面解释、最新钻井测井解释成果为研究基础,以盆地二级构造单元为划分依据,采用"热储体积法"将太原盆地划分为8个地热田并作为评价单元。针对8个评价单元的寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶热储进行了精细评价。综合评价得出太原盆地碳酸盐岩岩溶热储具有热储盖层稳定、埋深浅、储集层段多、储量大等特点。表现为岩溶热储上覆盖层厚度400～2 000 m,储集层从老至新依次发育了奥陶系峰峰组、上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组和寒武系凤山组、长山组6套主力含水层段。地温梯度一般为3～4℃/100 m之间,热储温度为30～80℃。在此基础上,根据地热田热储面积和厚度、热储温度、孔隙度、比热容和密度等参数,计算西温庄地热田地热资源量,得出太原盆地可采资源量13.84×10⁸ GJ,折合标煤4 721.9×10⁴ t,初步摸清了太原盆地的地热资源分布规律以及资源量。     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化*

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果: 在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

松辽盆地构造演化与中国东部构造体制转换

本文综合应用盆地构造解析、平衡地质剖面恢复、构造物理模拟等方法,探讨了松辽盆地构造演化及其地球动力学背景。松辽盆地基底是前侏罗纪古亚洲洋构造域众多微板块、地体拼贴形成的复合陆块。中—晚侏罗世,盆地基底受到郯(城)—庐(江)断裂系北段大规模左旋走滑活动的强烈改造,派生NNE、NNW和近NS向次级断裂,控制了基底构造格局、断陷盆地分布及其构造。断陷期可划分为早、晚两个脉冲式伸展阶段,早期阶段受多方向平面式正断层控制发育堑—垒构造,具有双向纯剪伸展的特点,但NNE向拉伸更显著,可能是深部岩石圈拆沉引起热穹窿与基底断裂持续左旋走滑拉分的叠加;晚期阶段受低角度犁式正断层控制发育西断东超的复合半地堑,受控于近EW向单剪伸展机制,是区域性地壳伸展拆离与岩石圈减薄的结果。拗陷期大规模热沉降是对古太平洋构造域向东迁移的响应。白垩纪末期盆地受到NWW向脉冲式挤压而发生反转,可能与伊泽纳奇板块消亡、太平洋板块开始俯冲这一转换过程中的地体拼贴有关。     

漠河盆地上侏罗统沉积特征与构造背景

对晚侏罗世漠河盆地的沉积特征进行了分析,并探讨了其构造类型和成因机制。详细的沉积学研究表明:晚侏罗世漠河盆地主要发育冲积扇、扇三角洲和湖泊相沉积,属于前陆盆地的陆相磨拉石部分。晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向,具有典型前陆盆地双向物源特点:北部物源区是蒙古-鄂霍茨克造山带,位于西伯利亚板块南缘;南部物源区是下伏板块基底,位于大兴安岭北部。根据沉积特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地有关资料认为:晚侏罗世漠河盆地为漠河-上阿穆尔前陆盆地的南半部分,形成和演化受蒙古-鄂霍茨克造山带制约;晚侏罗世二十二站期和额木尔河期是漠河盆地的主要成盆期,该时期湖泊面积广阔、暗色泥岩发育,是烃源岩的重要形成期。     

鄂尔多斯盆地东部太原组古岩溶特征

鄂尔多斯盆地下二叠统太原组为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积,主要由灰岩、岩屑石英砂岩、泥岩和煤岩组成。太原组沉积时期鄂尔多斯盆地东部为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积的陆表海潮坪沉积体系和三角洲沉积体系。北部发育三角洲前缘沉积。南部发育碳酸盐潮下带—潮间带及陆源碎屑潮下带。太原组中普遍发育冲刷充填现象,说明短期的沉积间断发生频繁。太原组中岩溶角砾岩发育,主要为镶嵌状角砾岩,见到少量裂缝角砾岩和紊乱角砾岩。太原组中的岩溶形成于同生期,没有形成岩溶地貌。与现代碳酸盐沉积物相比,太原组灰岩具有较高的Mn和Fe含量,明显低的Sr含量和δ18O值。这是由于埋藏作用和淡水淋滤所引起的,低的Sr含量和δ18O值主要由淡水淋滤所致。与大多数地质学家研究得出的二叠纪生物和非生物成因的方解石的δ13C值相比较,太原组方解石的δ13C值无明显差异。宏观和微观特征均说明太原组存在古岩溶。岩溶作用使得灰岩的储集性能在一定程度上得到了改善。     

晚古生代—中三叠世右江盆地的格局和转换

晚古生代—中三叠世右江盆地是在夷平的南华加里东造山带基础上再生裂陷的大陆边缘盆地,该盆地的形成与金沙江—哀牢山古特提斯洋盆关系密切,是一个具有台地与台间海槽相间结构的大陆边缘裂谷盆地。右江盆地自早泥盆世埃姆斯晚期开始裂陷,到石炭纪盆地与越北地块之间出现一个与古特提斯洋相关的局限小洋盆或深海盆。至二叠纪,该洋盆开始向西南俯冲于越北地块之下,形成活动大陆边缘。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在凭祥、那坡等地出现同碰撞型的火山活动,右江盆地也于中三叠世转变为以复理石为特征的前陆盆地。因此右江盆地经历了裂谷盆地(早泥盆世晚期—晚泥盆世)、被动大陆边缘(早石炭世—早三叠世)、前陆盆地(中三叠世)的构造演化阶段。     

山西沁水盆地东南部上石炭统—下二叠统太原组聚煤环境

山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L₁灰岩顶部、L₂灰岩中下部、L₄灰岩上部、L₅灰岩顶部、L₇灰岩顶部和L₈灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。     

右江盆地晚古生代-三叠纪盆地转换及其构造意义

右江盆地是在南华加里东造山带夷平的基础上经再次裂陷形成的,它的形成与金沙江—红河—马江洋盆关系密切,是该洋盆与扬子板块之间的大陆边缘盆地。早泥盆世晚期—石炭纪随着金沙江—红河—马江洋盆的形成,扬子板块南部边缘开始裂陷,形成特殊的台地与台间海槽相间的大陆边缘裂谷盆地。二叠纪—早三叠世初期随着该洋盆的俯冲消减,形成越北岛弧,右江盆地进入弧后(裂陷)盆地阶段。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在红河—马江造山带与扬子板块之间形成以复理石为特征的弧后前陆盆地。因此右江盆地经历了大陆边缘裂谷盆地(早泥盆世晚期—石炭纪)、弧后盆地(二叠纪—早三叠世早期)、弧后前陆盆地(早三叠世晚期—中三叠世)的构造演化阶段。