中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。     

四川盆地南部地震区发震构造及其新构造背景

近10年以来,在四川盆地南部的川黔滇交界地区发生了一系列中、强地震,其发震机理引起了广泛的关注和讨论。本文基于历史地震震中分布和区域活动断裂构造编图,发现四川盆地南部地震主要集中在4个地震亚区,分别为马边—永善、鲁甸、长宁和自贡—荣昌等地震亚区,华蓥山断裂带西南段是其中一条重要的地震构造边界带。通过综合分析主、余震分布特征、震源深度和震源机制解等资料,认为该地震区存在2类发震断层,其中马边—永善、鲁甸、长宁地震亚区以基底断层走滑型或走滑逆冲型地震为主,而自贡—荣昌亚区则以浅层滑脱断层逆冲型地震为主。区域挤压应力方向从WNW-ESE向至ENE-WSW向。双震型地震频发,一次走滑地震往往会触发一组共轭基底断层的同时活动。这些地震构造特征表明它们不同于盆地西缘的龙门山—岷山逆冲走滑型地震构造带,也不同于鲜水河—安宁河—小江走滑型地震构造带,属于一个新生的克拉通地震构造区,因西南扬子地块遭受青藏高原的向东推挤和压迫,构造应力通过"大凉山地块"传递并作用到四川盆地南部,导致扬子地块的断块型结构及其基底断层的逆冲走滑活动,进而主导了该地区的一系列中、强地震的破裂事件。     

郯庐断裂带苏鲁界地应力积累特征及地震危险性研究

郯庐断裂带是中国东部重要的地质构造带和地震活动带,苏、鲁交界部位的地震活动性和强震危险性一直引人瞩目,1668年发生过郯城8.5级大地震。为了解郯庐断裂带苏鲁界现今地应力环境与地震发展趋势,应用水压致裂法在该区开展了一个钻孔的原地应力测量工作,同时参考前人利用钻孔崩落法与声发射法获取的中国大陆科学钻探(CCSD)主孔301～5047m深度范围内的地应力数据,揭示了研究区地应力状态。利用库伦破裂准则、Byerlee定律以及断层摩擦参数μ_m分析研究该地区的地应力积累水平,评估断层发生滑动的可能性。结果表明:水压致裂法测点在75.74～191.04m深度范围内最小水平主应力的量值为3.68～13.15MPa,最大水平主应力的量值为4.02～19.40MPa。CCSD主孔在1269～5047m深度范围内最小水平主应力的量值为25.3～122.0MPa,最大水平主应力的量值为41.4～166.4MPa;分析地应力结构,发现自地表至660m的范围内,σ_Hσ_hσ_v,为逆断层地应力状态,660m以下表现为σ_Hσ_vσ_h,为走滑断层地应力状态。综合分析断层摩擦参数μ_m,郯庐断裂带苏鲁交界处尚未达到断层失稳的临界地应力状态。     

华北地块北缘中元古界几个重要不整合面的地质特征及构造意义

华北地块北缘中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面。此次研究对其中5个不整合面进行了野外考察,分析了它们的地质特征和空间分布,认为它们与不同的地质过程有关。大红峪组底部不整合面是早期裂谷盆地演化为被动大陆边缘的记录,属于裂解不整合面性质;高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是海平面变化造成被动大陆边缘内部高地沉积间断和海岸超覆沉积的结果;铁岭组顶部不整合面可能与弧后环境发生挤压抬升有关;下马岭组沉积后的抬升可能是相邻大陆地块碰撞作用的产物。华北地块北缘中元古代层序中不整合面的形成与Columbia和Rodinia超大陆的形成和裂解过程密切相关。     

湖南桂阳县黄沙坪铅锌矿区岩石节理特征及其地质意义

通过对黄沙坪矿区的岩石节理特征、性质、方位、序列关系的分析,发现了该区的三个方位的岩石节理优选组,第一组90°～130°∠60°～80°;第二组330°～30°∠40°～80°;第三组180°～230°∠55°～85°.第一组节理较细小,均匀,但连续性一般.第二组节理粗细不均,具先剪后张的性质.第三组节理最为发育,较粗大,亦具先剪后张的性质.根据节理与应力的各种关系,结合黄沙坪矿区的区域构造活动历史和构造变形特征,认为第一组节理受印支期EW向构造应力的作用所形成,第二组节理受燕山中-早期SN向偶力逆时针扭动应力的作用所形成,第三组节理受燕山晚期EW向力偶顺时针扭动应力的作用所形成.讨论了节理与成矿的关系,认为第二组节理与成矿关系最为密切.     

中国新疆及周边国家和地区典型矿床特征对比研究

中国新疆及周边国家和地区是全球性中亚巨型成矿域的重要组成部分。黑色岩系矿床、斑岩矿床、块状硫化物矿床、陆相火山岩金矿床、与富碱性侵入岩有关矿床和砂岩铜矿等几种重要的典型矿床类型在该成矿域均已有不同程度的发现,特别是近几年来在该成矿域相继发现多个大型和超大型矿床的事实,说明中亚成矿域具有独特的成矿特点和巨大的找矿潜力。笔者通过分析研究中国新疆及周边国家和地区大型或超大型矿床的成矿规律和典型矿床特征,对新疆及相邻地区的大型或超大型矿床的找矿方向提出了见解。     

阿尔泰额尔齐斯构造带岩石应变特征及其构造意义

阿尔泰额尔齐斯构造带东段岩石变形强烈,最大应变椭球轴比(Rxz)可达10～30,剪应变(γ)达4～6。该带可分为2个层次4个次级构造带。第一层次为韧性—韧脆性中—中-浅层次变形带,包括萨尔布拉克—科克萨依脆性挤压劈理化带、达拉维孜—阿热勒托别剪切流变构造带和库尔提—玛因鄂博韧性剪压变形带,第二层次是齐伯度—富蕴深层次超韧性变晶糜棱岩带。第一层次变形带中沿达拉维孜—阿热勒托别一线为最强变形带,向两侧依次减弱。中心带以剪切—拉伸变形为主,两侧以压扁变形为主兼有剪切,均为左行剪切。结合区域地质分析,可认为这3个变形带共同组成一个完整的板块(微陆块)聚合变形带,显示喀拉通克岛弧以北东偏东方向俯冲于可可托海—青河陆缘岩浆弧之下,并发生弧—陆碰撞。齐伯度—富蕴变晶糜棱岩带岩石变形温度压力条件高,以右行剪切为特点,具有完全不同的地质演化历史,反映它可能是在古生代期间被强烈改造的具有前震旦纪结晶基底的微大陆的残块(或断片)。