黄土地区活动断层的显微构造和显微沉积学探测

以发育在黄土地层的陕西省西安市临潼—长安断裂为对象,采用显微构造和显微沉积学分析的方法,从微观的角度探讨黄土地层中的活动断层。观测了该断裂上的7个露头剖面和一条探槽剖面,采集样品42件。在室内对所采集的样品进行了显微构造、超微构造和能谱测定(扫描电镜)以及显微沉积学分析。研究结果表明,野外宏观观测难以辨认的断层迹象,在断层带样品的切片(大薄片)上肉眼即可清楚辨别。显微构造观测发现,断层在微观上可以表现为错动面、较宽的断层带、断层破碎带、变形条带、泥质条带和愈合的张裂隙等。扫描电镜观测和能谱测定显示,断层破碎带或泥质条带与其外围地层具有不同的超微结构,而且成分有所变化,表明断层活动过程中有流体的参与,并导致某些元素的带出和带入。粒度分析结果发现,断层样品相对于外围样品,粒度>0.03mm的颗粒减少,<0.03mm的颗粒和粘土质增加,表明黄土地层的断层活动仍有碎裂作用发生。分形分析结果表明,黄土地层的碎屑颗粒分形特征呈弧形分布,但断层样品更趋于线性分布。此外,在其中一个剖面的样品中,发现了震击物(seismite)的一些微观标志,如球状体构造、负荷构造和流体通道构造等。所有研究结果表明,显微构造和显微沉积学分析是黄土地层中活动断层研究的有效手段。     

松散沉积物中活动断层的微观探测方法

松散沉积物中的活动断层常常看不到明显的宏观形迹,构成所谓的隐性断层。单靠探槽和天然露头的宏观观测,常常难以得到全面的认识。因此,开拓松散沉积物中活动断层探测的新思路和新方法是当前的迫切任务。本研究试图另辟蹊径从微观的角度解决这个问题。为此,观测了北京顺义—前门—良乡断裂、太原交城断裂、乌鲁木齐王家沟断裂和西山断裂以及西安临潼—长安断裂的24条探槽和天然露头剖面,采集原态样品140件,散状样品122件,切制大薄片275件。对所采集的样品开展了显微构造、显微沉积学以及扫描电镜(SEM)测定。研究结果表明,松散沉积物中的断层在微观上是有迹可循的,它们可以表现为变形条带、变形条带的带、滑动面、较宽的断层带、微破碎带、碎屑颗粒集中的带和铁质有机质集中的带等。断层内外样品在碎屑颗粒的棱角度、粒度大小、粒度分布特征以及表面结构特征等均有所变化。观测结果还发现了可以和震击物(seismites)的宏观构造标志相互对比的微观标志。显然,上述显微构造和显微沉积学特征可以作为松散沉积物中宏观形迹不明(隐形)断层及其是否伴有古地震事件的微观判断标志。总之,研究结果表明,微观探测是研究松散沉积物中活动断层具广阔应用前景的有效手段。     

用GPS 资料分析渭河盆地及邻近地区地壳运动特征

利用中国地壳运动观测网络工程1999 ~ 2002 年渭河盆地及邻近地区GPS 观测资料, 以及陕西省地震局2001 ~ 2002 年的GPS 观测资料, 研究了渭河盆地及邻近地区地壳运动速度场。结果表明, 渭河盆地及邻区的运动速率有明显的WE 向条带状变化特征, 鄂尔多斯块体南缘呈整体不连续性逆时针旋转运动, 相对鄂尔多斯块体内部的榆林测点, 平均速率约为5.7mm/ a;渭河盆地中部的彬县— 西安— 蓝田一线两侧存在一个左旋剪切带( 东侧) 和右旋剪切带, 左旋剪切带的北部区域与铜川— 泾阳— 临潼— 渭南小震频发区恰好对应;鄂尔多斯块体东南缘临汾盆地东侧, GPS 观测点资料表现出应力集中的迹象, 该区与临汾-韩城地震带也有较好的对应关系。     

海水溶解磷酸盐氧同位素组成的测定

生物磷酸盐和水分子间的氧同位素分馏主要受温度和生物活动控制, 因此磷酸盐氧同位素组成既可以测量古温度又可以示踪磷循环。近年来磷酸盐氧同位素研究受到较多关注, 除了传统的生物体磷灰石古温度测量外, 这些研究大多是关于磷循环的。磷酸盐的氧同位素组成可以示踪海洋中磷的源区和生物对磷的利用效率。由于海水的组成十分复杂, 测量前必须对样品进行富集、分离和纯化处理。目前, 加州大学(Santa Cruz)Paytan教授和耶鲁大学Blake教授的实验室已建立了海水溶解磷酸盐氧同位素的测量方法, 二者各有优缺点。我们结合了这两种方法的优点, 并对一些步骤进行了改进, 建立了海水溶解磷酸盐氧同位素组成的测量方法。通过向海水样品中加入NaOH, 形成Mg(OH)2来富集海水中的PO43-, 也可同时除去部分杂质离子和溶解有机质; 通过将PO43-转化为CePO4沉淀来进一步除去杂质离子, 然后用阳离子交换树脂除Ce3+, 再通过阴离子交换树脂柱来除溶解有机质。最后将磷酸盐转换为Ag3PO4沉淀, 在1350℃裂解Ag3PO4, 产生的O2和石墨反应形成CO用IRMS测定。结果显示富集、分离和纯化过程可以获得纯的Ag3PO4颗粒, 不会产生PO43-的氧同位素分馏。测量Ag3PO4用量仅为0.3 mg, 标准偏差在±0.2‰~±0.3‰之间。     

与港口相关的自由区的地理扩散

一、自由区的类型与功能分类除了自由区本身的运行及其所拥有的统一功能之外,对自由区所关心的是其区位。初看起来,它们根本不具有共同的区位性质或特征,可能位于任何地方。自由区在世界所有人类居住的大陆都有。尽管存在这种区位多样性,但它们仍存在共同的区位特性;即高度的可达性。图1是世界自由区的分类,首先把与港口相关的自由区与其它区位的自由区区分开。不同类型的自由区与各自的区位相关。     

特低-超低渗透砂岩储层微观孔喉特征与物性差异

为揭示特低-超低渗透砂岩储层微观孔隙结构与物性差异的关系,利用物性分析、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞技术对鄂尔多斯盆地延长组3个典型的特低-超低渗透砂岩储层岩芯样品进行了实验测试.研究结果表明,特低-超低渗透砂岩储层喉道类型多样;但整体细小,对渗透率起主要贡献的较大喉道含量小是其物性较差的主要原因,同时微裂缝的发育也加剧了物性差异.统计对比发现,孔喉的分选系数在2.0～3.0,变异系数在0.15～0.3,对渗透率贡献相对较大.可见,储层物性是多种因素共同影响的综合反映,不同类型孔隙、喉道组成的储集空间,渗透率存在较大差异,物性差异正是孔喉特征差异的一种具体表现.     

环境钻探技术的探索与实践

环境钻探是指专门为地球环境研究工作服务的钻探技术手段,它的主要任务是在典型的湖泊相沉积盆地内,采用钻探手段获取完整的、连续的、无污染和无扰动的近似原状岩芯标本.环境钻探工作虽然技术要求很高,施工难度很大,但只要把握关键技术环节,认真处理好各项技术细节,是能够做好这一工作的.本文对环境钻探的技术实践进行了探索,值得借鉴.     

临潼—长安断裂第四纪活动性勘探

临潼—长安断裂是西安市附近的一条重要活动断裂,影响到西安市部分扩展区域的发展.本文主要采用浅层地震勘探、钻探以及年代学方法对临潼—长安断裂的活动性进行判定.浅层地震勘探结果反映临潼—长安断裂错断第四纪以来的多套地层,错距自下而上在逐渐减小,反映了断裂长期以来的生长特性.钻孔联合地质剖面显示该断裂错断了中更新世的粗砂及粘土层,错距在8.7～2.5 m之间.由下至上减小的活动速率反映了该断裂的活动在减弱.     

同仁村三维地震剖面揭示渭河断裂精细形态

渭河断裂是分割鄂尔多斯地台与秦岭褶皱系的主要边界断裂,是穿过西安市区的发震活动断层,存在发生强烈地震的可能性.经踏勘选线,三维地震剖面定于渭河北岸同仁村.探测范围1000 m(垂直断层方向)×600m(平行断层方向),三维勘探测线布设检波距10m,线距40 m,仪器接收点为40×10的网格状,每道采用3个SN4-60检波器单点组合接受,检波器单点组合接收的目的在于不压制地震记录高频信号的基础上,提高检波器接收的灵敏度.     

范家坝-临江断裂活动与1879年甘肃武都南8级地震的讨论

1879年甘肃武都南 8级地震发震断裂的确认是一个未决的问题。文中通过卫星影像解译、史料记载分析,认为沿文县东北水坑山北麓NEE向的范家坝 -临江断裂可能分布有该次地震的地表破裂带,因而,这一条断裂可能是该次地震的发震断裂。由此,可在发震断裂的产状变化、活动方式、地表破裂带长度、水平位错量大小及沿断裂的分布、断裂的区域归属、宏观震中位置、可能震级大小、震害分布等诸多方面取得一致