汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

浑河断裂带地质灾害发育特征及其成因机制

浑河断裂带是辽宁抚顺地区最为重要的一条活动断裂。为了深入调查沿浑河断裂带地质灾害发育情况,了解灾害形成与先存断裂之间的关系,为同类型灾害的防治和预警提供科学依据。本文采用现场调查方法,结合地面变形监测资料,厘清了浑河断裂带灾害类型和发育规律,剖析了断裂带灾害的形成机理。研究结果表明：断裂隐伏区地裂缝发育,主要沿浑河断裂带分支断裂展布,裂缝延伸长度300～2 400 m;其成因是抚顺城区南部采矿活动诱发了先存软弱断裂面局部拉裂、张开,进而向地表扩展、贯通,形成地裂缝。在断裂延伸的基岩地区沿断裂破碎带及影响带发育小型滑坡,主滑方向与断裂走向垂直或大角度斜交;其形成机制与岩体内部发育的结构面有关,尤其是顺坡向优势结构面的发育,其与坡体耦合形成易滑结构体,在长期降雨作用下,结构面软化、贯通及岩土体加速蠕滑,最终形成滑坡。     

黔中地区某饮用天然矿泉水成因动态特征研究

贵州省地下水资源丰富,水质优良,以岩溶大泉、地下河的形式出露地表,寻找优质矿泉水资源对于推动贵州省地方绿色经济发展、改善民众生活水平具有重要意义。贵州省矿泉水成因分为红层盆地型、碳酸盐岩层控型以及断裂裂隙型三大类。本文通过资料收集、资料综合研究、动态长观、水质分析等手段,表明凤岗县红沙沟饮用天然矿泉水为含锶型饮用天然矿泉水,成因属于碳酸盐岩层控型兼断裂裂隙型,动态类型属于较稳定型,水质优良,具有很强的开发潜力。对红沙沟矿泉水成因规律进行研究,对于西南岩溶地区找寻优质矿泉水资源具有重要的指导意义。     

考虑时间效应的泄流坡滑坡变形特征

泄流坡位于甘肃南部舟曲县境内,分布在坪定—化马断裂带上,属于典型的断裂带滑坡,断层不仅控制着滑坡边界,也影响着滑坡土体变形。通过现场调查取样并开展室内实验,获取滑坡土体物理力学参数。综合运用有限单元法基本原理,采用时间硬化Drucker-Prager土体流变本构方程,分析在构造应力场和重力场作用下,滑坡土体受力与变形,并与现场监测数据比较,研究泄流坡滑坡的变形特征。指出断层上、下断盘控制着滑坡体边界和走向,也影响边界接触区域土体变形。泄流坡滑坡土体流变变形在坡体中部最大,并在滑坡体上交替形成堆积区与拉裂区。计算结果表明泄流坡滑坡坡体最大流变变形滑移量目前稳定在0.3m·a-1,仍处于稳定蠕滑状态,流变变形占全年滑动变形的8.36%。指出泄流坡坡脚堆载反压对于泄流坡坡体整体变形影响较小,但可以显著缓解S313公路路基变形。     

沂沭断裂带中生代青山群火山岩地球化学特征及其岩石成因

以沂沭断裂带安丘地区中生代青山群火山岩为研究对象,在进行系统的元素-同位素分析的基础上,探讨其岩浆源区和岩石成因。安丘火山岩SiO2含量变化于56.5%~65.8%,主要为高钾钙碱性系列岩石,岩石组合为英安岩和粗面安山岩;安丘火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,显示富集但变化范围较大的Sr-Nd同位素组成((~(87)Sr/~(86)Sr)t=0.708 7~0.710 7,εNd(t)=-13.7~-5.93)。综合分析表明,安丘火山岩为大陆下地壳物质经拆沉作用于地幔环境中发生部分熔融作用,与上地幔岩石发生交代作用后进入地表形成,且其源区中可能有软流圈物质的加入。     

江西省地震工程地质现状与防灾展望——兼谈汶川地震对江西的启示

(1 概况.江西省位于欧亚板块东南部,跨扬子准地台和华南褶皱系两个地块(24°29′～30°04′N,113°34′～118°29′E).其南部地处华南沿海地震带,主要受河源一邵武断裂带与南岭纬向构造带控制;北部地处长江中游地震带,主要受郯城一庐江断裂带和扬州一铜陵断裂带控制,地质构造复杂,新构造及现代构造运动活跃,历史上曾多次发生破坏性地震.     

山东半岛北部近海海域北西向蓬莱—威海断裂带的声波探测

在山东半岛北部近海海域进行了多条剖面的声波探测,初步查明了蓬莱－威海断裂带的基本活动特征.该断裂带由一系列北西走向的次级断层组成,主体在长岛至大竹岛之间的海域,多数断层以正断兼有走滑运动为主,部分断层具有逆冲运动性质.断裂带在第四纪活动明显,以北东向桃村-东陡山断裂在海域的延伸段为界,蓬莱-威海断裂带可分为两段：长岛-烟台段和烟台-威海段.西段长岛-烟台段为晚更新世活动段,多数次级断层上断点埋深位于海底以下30m,明显错断了中更新世地层,部分断层明显错断了晚更新世早期地层,有些断层达到晚更新世地层中部,但没有发现全新世地层错动现象.东段烟台-威海段为中更新世活动段,没有发现晚更新世地层错断现象.蓬莱-威海断裂带对历史地震和现代小震活动具有明显控制作用,其中1548年7级地震发生于断裂带西段,1948年6级地震发生于断裂带东段.蓬莱-威海断裂带与北东向断裂交汇区是中强地震发生的有利部位.     

2008年5月12日汶川Ms8.0地震

2008年5月12日汶川8.0级地震发生在自有历史记录以来从未发生过7级地震、自1657年汶川6.5级地震后,最近300多年来一直处于大震平静状态的龙门山逆冲断裂带上,具有震源浅、烈度高、影响范围广、破坏极为严重的特点.     

对“郯-庐断裂带南段深层次的塑性变形特征及区域应变场”一文的讨论

“郯-庐断裂带南段深层次的塑性变形特征及区域应变场”(以下简称“郯-庐带应变场”)一文(发表于本刊,1984,第6卷,第4期)作者认为,郯-庐断裂带南段是一个对应于郯-庐断裂带深层次的大型平移韧性剪切带,并根据变形砾石讨论了区域应变场,用剪切的片理面、劈理面走向、褶皱轴迹以及原始片理面上的拉伸线理(经过展平)作为拉伸构造线的标志测量θ′角并计算位移量。同时还讨论了应变在垂深(实为地层)     

鲜水河断裂带南东段滑动速率与断层几何关系的数值模拟

本文在分析鲜水河断裂带南东段平面断层几何的基础上,利用二维有限单元数值分析方法探讨了该段各分支断层水平滑动速率以及各断块间的整体抬升速率。数值计算中设该断裂带北西段已知的滑动位移势是由南东段各分支断层分担的,并利用已知南东段的断层滑动速率作检验。结果表明:断裂带北西段水平滑动位移势中的91%是由南东段各分支断层的水平滑动分担的,雅拉河断层、色拉哈断层分担的比例最大,玉龙西断层次之。北西段滑动位移势中的其余9%由南东段垂直差异运动所转换。