龙门山汶川地震断裂带北川段岩石与地球化学特征及其变形行为

断裂带的岩石组成、内部结构和地球化学特征是认识断裂活动性质和变形行为的关键,而断层泥作为断裂带核部的重要物质,不仅影响断裂带强度,而且控制断裂的滑移机制。本文以汶川地震的发震断裂龙门山映秀-北川断裂带北川段沙坝探槽中的断层泥为研究对象,通过对断层泥进行宏观与显微构造观察、粉末X射线衍射分析（XRD）、矿物自动化定量分析（TIMA）和薄片微区X射线荧光光谱分析（μXRF）等多种分析,探讨了其所蕴含的断裂变形行为和滑移机制。研究表明：北川段断裂带NW盘主要为寒武纪碳质泥页岩和板岩,SE盘由半固结的黄色砂质黏土层组成。断裂带核部由面理发育的黑色断层角砾岩和面理化的断层泥组成,断层泥厚约25cm,分为黄色断层泥、灰色断层泥和黑色断层泥,汶川地震滑移带沿灰色断层泥和黑色断层泥边界分布,在滑移带附近可见明显的拖曳构造与R1次级剪切破裂,指示了逆冲滑动的性质。断层泥中的碎块呈棱角状大小不均一,显示出地震快速滑动特征,表现为粘滑行为。黄色和灰色断层泥中黏土矿物含量（42%~52%）远高于黑色断层泥（19%~29%）,前者石英（36%~47%）、伊利石（18%~32%）和绿泥石（7%~15%）含量整体略高于后者中的含量,而长石含量整体低于后者,表明黄色和灰色断层泥中水-岩作用较强于黑色断层泥,推测前者断层泥的孔隙度高于后者;断层泥中含有较多的伊蒙混层,靠近滑移带Fe元素呈明显增加趋势,暗示了摩擦产生了大量的热,同时,黑色断层泥中发育有石墨,说明断层滑移具有热增压弱化机制。龙门山映秀-北川断裂带北段北川断裂在岩石组成和规模上与南段映秀断裂虹口段断裂带有着明显差异,但均存在断裂滑移的石墨化作用,这些研究对认识映秀-北川断裂带南北段的滑移行为具有重要的指示意义。     

青海省哇洪山断裂带中段构造变形特征及X光岩组分析

通过对哇洪山断裂带中段构造变形宏观及微观特征的研究,认为该断裂带经历了两种不同层次、不同性质的构造变形,早期以韧性变形为主,形成了沿断裂带广泛分布的NW-NNW向糜棱岩带;晚期以脆性变形为主,形成了广泛分布断层破碎带,并将早期的糜棱岩带错断。X光岩组分析结果表明,糜棱岩带构造岩内矿物排列定向性明显,其中石英变形以底面滑移或近底面滑移为主,兼有柱面滑移,为中低温-中温变形环境所形成;另外动态重结晶对变形岩石中石英优选方位的形成也可能发挥了重要作用。华里西晚期花岗闪长岩、印支期钾长花岗岩、花岗岩、二长花岗岩均没有明显的优选方位,因此韧性变形发生在该类岩石侵位之前。构造变形分析及同位素测年结果证实韧性剪切带形成于晚志留世,即加里东晚期。     

构造-流体-成矿体系的耦合动力学:以湘西金矿为例

热液矿床特别是脉状金矿床受构造的控制明显。主要产于断层、剪切带中或其附近。构造变形在增高岩石渗透率、驱动流体流动汇聚和控制金的成矿过程中起了重要作用。同时,流体可以促进岩石构造变形,流体流动与矿物沉淀可堵塞流动通道而影响成矿的寿命。因此,近年来人们开始将构造变形、流体流动和成矿作用作为一个统一的体系,研究它们之间的相互作用和耦合关系。     

鲜水河断裂带乾宁段岩石特征与内部结构及其物理-化学性质

断裂带的变形行为和断层滑移机制是目前地震研究关注的热点,断裂带岩石特征、内部结构与物理化学性质是确定断层蠕滑或粘滑行为以及断层滑移机制的基础和关键。本文以鲜水河断裂带乾宁段地表出露的断裂岩为研究对象,通过野外地质调查、室内光学显微镜、扫描电镜、粒度统计、粉末X射线衍射分析（XRD）和薄片X射线荧光光谱分析（XRF）等多种研究方法,对鲜水河断裂带岩石特征、结构构造、物性、矿物成分及化学元素分布开展了详细的分析,并探讨了相关变形行为和滑移机制。分析表明：（1）断裂带核部主要由黑色断层泥、浅黄色及黄色断层角砾岩和灰色碎裂岩、灰色断层角砾岩组成,呈单核对称结构;（2）黑色断层泥厚3~5cm,具有快速滑动结构特征,表现为断层粘滑行为。断层泥可划分出13个滑移带,最窄滑移带厚约40μm,至少代表13期古地震事件;（3）断层泥主要由伊利石、高岭石和石英等矿物组成,其中边部伊蒙混层含量异常高,为最新一次古地震的主滑移带。由于伊利石和伊蒙混层（或蒙脱石）为主要黏土矿物的断层泥渗透率低、孔隙流体压力大,以及发现断层泥楔入脉,表明地震过程中断层滑动存在热增压弱化机制;（4）从断层泥不同滑动带中碎块蚀变程度和矿物分布特征来看,地震主滑动带有向碎裂岩方向迁移的趋势。推测断层在滑动过程中,更趋向于向弱矿物含量高（如伊利石、伊蒙混层）、强矿物含量低（如方解石、高岭石）的围岩一侧迁移。     

湖南东南部湘东钨矿区老山坳断层性质的厘定及其对找矿的启示

老山坳断层是湖南东南部湘东钨矿区的主干断层,目前有关其活动时代、性质和位移量的认识还存在分歧。断层带内及附近的宏观构造变形观察、断层两盘矿脉成分、结构构造和围岩变形的比较、岩石蚀变的类型和空间分布特征等都表明该断层具有正断性质,形成于成矿之后。鉴于下盘北组脉与上盘南南组脉具有平行脉壁、黑白相间的条带结构,认为它们在老山坳断层形成前应该属于同一组脉,进而推断出该断层的水平断距达1.5~2.0 km。无论单一脉或连接脉,矿脉的平均宽长比都大于1.0×10–2,远高于前人在露头上测量得到的石英脉宽长比,意味着脉体宽长比与观察的脉体尺度有关。在上述分析的基础上,提出新的找矿思路:在断层下盘北组脉的北边寻找与中组脉和南组脉对应的矿脉,而在断层上盘南南组脉的深部寻找北组脉。     

求断层总滑距的新方法

在找矿勘探、矿山地质、水文地质及地震地质等实际工作中,正确地查明断层位移情况,是非常重要的.因为只有获得精确的断层位移数据,才能推算出矿体、含水层或特定地质体的错断位置,从而合理布置工程,获得更佳经济效果.然而,在以往的资料中,对一些断层的测量和描述,多侧重于断层带的长度、宽度、深度,断层的走向、倾向、倾角及断层两盘相对移动的性质.这些资料固然很重要,但只是解决了断层构造的     

岩石强度对冲断层形成特征影响的砂箱实验研究

实验通过地形变化的砂箱模型模拟了两盘岩石强度差异对冲断层形成特征的影响作用。模型设计为在基底收缩参与的情况下 ,变形前地面坡度递增的单侧挤压系列。实验结果显示 ,当变形前地形水平乃至初始地面坡度很小 (<7°)时 ,挤压作用形成两组倾向相反的冲断层。若初始地面坡度显著 (>7°) ,则只形成倾向与挤压方向相反的一组冲断层。结合应力分析认为 ,若两盘岩石强度均一或相近 ,挤压作用形成两组对冲断层 ;当强度明显差异的两盘发生碰撞时 ,强度大的一盘优先向能量弱的方向释放能量 ,形成向另一盘仰冲的一组冲断层。实验结果与陆陆碰撞带剖面断层形态上有较好的相似性。     

断层力学科学范畴、发展脉络评论及未来发展思考

为了看清断层力学的理论全貌,文章研究了断层力学的发展脉络、应有体系、框架性缺失,总结了学术各界关注点及研究内容差异。结果表明断层力学关联领域存在尺度差异和目标差异,断层力学是多学科纽带,却是"三不管"地带。岩石裂纹和含内部构造的断层之间存在尺度差异和变形速度差异。断层力学的百年发展经历了从外力研究断层-构造应力场-滑移线场研究断层三个阶段,这三个阶段总的发展方向就是逐渐简化、实用化,阻碍了定量理论的发展。"Mohr范式"是支撑,带有实用化、简单化特点,也阻碍了断层力学向机理化和定量化方向发展。断层研究存在正演和反演两类方法,正演主要包括实验断层力学和理论断层力学两类途径,正演和反演结合是未来发展方向。"地质力学"秉承"力学统一律",体现断层空间联系和力学联系,属于"广义断层力学"范畴。"广义断层力学"体系适用"统一发展,关注联系"发展途径,"狭义断层力学"体系适用"分散发展,各自攻克"发展途径。先存断层或薄弱带控制后生断层,并影响应力展布,"应力制约论"是重要方向。未来将产生"流变摩擦学"和"断层岩组构摩擦学"两个方向,"断层岩组构摩擦学"应整合显微构造学成就,研究岩石组构稳定特征、流变特征、广义摩擦特征等,需要将显微构造学唯象理论上升到大尺度断层力学理论中,将岩石组构引入到岩石力学实验中。不同尺度关注点不同、理论不同、取用参数不同,加剧了研究群体的隔离。断层内泥粒是可以迁移的,由此产生"断层泥粒迁移学"。断层闭锁的概念需要重新考虑,未来研究应立足"慢应变"和"大尺度"的断层摩擦延展力学。      

断层带的厚度—位移关系

目前研究中运用了断层带厚度和位移数据在ｌｏｇ－ｌｏｇ坐标中推测这两个参数间的总体线性关系，并根据这种经验关系提出了一些断层生长模式。仅在线性图上审查各组原始数据表明许多数据具有广泛的统计可变性，沿断层出现较大的位移量，一般只与断层带厚度的增加有关。早先的数据不能证实具有相同位移的各种断层存在厚度－位移关系，也不能证实相似岩石类型的各种断层存在类似关系。这种关系不明显的原因可能是岩石类型众多、构造背     

盆岭省科迪勒拉山变质核杂岩拉伸剪切带应变分析

盆岭省科迪勒拉山变质核杂岩(MCC)中,分别与区域拉伸线理与擦痕有关的第三纪韧性糜梭岩化和碎裂岩化变形,成为水平拆离断层的特征。在Raft Yiuer,Grouse Gre ek和Albion山(犹他洲的西北部),一个主要的拆离断层将前寒武纪结晶基底从遭受强烈脆性变形和断裂作用的古生代岩石组成的断层上盘中分离出来。在拆离断层的下面,底板岩石受到糜棱岩化变形作用影响是大规模正剪切带的特征。为了表示断层下盘韧性变形作用的性质、运动历史和时间等特征,必须从事中型构造、有限应变、显微构造、石英C-轴组构以及~(39)Ar/~(40)Ar同位素年代学研究。我们提出:(1)区境性东西向拉伸线理代表剪切滑移的方向;(2)有限应变分     

解读变形岩

岩石变形既可以产生单个的宏观型构造,例如:破裂、断层、褶皱以及板块构造,也可以在岩石中产生中小尺度的构造形迹。变形岩石的组构取决于遭受变形的沉积岩或火山岩的特征或取决于矿物颗粒的或被改造的岩石碎屑的优选方位。      

铲式断层的构造力学分析

在岩石圈中广泛发育了不同层次、不同尺度的铲式断层。本文按照构造力学成因划分为原生和次生铲式断层。前者又划分为重力滑动铲式断层、区域伸展铲式正断层、区域收缩铲式逆断层和深部韧性铲式断层。运用服从二次曲线型莫尔准则的滑移线场理论,本文初步确定了各类铲式断层在形成时期的产状、型式和断面力学性质,并分析了各类铲式断层的构造演化以及有关的岩石圈构造动力学过程。     

走滑运动与调整断层

走滑运动是指沿直立的断面作走向滑移的断裂运动。走滑断层可分为两种：一是单剪性质的走滑断层，按习惯称为平移断层；二是作为挤压带、伸展带、重力滑动带的侧向连系和调整的走滑断层，建议称为调整断层。建立调整断层的目的，在于拓宽对走滑运动内涵的认识，增强对走滑构造多样性的理解。     

一类阶状构造力学解析

阶状构造是地壳岩石断裂面上的一种小型构造，它反映地壳岩石在断裂形成时期的应力状态和两盘运动趋势，提出了一类阶状构造的力学解析方法，表明阶状构造形成条件，主断面与阶面形成的应力状态，结构面力学性质鉴定和断面相互错动趋势判别等等，由计算自动得出。     

煤田地质钻孔中的岩心断层标志分析

根据煤田地质钻孔岩芯中的岩石特征及结构变化,进行地层与构造分析,判断断层的存在,分析断层形态,确定断层的性质,在当前煤田勘查中仍不失为一种直观而重要的手段.     

安徽宿松地区河塌乡构造窗的厘定及成因探讨

河塌乡拗陷区域上呈拉长"卵形",走向北东。拗陷内中二叠统孤峰组与外围志留系-泥盆系岩石呈断层接触关系,其构造属性一直存在较大争议。野外调查发现,拗陷南、北两条边界断层的几何学、运动学特征基本一致,为同一条低角度逆冲断层,走向北东,倾向北西,是研究区内逆冲推覆构造的主滑脱面。滑脱面上盘发育一系列相互平行的线状褶皱和叠瓦状逆冲断裂带,呈北东向展布;滑脱面下盘构造变形特征表现为北东向褶皱构造被北西西向褶皱构造叠加、改造。上、下两盘岩石构造变形特征迥异,形成机理不同,具有自己独立的构造演化历史。此外,在拗陷西南侧周家屋一带还发现有飞来峰构造。据此厘定河塌乡拗陷为推覆型构造窗,拗陷内孤峰组为原地系统,外围志留系-泥盆系为外来推覆岩片,构造演化开始于印支期初,定位于燕山期末,推覆岩片的根带位于河塌乡北侧吴正湾一带,长岭村北是推覆构造的前峰带。     

伸展背景下塑性地层对断裂发育特征影响的实验分析

为了探讨塑性层在伸展型构造反转过程中对构造格局及断裂特征的影响规律,设计了两组具有不同岩石性质的伸展砂箱模型进行物理模拟.实验结果表明:在相同的伸展应力作用下,相对纯石英砂岩区,塑性地层的存在导致断层发育的时间更早,并且断层的断距及延伸长度更大;塑性地层的存在也可以影响断裂的发育格局,更容易形成滑脱型断层.在伸展型构造...     

西秦岭北缘北西向断层特征和形成的构造机制及地质意义

西秦岭北缘构造带不仅发育一系列继承性多期活动或新生的近东西向断层,而且新生代地层中还发育与近东西向断层走向不一致且具有独特构造特征的北西向左旋走滑断层。这种北西向左旋走滑断层带不发育断层角砾岩、磨砾岩、碎粉岩、断层泥、摩擦镜面、擦痕线理、断层阶步等脆性断层中常见的构造现象,仅表现为地层旋转和剪切拉断形成的一定宽度的透镜化带,两条断层之间地层产状发生旋转形成了约1 km宽,平面上类似膝折构造几何形态地层扭折带。该北西向断层横切了渐新统—中新统地层,并被上新统砾岩覆盖和第四纪以来的近东西向左旋走滑断层斜切,指示了其形成于渐新世—中新世沉积地层形成之后,上新世砾岩沉积之前,即上新世早期。北西向断层带不发育脆性断层典型构造现象和断层左旋走滑作用在渐新统—中新统沉积地层中形成了类似膝折构造几何形态地层扭折带,说明其变形具有韧脆性过渡和缓慢剪切变形的特征,是西秦岭北缘一种新的断层类型。其形成机制为基底或中下地壳中大型左旋走滑韧性或韧脆性剪切带向上扩展延伸到上部沉积盖层中之结果,也就是说,新生代沉积盖层中这种北西向断层和地层扭折带是下部韧性剪切带的左旋走滑剪切在盖层中被动构造响应。这种基底或中下地壳北西向左旋韧性剪切带可能指示了上新世初期西秦岭北缘构造带深部韧性地壳物质向南东流变蠕动的构造标志,代表深部地壳缩短增厚向地壳韧性物质侧向扩展流动的转换过程。这种特殊的断层类型对理解青藏高原东北缘新生代构造变形体制转换和地壳隆升具有重要的科学意义。     

藏南康马拆离断层的构造特征及其活动时代

藏南康马穹窿是北喜马拉雅片麻岩穹窿的经典代表,穹窿内发育上、下两条拆离断层并将穹窿分为三个构造层,其中上拆离断层分隔了上构造层未变质/轻微变质的特提斯喜马拉雅沉积岩系和中构造层的石榴石二云母片岩,而下拆离断层,即康马拆离断层,分隔了中构造层的石榴石二云母片岩和下构造层的片麻状二云母花岗岩。受康马拆离断层的影响,其上下两盘靠近拆离断层面处的岩石遭受强烈的韧性变形改造,形成了糜棱岩化石榴石二云母片岩和花岗质糜棱岩,宏观构造解析以及构造岩的显微构造分析表明,康马拆离断层经历了上盘向北的伸展拆离。本次研究采用40Ar/39Ar定年方法,选择拆离断层带内糜棱岩化石榴石二云母片岩中同变形新生白云母进行年代学测定,结果显示白云母40Ar/39Ar坪年龄为13.23±0.15 Ma,结合宏微观岩石矿物学分析,认为其代表了向北伸展拆离的变形时间,即康马拆离断层的活动时代,该时代与康马穹窿南部的藏南拆离系的活动时代一致,从年代学上暗示二者可能为同一条拆离断层,是在不同区域的出露,但该结论仍然需要更多地质、地球物理等方面的证据来证实。     

雷山县开觉韧性剪切带特征及其构造意义

通过对开觉韧性剪切带的研究，认为开觉断层两盘岩石的变质变形差异主要是由于韧性剪切作用所造成的：北西盘岩石仅发生了区域变质；南东盘岩石则发生了区域变质和韧性剪切热变质。韧性剪切应变和热变质作用是重力滑动－逆冲推覆构造体系发展演化过程中的一个表现，韧性剪切应变的一些组构，具有明显的构造运动学意义。