Simplified approach for design of raft foundations against fault rupture. Part Ⅰ: free-field

Over the past few decades, earthquake engineering research mainly focused on the effects of strong seismicshaking. After the 1999 earthquakes in Turkey and Taiwan, and thanks to numerous cases where fault rupture causedsubstantial damage to structures, the importance of faulting-induced deformation has re-emerged. This paper, along withits companion (Part Ⅱ), exploits parametric results of finite element analyses and centrifuge model testing in developing afour-step semi-analytical approach for analysis of dip-slip (normal and thrust) fault rupture propagation through sand, itsemergence on the ground surface, and its interaction with raft foundations. The present paper (Part Ⅰ) focuses on the effectsof faulting in the absence of a structure (i.e., in the free-field). The semi-analytical approach comprises two-steps: the firstdeals with the rupture path and the estimation of the location of fault outcropping, and the second with the tectonically-induced displacement profile at the ground surface. In both cases, simple mechanical analogues are used to derive simplifiedsemi-analytical expressions. Centrifuge model test data, in combination with parametric results from nonlinear finite elementanalyses, are utilized for model calibration. The derived semi-analytical expressions are shown to compare reasonably wellwith more rigorous experimental and theoretical data, thus providing a useful tool for a first estimation of near-fault seismichazard.     

二连断陷盆地群伸展构造系统及其发育的深部背景

二连盆地形成于侏罗纪到早白垩世期间,是东北亚断陷盆地系内的一个典型的盆岭式断陷盆地群,其内蕴藏丰富的煤和油气资源,综合分析了二连盆地油气勘探中积累的地质资料,系统地研究了与盆地形成有关的构造,并与北美西部盆岭省进行了对比,揭示了二连盆地宽裂陷作用和低拉伸率条件下的伸展构造系统。以上述研究和前人的研究成果为基础,探讨了盆地发育的深部背景。     

闽西北常口—南舟断裂带与萤石成矿关系

福建省区域地质调查队三分队在元坑幅及埔上幅１：５万区调中分别发现了将乐常口大型萤石矿和顺昌南舟萤石矿。两个矿床均位于常口－南舟北东向断裂带中，受其次级张性断裂直接控制，矿床成因类似。     

甘肃白银厂铜多金属矿田重磁异常及构造特征北大核心CSCD

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田是受陆缘弧环境火山机构及其同生断裂控制的典型火山岩赋矿块状硫化物矿床(VHMS)。为了进一步探讨该矿床重磁场特征及与构造和矿床的关系,通过对区内的重磁场异常数据进行位场分离、小波分析和基于张量数据的三维欧拉反褶积自动确定地质体位置和埋藏深度的定量反演计算。结果表明,研究区布格重力场具有西部高、东部低的特征,其磁场可划分为4个磁场区;局部异常按一定分布规律呈圆形或似圆形正负相间分布,不同尺度的重磁细节异常图在一定程度上反映出引起重磁异常的地质异常体具有一定的延深且分布稳定,而且这些地质异常体具有向深部复合的趋势。经位场分离后正负相间的剩余重磁异常分布范围和分布特征大致反映了白银厂奥陶纪中酸性火山岩建造构造为一个继承性的火山穹窿构造,东、西部不同的重磁异常特征说明东西部的火山喷发具有不同的基底、源区和喷发方式。发育NW向、NE向、近NS向、NEE向等4组断裂构造,近NS向断裂F3、F4、F5、F6、F7形成时间稍晚于NEE向断裂,其与NEE向断裂F1、F2共同形成了研究区棋盘网格状的构造分布特征,这两组断裂为研究区内主要的控岩、控矿断裂。火山机构的分布明显受断裂构造控制,火山口集中分布在深大断裂、大断裂或两组断裂的交汇处。矿田内各矿床及成矿有利地段均处于研究区中部低缓重磁异常场内正负磁异常变化的梯度带内。本次研究为控矿要素研究和开展找矿预测工作提供了丰富、翔实的地球物理资料。     

西秦岭北缘断裂带西端晚第四纪活动特征及其西延问题

西秦岭北缘断裂是青藏高原东北缘的一条以左旋走滑运动为主的大型活动断裂。 通过卫片解译和野外地质调查, 认为断裂西端活动性仍很强烈, 并发现切龙沟一带全新世活动特征明显。 结果表明, 全新世以来西秦岭北缘断裂西端至少有2次古地震事件, 说明断裂经过土房村以后活动并没有停止, 而是继续向西延伸, 最后终止于甘加盆地。     

西昌海河流域大中型滑坡发育特征及其成灾规律分析

海河流域以邛海湖为核心,呈树枝状展布,将美丽的西昌城环保其中。受地质环境条件所限,流域内地质灾害频发,危害严重。随着近年来以图幅为单元的高精度地质灾害调查工作的开展,发现海河流域内10万立方米以上的大中型滑坡数量众多,其发生往往造成严重的灾害事件。本文以典型实例为基础,研究分析了海河流域内大中型滑坡的发育特征,归纳总结了其主要危害形式及成灾规律,对区域内地质灾害研究与防治具有一定的科学意义。分析结果表明：（1）海河流域内大中型滑坡主要发育在攀西红层中,地层岩性特征影响着滑坡的滑动失稳方式;（2）断层及其诱发的劈理常构成滑坡边界或滑动面,进而控制滑坡变形;（3）海河流域内大中型滑坡多为降雨、洪水、地震等多因素耦合诱发的;（4）受人类工程活动因素影响,海河流域内大中型滑坡灾害表现出直接危害小、间接影响大,且链式效应明显的成灾规律。     

利用黄土剖面的古土壤年龄研究毛毛山断裂的滑动速率

利用１４Ｃ、热释光（ＴＬ）样品年代及扩散方程计算结果，结合区域黄土剖面中古土壤年龄，对毛毛山地区晚第四纪各级地貌年龄进行了对比研究。根据毛毛山活动断裂水平位移和垂直位移分布明显的分组特征，求得毛毛山断裂带不同段落不同时段的平均滑动速率。大约自中更新世晚期以来，毛毛山断裂走滑段的平均水平滑动速率为２．３～３．９ｍｍ／ａ，垂直滑动速率为０．０７～０．１９ｍｍ／ａ；天祝盆地倾滑段垂直滑动速率为０．１１～０．８６ｍｍ／ａ。沿断裂带滑动速率具明显的非均匀性特点，表现为自东向西水平位移具累积滑动亏损特征，垂直位移则具补偿性     

2017年西藏米林MS6.9地震发震构造初探

2017年11月18日在西藏米林发生了M_S6.9地震,目前尚未发现地表破裂带,发震构造尚不明确.震源机制解表明该次地震为逆冲型地震.精定位结果显示余震集中在加拉白垒东北坡上一个NW走向的长约36 km、宽约8 km的狭长条带之内.余震条带的走向及长度严格受到派乡构造岩片NE边界走向及长度的控制,垂直于该条带的地震剖面清晰地揭示出一条倾向NE的低倾角逆冲断层面,结合震源机制解及GPS同震位移场的已有结果,初步推断它可能就是发震断层面.雅鲁藏布江大拐弯上游加拉-米林河段两岸的湖相基座阶地面和山脊线在南迦巴瓦、加拉白垒脚下都发生了倾向SW的翘起变形,发震断层面构成了其上盘加拉白垒、南迦巴瓦强烈隆升区与其下盘地貌发生翘起变形的弱隆升区的分界面,推断加拉白垒峰沿着这一断层面不断地逆冲、隆升,以此来调节其两侧的不均匀挤出,而下盘近断层处的褶皱、拖曳等作用逐渐造成了阶地面、山脊线的翘起、弯曲变形.基于夷平面的区域变形分析,认为雅江缝合带作为主干断裂带从整体上控制着印度板块与欧亚板块在东构造结地区的碰撞-挤压格局.印度板块东北犄角的强烈顶撞引起了东构造结附近强烈的断块运动,嘉黎断裂带北侧的地壳显著增厚,主夷平面随之发生裂解.与此同时,由于碰撞带来的强烈挤压,派乡构造岩片、多雄拉变质穹隆沿着缝合带大拐弯内侧不均匀地挤出,南迦巴瓦、加拉白垒随之隆升.此次的米林地震仅仅是该不均匀挤出过程所引发的一次具体的事件,是派乡构造岩片内部的一条次级断层发生的一次逆冲运动造成的.此外,紧邻此次余震条带的南迦巴瓦NEE边界以及SE边界是一个潜在的地震空区,其未来地震危险性值得关注.

     

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.

     

五轮山井田初期采区矿井充水因素分析

通过对五轮山井田水文地质条件、地表水及地下水动态特征及井巷开拓过程中反映的水文地质资料的研究与分析,认为正常情况下,五轮山井田各含水层对煤层开采不构成直接威胁,浅部煤层开采时局部与第四系孔隙水会有直接的水力联系,矿井田初期开采防范的重点是老窑积水和断层导水,其造成的灾害可能是毁灭性的。