汶川地震基岩同震断层泥结构特征

汶川Ms8.0地震形成的地表破裂带主要沿松散沉积层分布,但在北川-映秀地表破裂带中,发现5处同震地表破裂带穿过基岩.通过详细介绍其中的4处基岩同震断层剖面,给出基岩同震断层泥的特点和识别标志.断层剖面位置从北向南:平武平溪、北川擂鼓、安县肖家桥和虹口八角庙.同震断层主要出露在相对较软的基岩中,断层长期活动形成了分带性特征显著的断层变形带,主要包括构造角砾岩、断层角砾、老断层泥和最新断层泥.其中,同震滑动产生的最新断层泥最为松软,厚度最薄,颜色最深,内部几乎不含角砾并与其他部分接触边界清晰平直.基岩同震断层泥的结构特征与断层围岩性质密切相关,当同震断层上下盘围岩由多种岩石组成,而且上下盘围岩强度差别较大时,断层变形带结构相对复杂,发育有厚层断层泥,局部存在多个滑动面;当上下盘围岩岩石组成相对单一时,断层变形带结构相对简单,断层泥厚度较薄.在野外断层变形带结构划分基础上,对部分断层剖面中的同震断层泥和断层岩进行了初步的显微结构分析,给出断层蠕滑和粘滑的显微结构特征,对同震断层泥中的流体活动方式进行了讨论.     

二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄计算方法

报道二元混合体系的端元Sm-Nd模式年龄的计算方法,即利用二元混合体系的Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析结果,可以计算2个端元的Sm-Nd同位素组成,两端元在混源样品中的质量百分比,以及地壳残留时间。同时计算了广西花山复式花岗岩的端元模式年龄,结果显示该岩体的物质来源于2500Ma华南古陆壳和622Ma从亏损地幔分异出来的大洋地壳的混合物。     

西藏亚东淡色花岗岩Rb—Sr和Sm—Nd同位素研究——关于其年龄和源岩的证据

对西藏亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素的详细研究表明,亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成十分不均匀,其初始Sr值和ε-(Nd)(13 Ma)分别介于0.756～0.775和-11.6～-16.3。由于存在着显著的同位素变异,而难以获得其全岩Rb-Sr等时线年龄。但研究获得了12.9±0.95Ma矿物—全岩Rb-Sr等时线年龄,其锶初始值为0.7744±0.0008,该年龄可以与高喜马拉雅带其他淡色花岗岩的年龄对比。Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成显示亚东淡色花岗岩的源岩很可能是聂拉木群副变质岩。年龄统计分析表明,喜马拉雅淡色花岗岩是在地壳伸展和快速隆起背景下形成的,因此它的形成年龄是碰撞造山后地壳强烈活动和快速隆起的重要标志。     

公路施工导致的古滑坡复活实例分析

在高等级公路的建设中，线形要求严格，在山区及丘陵地区往往需要采用开挖和填方等方式通过，新通坡的产生以及老滑坡的复活可能性大增。本文以绵广路K200＋700－K201＋000段一古滑坡为例，详尽讨论了其在公路施工影响下复活产生了新的多级滑坡的工程地质条件，并分析了评价了滑坡的稳定性，提出相关的工程处理措施。对这类滑坡控制因素的研究为相同或类似条件下的工程顺利施工具有重要意义。     

壳内部分熔融低速层及其研究意义

实验岩石学,岩石地球物理学,地质学及理论分析均表明,至少在具有高热流值的区段部分熔融作用可能是造成壳内低速带的主要原因,我们将由部分熔融作用所形成的壳内低速层称之为壳内部分熔融低速层,它是许多深部地质作用的发源和汇聚地,并影响和制约着地球物理场特征,因此,研究了壳内部分熔融低速带的形成及其地质意义无颖将深化人们对深部地质作用发生和发展过程的认识。     

大陆岩石圈解耦及块体运动讨论——以青藏高原—川滇地区为例

块体构造理论的发展不断地深化着人们对现今大陆岩石圈运动 ,尤其是大陆强震的孕育和发生规律的认识。块体底部边界的构造性质是块体运动的核心问题之一 ,同时也是块体构造理论研究中的薄弱环节。确定块体底部边界的岩石物理性质是利用地球物理方法探测和识别块体底部边界的前提。文中依据现代实验岩石学、实验岩石物理学、地球物理学、地质学等的研究成果 ,对块体底部边界之成因属性和岩石物理性质进行了分析。将大陆块体划分为两种基本类型———地壳型块体和岩石圈型块体。地壳型块体是由大陆上部地壳所构成的“薄板” ,壳内软弱带的顶面为其底部边界和潜在的解耦带。岩石圈型块体在岩石圈尺度上是力学耦合的 ,以上地幔软流圈的顶面为其底部边界。壳内软弱带具有垂直方向低速和各向异性的基本特征 ,联合多种地震测深方法有望确定块体的底界。在现今构造活动区内 ,地壳型块体的潜在解耦带可能由壳内部分熔融带承担。青藏高原南部—川滇地区 2 0 35km的深度上广泛存在低速带。地热、岩石学、实验岩石学和模拟均显示该地区的低速带具有部分熔融的成因属性。块体沿着该壳内低速层与下伏地壳发生某种程度解耦。     

部分熔融地藏高原地壳加厚的关系综述

从地球物理学、实验岩石学、岩石学和地球化学几个方面论述了青藏高原已具备壳内发生大规模部分熔融的物理环境及物质基础;并讨论了人部分熔融与青藏高原地壳加厚的关系和三种可能的加厚方式。     

汶川地震断裂带粒度分布特征：对地震碎裂机制的约束

断层岩的粒度分布包含岩石破裂机制、摩擦性质和地震能量分配等重要信息。筛分-称重和激光测量是分析断层岩三维粒度的2种有效方法,但每一种方法的测量范围仅有3个量级,难以全面反映断层岩的粒度分布特征。利用上述2种方法对汶川地震断层滑动带上的断层岩（简称断层岩）的粒度分布进行了测量,粒径测量范围从0.2μm至16mm,跨度达到5个数量级。结果显示：1）存在临界粒径d_c（0.95～1.90μm）。粒度大于和小于d_c的颗粒满足不同的颗粒数（N_d）-粒径（d）分布关系,表明该断层岩的粒径分布不具有自相似性特征。2）利用粒度大于d_c的颗粒计算出的分形维数与断层岩类型有很好的相关性,即断层带边缘的角砾岩的平均分形维数为2.6,核部压碎角砾岩的平均分形维数约为3.0,中心断层泥的分形维数约为3.5。粒径小于d_c的颗粒的分形维数为1.7～2.1。分形维数的突变反映出断层破裂机制的复杂性,即在不同的粒度域,岩石的破裂机制不尽相同。3）依据粒度分析结果,估算出汶川地震断层泥的单位破裂能（E_s）为0.63MJ/m2。     

断层岩气体渗透率及Klinkenberg效应

在围压2~40MPa变化范围内,以恒流法多次变化上游压力测量了以断层岩为主的样品的气体(N2)渗透率,将实验结果进行了Klinkenberg效应校正。对实验数据的拟合分析表明,滑脱因子b值与绝对渗透率kl存在b=λkl-d形式的幂律关系,断层岩符合b=0.004 6kl-0.476的变化关系。与沉积岩相比,断层岩的气体滑脱效应更强,采用气体测量渗透率时,其滑脱效应不能忽略。断层岩气体渗透率和绝对渗透率与测量所用的孔隙压力间的关系为kg/kl=1+(0.009 2kl-0.476)/(Pu+Pd)。结果表明样品渗透率越低,滑脱效应越强,提高孔隙压力,滑脱效应逐渐减小;对于高渗(10-15m2~10-18m2)的样品,高孔隙压力下(4MPa以上)的气体渗透率与绝对渗透率基本一致,对于超低渗(10-22m2~10-20m2)的样品,即使提高孔隙压力亦很难避免滑脱效应。在40MPa有效压力下断层泥样品的绝对渗透率为4.54×10-19m2~2.43×10-17m2,角砾岩的绝对渗透率较断层泥高出1~2个数量级,为2.25×10-17m2~7.94×10-16m2,表明汶川地震断层带具有核部低、破碎带高的渗透结构,断层带核部具备热压作用发生所要求的低渗条件。     

熔体形态学及其对岩石物理和力学性质的影响

简要回顾了熔体形态学的研究方法,并分别从熔体分数和熔体分布形态两个方面,综合前人在熔体对岩石物理和力学性质的影响领域的主要研究成果,认为在部分熔融初期,熔体分数小,熔体主要分布于孤立的熔体囊内,对岩石的电学性质和力学性质影响不大,但是,对岩石的弹性波波速影响却很明显;随着熔体分数的增大,孤立的熔体囊逐渐连通形成熔体管道网络,岩石的电学性质发生显著变化;当熔体分数增至某一临界数值时,岩石体系结构改变,岩石的力学性质发生突变.