温州珊溪水库诱发地震构造条件

自2002年7月温州珊溪水库首次发生地震后,其地震活动持续至今,但目前人们对水库地震成因了解较少.基于对库区所处的区域地震地质背景、库区地形地貌、岩性及新构造运动特征的分析,采用野外地质调查的方法,获得了库区主要断层的地质特征,并评价了其渗透性.在此基础上,结合地震活动特征及震源机制解的研究成果,探讨了水库地震时间序列及发震机理.结果表明珊溪水库地震活动与库区岩性、断层(尤其是库区内的双溪-焦溪垟断层)及库水特征关系密切.水库地震主要发生在侏罗系凝灰岩夹砂岩、泥岩等隔水性好的层状岩层中,而渗透性较好的双溪-焦溪垟断层结构面则更利于库水下渗,这种岩体结构面组合方式一方面使库水容易沿断层结构面向深部渗透,另一方面断层结构面上的孔隙压力容易升高,因此降低了断层结构面上的正应力,应力平衡被打破,进而诱发地震.在水的渗透和地震活动的相互作用下,水库地震沿双溪-焦溪垟断层(尤其是第三分支断层)从SE向NW持续发生.      

三峡库区巴东库岸段水库地震迁移规律

自三峡水库蓄水以来,三峡库区巴东县库岸段发生上万次与水库蓄水相关的水库地震,最大震级5.1级。近几年发表相关论文50篇左右,侧重于水库地震的震源机制解、水库地震与坝前水位的关系、单个较大型水库地震以及微地震群的成因机理问题,对水库地震时间上的周期性以及空间上扩展规律研究尚少。本论文在野外地质调查（包括泉水流量的调查）基础上,结合近几年发表的文献资料,对巴东县库岸段水库地震变迁过程进行了深入的研究,得出了以下3点结论:（1）从时间上看,巴东水库地震的爆发具有周期性,表现为长周期和短周期。（2）溶洞坍塌型水库地震的分布呈线状,其形成机理与高孔隙水压以及动水圧过程密切相关。（3）同时野外泉水调查研究也表明三峡库区巴东段水库地震与溶洞坍塌具有密切关系,并且从机理上说明了水库地震空间扩展机制。     

三峡九湾溪断裂带断层泥的特征及分段研究

在分析研究前人资料的基础上,结合野外实际工作和室内研究,从三峡九湾溪断裂带内各段断层泥的特征研究分析出发,探讨了九湾溪断裂带的分段性,结果发现:九湾溪断裂带存在明显的分段性,中段和南段地震活动频度和强度大,应变强度高,断层活动以粘滑为主,其分维值在2.2～2.6之间,石英碎砾表面发育各种撞击揳入现象、线状擦痕等显微构造;北段地震活动频度和强度较小,应变强度弱,断层活动以稳滑为主,兼具粘滑,其分维值在2.4～2.8之间,石英颗粒多为磨圆球砾,其刻蚀形貌以裂而不破现象为代表;中段是九湾溪断裂带最有可能发生诱发地震的地段和我们的重点监测地段。     

2022年泸定Ms6.8级地震发震构造与鲜水河断裂带强震迁移规律

2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生Ms6.8级地震,震源深度16 km。这是继2014年康定地震后,发生在鲜水河断裂带上的又一次强震。笔者等通过已有文献资料,结合鲜水河断裂带南段野外地质调查,统计了滑动速率及历史地震资料,并总结了近代鲜水河断裂带强震迁移规律,对认识鲜水河断裂带活动特征及未来地震危险性具有重要意义。主要得出以下几点认识：①鲜水河断裂带各段滑动速率差异较大,以乾宁为界,从NW至SE段整体上呈现出“先减速后加速”的滑动特点;②泸定地震发震构造磨西断裂,为一次左旋走滑事件;③川滇地区近代历史强震活跃期具有“跳跃性”迁移的特点。自1981年道孚地震后,鲜水河断裂带断进入相对平静期,持续了33 a。自2014年康定地震发生,鲜水河断裂带再次进入地震活跃期;④鲜水河断裂带的强震破裂并非单次地震的“贯通型”模式,而是多次地震的渐进式。断层间相互作用尤其是大地震的发生对断裂带强震复发间隔具有重大影响,相同断裂带的强震也会对后续地震的发生概率产生变化。     

元谋断裂带晚第四纪活动性与地震地质灾害的关系

活动构造与地震地质方面研究揭示,中国南北地震带西南边缘的元谋断裂带晚第四纪活动特征总体表现为北强南弱,活动性质由北段(江边以北)全新世伸展性左行走滑、向南逐步过渡为全新世早中期的剪切性左行走滑、至南段(罗川以南段)晚更新世挤压式整体抬升和全新世活动不明显特征.综合地震地质灾害发育特点的调查结果表明,元谋断裂带北段震害特点表现为地表形变、新滑坡体产生和老滑坡体复活、崩塌及地裂缝发育、泥石流和砂土液化等.断裂带中段(江边-罗川段)控制的盆地边缘主要发育了大面积洪积扇体,在水流作用下易引起泥石流;此外,老滑坡体复活、局部崩塌、软土变形和砂脉等现象也较发育.南段(罗川以南段)灾害则以沿断层破碎带的塌方、老滑坡体复活、局部泥石流等为主.元谋断裂带的晚第四纪活动性质、地震灾害类型及分布特征表明,该断裂带晚第四纪活动性分段特征明显影响着构造带上及其附近的地震地质灾害类型、分布特征及未来地震活动趋势,断裂北段更易诱发中-强震,且该构造带晚更新世以来的伸展-剪切变形作用和地震活动均具有向南扩展的趋势.认识元谋断裂带晚第四纪变形特征与地震地质灾害发育特点对于深入探索青藏高原东南缘新构造期以来的构造变动、机理与引起的震害响应关系,以及进一步开展该区工程场地选址和地震地质灾害防治等工作意义重大.     

四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔(WFSD-2)岩性特征和断裂带的结构

以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩(0~599.31m)、三叠系须家河组二段(599.31~1211.49m)、彭灌杂岩(1211.49~1679.51m)、三叠系须家河组三段(1679.51~1715.48m)、彭灌杂岩(1715.48~2081.47m)、三叠系须家河组四段(2081.47~2283.56m)。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层(线)和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、FZ720、FZ782、FZ817、FZ922、FZ951、FZ1449、FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类:对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。     

四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔（WFSD-2）岩性特征和断裂带的结构

以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩（0-599.31m）、三叠系须家河组二段（599.31-1211.49m）、彭灌杂岩（1211.49-1679.51m）、三叠系须家河组三段（1679.51-1715.48m）、彭灌杂岩（1715.48-2081.47m）、三叠系须家河组四段（2081.47-2283.56m）。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层（线）和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、FZ720、FZ782、FZ817、FZ922、FZ951、FZ1449、FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类：对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。     

四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔(WFSD-2)岩性特征和断裂带的结构

以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩(0~599.31m)、三叠系须家河组二段(599.31~1211.49m)、彭灌杂岩(1211.49~1679.51m)、三叠系须家河组三段(1679.51~1715.48m)、彭灌杂岩(1715.48~2081.47m)、三叠系须家河组四段(2081.47~2283.56m)。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层(线)和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、 FZ720、 FZ782、 FZ817、 FZ922、 FZ951、FZ1449、 FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类：对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。     

水库诱发地震机制和实例

由诱震的内因和外因两大个因素入手,论述水库诱发地震形成的机制。通过百余座水库地震实例,总结出水库诱发地震的一些基本特征,可供同行参考。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况和关键技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况及采用的关键技术,包括螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进技术、偏心扩孔取心技术、防冲蚀取心钻头技术、大斜度定向钻进技术、活动套管技术、新型钻井液体系和新型深孔取心钻机等。     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题组织实施经验与体会

简要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的组织管理机构及管理方式,重点介绍了其中的钻探与测井课题的组织实施方式。本课题在龙门山断裂带上实施了5口钻孔,历时6年。钻探施工经历了从承包制到日费制的变化,后来在日费制中引入了激励机制。总结了现场管理的有效做法,探讨了适合于复杂地层科学钻探的管理模式,其经验和体会对类似项目具有借鉴意义。     

从地震信息看阿尔金断裂带构造和塔里木盆地花彩弧断裂体系

阿尔金断裂带由多条断裂组成,主要有阿尔金断裂、且末断裂、三危山断裂。其中阿尔金断裂为主断裂,它呈左旋走滑兼具逆冲性质,中生代—古近纪为左旋走滑,新近纪由东南向西北逆冲推覆。且末断裂和三危山断裂均具左旋走滑性质。且末断裂受统一的阿尔金断裂带左旋应力场控制,但又叠加了塔里木台盆区向南挤压的应力场,从而具有双重属性。塔里木盆地的断裂总体上组成古生界塔北花彩弧断裂束和塔南花彩弧断裂束,展布成全盆地的菱形断裂系统,且末断裂构成其东南边界。在该菱形断裂系统的北弧顶和菱形内的中央轴部为背冲式的构造断裂带,显示挤压特征;在花彩弧两翼转弯处展布正花状构造样式,显示走滑特征。阿尔金断裂带及其两侧,主要在柴达木、塔里木两大盆地发现了大油气田,两者都是由断层控制油气的垂向运移与分布。柴达木盆地具有双重断—坳的特点,但油气田只分布在中—新生界构造层内;塔里木盆地,南北翘板式的构造运动是其形成复式油气区的最重要的地质构造条件。     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题的组织实施与管理

介绍了汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目概况和其中科学钻探与科学测井课题的进展情况,分析了汶川地震断裂带科学钻探的特点,对WFSD-1、WFSD-2和WFSD-3-P孔的组织管理方式进行了总结,借鉴中国大陆科学钻探工程（CCSD）项目的组织管理经验,探讨提出了对探索性强、地层复杂、设计变更频繁的科学钻探组织管理的改进措施。