汶川Ms 8.0级地震震源区地壳深部结构研究

2005年10月至2007年4月,我们在松潘-甘孜、龙门山地块布设的流动地震台阵观测剖面正好经过地震震源区映秀,这为研究地震震源区深部结构提供很好的机会.观测剖面自成都龙泉山,途经都江堰、卧龙,终止于新都桥,全长约400km,台站间距5～10km,34个流动宽频带地震仪共记录到该时间段内5.5级以上远震事件542个,大于等于6.0级为195个.利用该观测剖面记录到的远震P波波形资料,采用接收函数方法来研究汶川Ms8.0级地震震源区地壳深部结构,结合地震构造背景的分析,探讨引起这次地震的动力学模式,并由此认识汶川地震的孕育与成因机制.根据震源区地表破裂和余震分布及深部结构的综合分析,可以划出震源区下方的地震断裂带.主要研究结果表明:1)根据界面分布特征,发现松潘-甘孜地块及龙门山推覆体中在20～60km深度存在一个厚度约15～20km的低速中地壳,而四川盆地地壳内不存在低速层.该中地壳内的低速层,是引起中上地壳的推覆运动的滑脱层.2)Moho面自扬子盆地(36～42km)跨龙门山(50km)到松潘-甘孜腹地(62～65km)逐渐加深,跨鲜水河断裂又变浅(60km),说明横跨扬子盆地-龙门山-松潘-甘孜地块的该断裂带是地壳厚度的陡变带.该结果揭示了松潘-甘孜地块与扬子地块是碰撞接触模式,龙门山的推覆构造就是上地壳逆冲的结果.     

秦岭石人山南缘岩石变质变形分析及其构造意义

秦岭石人山南缘出露一套元古代的片麻岩,在洛南—栾川断裂带的影响下经受了一系列变质变形作用。通过矿物共生组合、石英的动态重结晶型式、石英的分维数分析、石英的运动学涡度测量以及长石的有限应变测量等多种方法对石人山南缘岩石的变质变形进行了分析。结果显示由南向北随着远离断裂带,石人山南缘岩石的变质变形呈现规律性变化:表现为岩石中矿物粒径逐渐增大,形成温度逐渐增高,应变速率逐渐降低等特点。反映出随着远离洛南—栾川断裂带,变质相由绿片岩相逐渐过渡到低角闪岩相的特点,岩石退变质程度由强变弱;以剪切变形为主的岩石变形也逐渐减弱。这些现象说明了石人山岩块南缘的变质变形是受洛南—栾川断裂带的构造活动影响而形成的,反映了这一时期的宽坪岩块由南向华北板块下斜向汇聚俯冲、兼有左行走滑的构造活动对其北侧石人山岩块的影响巨大。因此,石人山岩块南缘的变质变形对研究板块俯冲过程中板缘变质变形有重要意义。     

粤北韶关地区不同岩性区地热流体地球化学特征及成因分析

本次研究通过对韶关地区78处温泉地热流体水化学组分和同位素数据统计分析,总结研究了三种岩性区水化学特征、水—岩相互作用过程、深部热储温度和地热水补给来源等,为区内温泉资源可持续开发利用提供科学依据。研究区地热流体TDS浓度平均值在侵入岩区、碳酸盐岩区和碎屑岩区分别为233.82 mg/L,705.35 mg/L和909.14 mg/L,从侵入岩区—碳酸岩盐区—碎屑岩区,TDS,K⁺,Cl^-,SO₄^2-,HCO₃^-浓度呈升高趋势。侵入岩区地热流体水化学类型以HCO₃-Na, HCO₃-Na-Ca型为主,碳酸盐岩区以HCO₃-Ca, SO₄-Ca型为主,而碎屑岩区常见HCO₃-SO₄-Na, SO₄-HCO₃-Na-Ca等类型。三种岩性区地热流体γNa/γCl值在1.48～158.86之...     

不同温度条件下碳酸盐结晶沉淀研究

本文结合碳酸盐岩溶蚀机理研究,从理论上并通过模拟试验对与温度条件密切相关的碳酸盐结晶沉淀作用进行了探讨。在大量矿物结晶显微照片及测试数据的基础上,阐明了石炭岩、白云岩等碳酸盐岩类在不同温度条件下（25℃、40℃、60℃和80℃）溶蚀一结晶过程中碳酸盐晶体形态及生长发育的不同特征。同时还探讨了随溶蚀—结晶时间、压力及溶蚀液性质的改变,晶体形态、晶粒大小、结晶速率等的变化趋势。这项研究对反演自然界碳酸盐岩溶蚀—结晶过程和喀斯特形成发育规律、探索碳酸盐岩的成岩作用以及评价油气水等岩溶裂隙储集层特征等均具有重要意义。     

东秦岭陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析

东秦岭造山带北缘的陶湾岩群中分布着一套碳酸盐质糜棱岩,具明显的塑性变形,其展布和变质变形特征严格受洛南—栾川断裂带控制,是陶湾岩群碳酸盐岩在洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动过程中形成的。因此,对这套碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析,可揭示洛南—栾川断裂带在这一时期构造活动的运动学、动力学及流变学特征。本文通过野外详细的观察和测量,结合室内显微构造分析和温压条件的计算,确定其变质相属低绿片岩相,变形机制是以方解石动态重结晶和细粒化作用为主的塑性变形。变形温度为350~420℃,差异应力为50~110 MPa。石英应变椭球体形态显示陶湾岩群遭受了强烈挤压变形。所以,陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果 。     

安塞油田王窑老区特低渗透油藏储层厚砂体精细解剖

三叠系延长组长61时期,鄂尔多斯盆地安塞三角洲广泛发育于浅水台地之上,沉积以细砂岩为主的似块状连片厚砂体。厚砂体内部叠置多期单砂体,横、纵向上物性差异明显,造成剩余油分布复杂,因此对储层厚砂体进行精细解剖尤为重要。首先论证了单砂体对水淹的控制作用及单砂体刻画的必要性;结合实际开发状况制定了一套小层细分方案。在识别出水下分流河道、河口坝和溢岸砂等不同沉积微相的基础上,从沉积微相组合的角度,将长61分为主力河道、分支河道和河道间3类相带;同时进一步分析了不同期次、不同成因单砂体间包括河道切割河口坝、削截式、侧向拼接、侧向斜叠和堆叠等组合模式;最后总结了长61的地质沉积模式和长611的砂体沉积特征:长61时期的安塞三角洲是快速进积的建设性三角洲,长611为砂包泥的拼合板状,长621则为泥包砂的迷宫状;长611沉积以多种规模的水下分流河道为主体的条带状砂体,河口坝不发育或残留发育。     

黄土塬竖井剖面黄土-古土壤碳同位素记录特征

选取位于黄土高原中部西峰和洛川塬面中心地区,分别开挖一个竖井获得L2以来连续黄土-古土壤沉积序列的剖面,并对剖面样品的总有机碳、无机碳酸盐的碳同位素组成进行分析.结果显示黄土-古土壤的有机质碳同位素变化与前人对天然剖面的研究结果一致,同时也注意到黄土-古土壤序列有机碳δ813Corg与无机碳酸盐δ13Ccarb有相似的变化趋势,两者在统计学分析意义上均呈显著正相关关系,西峰塬和洛川塬的相关系数分别为r=0.615和r=0.314,a<0.01,该结果与以往对黄土高原塬面边缘天然露头剖面获得有机碳与总碳酸盐碳同位素呈反相关趋势的结论不一致.对于这种现象的初步解释可能是:(1)来自后期的改造作用:由于黄土沟谷出露的天然剖面多发生在雨水冲刷黄土塬面所切割形成的沟谷两侧,这样天然剖面处于一个开放或半开放的环境,其表层至某一深度受外界水热环境和气体交换影响黄土中的无机碳酸盐;(2)同时黄土-古土壤竖井剖面也可能受土壤CO2分压的影响造成土壤次生碳酸盐的形成而导致同位素变化趋势的复杂性;(3)采样点区域性的差异.结果表明,深入研究不同地区塬面竖井剖面黄土-古土壤碳同位素组成并与相应地区的天然剖面碳同位素组成进行对比,将有助于更准确地理解黄土-古土壤碳同位素所记录的古植被和古气候变化历史.     

岩溶地区垃圾填埋场的选址评价探讨

岩溶地区的垃圾填埋选址较为困难,现行的垃圾填埋场选址评价方法又存在较大局限。笔者等依据垃圾填埋场的建设宗旨和选址基本原则,结合岩溶地区的环境地质特点,探讨提出一套适用于岩溶地区的垃圾填埋场选址评价方法。通过实例应用表明,该方法可在现行较难选出垃圾填埋场的岩溶地区,优选出适宜性较好的未来垃圾填埋场,能够担当起解决岩溶地区的垃圾无害化、减量化填埋处置的难题和重任。     

郯庐断裂带桐城段构造变形解析

郯庐断裂带桐城段韧性剪切带位于大别造山带东北缘。首先对剪切带两端的两套片麻岩进行宏观构造特征、矿物组成以及锆石U-Pb年代学研究,确定片麻岩为印支造山期高压变质产物。之后由于郯庐断裂带左行韧性走滑叠加,在原来近东西向造山带片麻岩基础上形成了NE-SW向的糜棱岩—超糜棱岩带。根据糜棱岩中主要矿物的变形行为,估算剪切带的变形温度约为450 ℃～530 ℃,局部可达550 ℃,为高绿片岩相—低角闪岩相变质;有限应变测量和应变强度计算的结果表明,矿物在韧性剪切过程中经历了强烈的拉长变形,剪切带中间位置变形程度最强,向两边慢慢减弱;运用多种方法对糜棱岩进行运动学涡度的测量计算,结果表明郯庐断裂带桐城段为一以简单剪切为主导的减薄型一般剪切带。     

华北板块南缘石人山岩块晚古生代陆内变形特征及侧向挤出构造

华北板块南缘在古生代时期经历了复杂的陆内变形过程。石人山岩块边界断裂发育大量平行于断裂带的A型褶皱和近水平的矿物生长线理,表明其经历了以走滑剪切变形为主的构造阶段。动力学研究表明石人山岩块具有南西向逆冲的运动学特征,其南侧洛南—栾川断裂带（洛栾断裂带）以左行剪切变形为主,北东侧鲁山断裂带以北西向逆冲兼有右行剪切变形为特征,夹于其中的石人山岩块显示为向西、向上挤出的特征。选择典型岩石样品进行同位素测年来限定断裂活动的时代,其中,洛栾断裂带内同构造花岗岩脉的锆石U- Pb定年结果为413. 6±7. 4 Ma,鲁山断裂带内走滑剪切特征明显的构造透镜体内变形岩石的锆石定年结果为419. 3±11. 2 Ma。虽然洛栾断裂与鲁山断裂的运动方向不同,但是同位素年代学研究限定了两条断裂带发生走滑变形的时间都是晚古生代泥盆纪末期,从而共同构成了石人山岩块整体向西挤出的构造特征,同时也表明,相互碰撞的大陆在碰撞之后将很快转变为以平行造山带侧向挤出与走滑位移为主的陆内变形演化阶段。