基于密集流动地震台网资料研究古冶—滦县地区上地壳各向异性

自唐山地区发生7.8级地震以来, 古冶—滦县地区一直为唐山地震的余震频发区.该地区断裂和地质构造十分复杂, 这些断裂的破碎程度有哪些差异?这是地震学家所关心的问题.本文使用在古冶—滦县地区布设的密集流动地震台网2020年8月—2021年7月近一年的波形记录, 采用剪切波分裂原理通过对古冶—滦县地区上地壳各向异性研究来揭示这些问题.得到以下结论: (1)古冶—滦县地区快剪切波平均偏振方向为NE86.2°±27.8°, 慢剪切波平均时间延迟为2.37±1.25 ms·km^-1.快剪切波偏振第一优势方向为ENE向, 与区域背景主压应力方向一致; 第二优势方向为NE向, 该方向揭示了研究区域断裂主要以NE向为发育的构造意义.(2)唐山断裂带附近台站快剪切波偏振方向均显示出NE向的第二优势方向, 与断裂走向一致.断裂附近台站慢剪切波时间延迟较高, 各台站时间延迟差异较小, 表明区域各向异性程度较强, 断裂沿NE向破碎程度较强且破碎均匀.(3)滦县—乐亭断裂和卢龙断裂附近台站快剪切波偏振方向显示出复杂性, 表明两条活动断裂的交汇在地壳内部产生了复杂的地壳破裂裂隙结构.断裂附近台站慢剪切波时间延迟较高, 各台站时间延迟差异较大, 表明区域各向异性和断裂破碎程度较强, 且破碎不均匀.(4)丰台—野鸡坨断裂和榛子镇断裂附近台站快剪切波偏振方向与区域主压应力方向接近, 慢剪切波时间延迟最小, 表明断裂对其附近台站快剪切波偏振方向影响大不, 区域各向异性和断裂破碎程度较弱, 断裂内部裂隙可能存在愈合的现象.另外, 本文还针对1976年唐山M_S7.8地震后在唐山断裂带上出现的尖端效应是否对唐山断裂带北段应力场产生了影响做出了讨论.本研究结果不仅反映了断裂分布的复杂程度与地壳各向异性的关系, 还揭示了地壳各向异性在不同破碎程度断裂上的差异.

     

沙特阿拉伯油气地质特征及资源现状

沙特阿拉伯油气资源世界排名首位,所处盆地在地史上经历了前寒武纪盐盆发育、古生代碎屑岩发育、晚二叠世—三叠纪浅海陆架发育、侏罗纪—白垩纪陆架盆地发育和新生代盆地定型共5大阶段,孕育了二叠系、侏罗系和白垩系3大套成藏组合,为巨型油气的富集创造了良好的条件。深层古生代、老油田低孔低渗储层以及非常规油气藏将是中国石油公司谋求上游合作的有利方向。     

塔里木盆地库车坳陷西秋古隆起的形成及其演化

重力异常资料显示, 库车坳陷南缘西秋构造带深层发育有基底隆起。本文通过地震资料解释确认了西秋构造带深层古隆起的结构, 分析了古隆起的形成和演化过程。西秋构造带南侧边缘存在一条区域性基底断裂, 断裂北侧新生界下伏中生界、古生界明显减薄或地层缺失, 总体上表现为断背斜形态的古隆起构造。结合区域构造演化分析认为, 泥盆纪—石炭纪(D—C)塔里木克拉通边缘隆升、二叠纪—三叠纪(P—T)受南天山负荷影响产生的克拉通边缘压陷的构造演化过程中, 西秋构造带处于"跷跷板"式地壳升降运动的"支点"部位, 发育古隆起和基底卷入高角度断层, 晚期南天山隆升向南斜向推挤的挤压剪切应力场使古隆起边界断层复活, 基底断裂活动并在新生界之下形成冲断隆起。     

利用重力/GPS联合观测数据计算地壳垂向构造应力的新方法

本文提出一种基于重力/GPS联合观测数据计算垂向构造应力的新方法.计算步骤如下:(1) 通过重力/GPS联合观测数据计算布格重力异常;(2) 依据布格重力异常数据推算莫霍面深度;(3) 依据GPS观测数据,通过均衡理论计算均衡面深度;(4) 依据莫霍面与均衡面之间剩余物质(壳幔物质密度差)所承受的附加浮力,计算地壳承载的垂向构造应力.本文利用上述构造应力新算法,计算了巴颜喀拉块体东边界及周边地区垂向构造应力分布,发现龙泉山断裂带以东地区垂向构造应力基本为零,龙泉山断裂带与龙门山断裂带之间地区垂向构造应力为正值,巴颜喀拉地块东部垂向构造应力为负值.鲜水河断裂带东南段周边蓄积了-40~-50 MPa的垂向构造应力,且梯度变化剧烈;松潘高原蓄积的垂向构造应力大约为-10~-20 MPa,相对较小.     

青藏高原及周缘地壳浅层构造应力场量值特征分析

以"中国大陆地壳应力环境基础数据库"中的实测地应力数据为基础,合理筛选出地理空间范围为21°N—40°N,73°N —110°N的近2000条数据,深度范围0~2 km.通过将研究区内实测地应力扣除重力影响,并考虑数据样本数量沿深度分布不均匀的问题,分析构造应力场的作用.重力影响的扣除采用海姆假说与金尼克假说两种模式估算其下限与上限,给出了青藏高原及周缘及青藏地块、南北地震带北、中、南段上构造应力和构造差应力随深度分布的特征和量值范围.结果显示：（1）青藏高原及周缘地区最大水平应力σH、最小水平应力σh随深度D呈线性增加：σH=22.115D+5.761、σh= 14.893D+3.269;最大水平构造应力σT、最小水平构造应力σt的量值估算范围分别为4.609 < σT < 15.522D+4.609、3.121 < σt < 6.366D+3.121（D >0）;构造差应力σT-σt=7.222D+2.492,地表值（D=0 km）为2.5 MPa左右,随深度增加以7.2 MPa·km-1的梯度增大;（2）在测量深度范围内,青藏地块、南北地震带北、中、南段研究区σT、σt、σT-σt随埋深均呈线性增大;D=1 km时,各地块σT的统计回归值中最大为30.1 MPa,最小为17.6 MPa,量值由大到小排序依次为：青藏地块、南北带北段、南北带中段、南北带南段;D=1 km时,各地块σT-σt的统计回归值中最大为15.8 MPa,最小为8.9 MPa,量值由大到小排序依次为：青藏地块、南北带北段、南北带中段和南北带南段.总体表现为青藏地块强、南北带较弱的基本特征.（3）与南北带相比较,青藏地块地壳在从南向北的挤压作用下呈现出明显的"浅弱深强"特点.     

东昆仑断裂带东端的构造转换与2017年九寨沟MS7.0地震孕震机制

2017年四川九寨沟M_S7.0地震是继2008年汶川M_S8.0地震和2013年芦山M_S7.0地震之后,青藏高原东缘在不到十年的时间内发生的第三个震级M_S7.0以上的强震.这次地震发生在东昆仑断裂带东端,作为青藏高原东北缘的一条大型左旋走滑断裂带,东昆仑断裂带与东端其它构造之间的转换关系仍不清楚,因区内地质构造和地形复杂,东昆仑断裂带东端的主要构造仍缺少深入的研究.本文在总结区域地震构造活动特征、历史地震和现代地震基础上,通过东昆仑断裂带东端已有的和最近开展的活动构造定量研究结果,并结合现今GPS变形场资料和2017年九寨沟M_S7.0地震灾害特征分析,发现东昆仑断裂带最东段塔藏断裂上的左旋走滑除了一小部分继续向东传播转移到文县断裂带上外,大部分转化为其南侧的龙日坝断裂带北段、岷江断裂和虎牙断裂上的近东西向地壳缩短,这可能是岷山隆起的构造机制,而2017年九寨沟M_S7.0地震正是左旋走滑的东昆仑断裂带在东端继续向东扩展的结果.

     

网络RTK在活动构造变形分析中的应用——以川西南大塘断裂为例

在活动构造研究方面,传统RTK技术常用于局部的地表测量,测量距离受限于信号的地形影响。而网络RTK技术基于全国区域性的基准站网,通过移动通信可以实现百公里以上尺度厘米级精度动态测量,在构造地表分析方面具有广阔应用空间。本文以横跨龙门山地区的大塘断裂为试验对象,利用网络RTK技术测量了一条长度17.7 km的地表剖面。测量结果表明,尽管大塘断裂局部受到强烈的侵蚀作用不易识别,但网络RTK测线能够反映出区域性的褶皱变形特征。结合深部地震剖面进行定量分析发现,地表的冲积扇发生反坡向的构造抬升,与深部的断层扩展褶皱变形对应。进一步参考年代学数据计算得出,横跨大塘断裂的第四纪构造缩短速率为0.29±0.04 mm/yr。试验分析结果表明,网络RTK技术可以用于大尺度、高精度的构造变形分析,识别区域性的构造变形。

     

阿姆河右岸区域构造大剖面解析及成因探讨

阿姆河盆地右岸区块地理位置位于土库曼斯坦的阿姆河流域北侧至土库曼斯坦—乌兹别克斯坦国境线南侧之间,西南紧邻吉萨尔山脉,是中石油重要的海外油气勘探开发基地。开展其构造特征解析和成因机制探讨,对研究含盐盆地分层构造变形特征和促进能源勘探开发均具有重要意义。以构造建模和构造复原理论为指导,精细解释过阿姆河右岸区块的东西向地震大剖面,分析其地质结构特征和形成演化过程。结果表明：阿姆河右岸区块纵向上发育前二叠系基底和二叠系—第四系沉积盖层。以上侏罗统基末利—提塘阶膏盐岩为界,盐上和盐下构造形态具分层变形特征;盐上多发育陡窄的滑脱褶皱,断裂以倾向NW的小断距正断层和走滑断层为主;盐下多发育宽缓的冲断褶皱,断裂以倾向SE的大断距逆断层为主。受基底构造楔楔入影响,研究区自西向东构造抬升和挤压幅度逐渐增大。根据平衡剖面复原并结合区域地质背景,将研究区构造演化划分为前二叠纪基底形成期、二叠—三叠纪弧后裂谷期、侏罗—古近纪稳定沉积期和新近纪以来挤压抬升期共4期构造演化阶段。新生代多方向构造叠加影响、基底构造楔活动和膏盐岩对分层构造变形的调节作用是阿姆河盆地右岸地区纵向分层、横向分带构造特征的主要控制因素。

     

北秦岭地区三叠纪南召盆地演化及成因机制探讨

秦岭造山带作为中国中央造山带的重要组成部分,还原其复杂、漫长的演化历史始终是地质科学的研究焦点,也是亟待解决的关键科学问题。前人从构造地质学、变质岩石学等方面展开了丰富的讨论,但始终缺乏造山带内同沉积记录的精细研究。南召盆地作为北秦岭造山带唯一保存的三叠纪的地层,为研究秦岭造山带印支期的构造环境提供了最直接可靠的证据。因此本文基于精细的地质图分析,野外地质观察,利用盆地构造沉降和构造年代格架的分析方法,系统研究三叠纪南召盆地的沉积充填和沉降特征,总结出南召盆地的伸展裂陷沉积序列：底部砾岩向上迅速水体加深,形成以灰黑色页岩为主的深湖相,随后向上变为以黄褐色砂岩夹灰黑色泥岩为特征的湖泊三角洲—辫状河相;明确了快速—缓慢沉降的伸展型盆地沉降特征;厘定了南召地区的8个主要不整合面,其中,中-上三叠统太山庙组的底部为一个763~121.9 Ma的穿时不整合面;确定了南召盆地4期主要演化阶段。研究表明：南召盆地是一个伸展裂陷盆地,形成于加里东运动、印支运动共同作用产生的造山带复合基底之上,发育于印支期北秦岭造山带两次重要隆升事件之间,代表晚三叠世卡尼阶的北秦岭造山带构造活动的暂停。

     

四川盆地构造沉降特征及成因机制分析

盆地的沉降过程能够反映盆地的演化历史及成盆机制。为深入分析四川盆地构造沉降特征,本文基于最新钻井资料和地震数据,通过回剥反演方法,进行去压实、沉积负载、古水深和海平面变化校正,重建了四川盆地不同构造单元的构造沉降史。同时根据瞬时均匀伸展模型和裂后热坳陷模型进行正演模拟,对盆地成因进行分析。构造沉降史的恢复揭示了四川盆地具有典型的克拉通盆地沉降特征。四川盆地的形成演化可划分为震旦纪—早古生代、石炭纪—三叠纪、侏罗纪—白垩纪3个构造沉降旋回,盆地经历了晚震旦世—早寒武世、早志留世、晚二叠世—早三叠世以及中晚侏罗世4幕快速沉降,第一幕和第三幕快速沉降期为岩石圈伸展减薄引起,另外两幕为前陆盆地发育过程中所引起的快速沉降。构造沉降正演结果表明四川盆地在寒武纪—奥陶纪和晚二叠世—三叠纪经历了两期“快速沉降—缓慢沉降”过程,快速沉降受控于岩石圈的伸展作用,缓慢沉降为岩石圈热冷却作用所主导。盆地在热冷却沉降阶段后进入前陆挠曲沉降,出现不同规模的剩余沉降。