Dynamic liquefaction of Jurassic sand dunes: processes,Origins, and implications

Soft‐sediment deformation occurs in ancient eolian dune deposits, but understanding its extent and the conditions and forces behind the deformation often remains elusive. Here we gain insight into the aerial extent and environmental conditions related to intense soft‐sediment deformation, based on an exceptional three dimensional (3D) exposure of eolian dune deposits and preserved geomorphic landscape expressions in the Jurassic Navajo Sandstone at White Pocket, Vermilion Cliffs National Monument, Arizona. Deformation features include elongate northeast trending decameter‐scale mounds and raised ridges cored by deformed and upturned eolian dune sets, overlain by a massive blanket sandstone with breccia blocks. The geomorphic mounds display ~40–60 m spacing, roughly perpendicular to the southerly paleoflow dune foreset directions. The geometry of the deformation is imaged by oblique aerial photography using cameras mounted on a remote control airplane and high resolution panoramas with a robotic camera mount. We interpret the exquisitely preserved deformation features as liquefaction‐induced ground failure, consistent with theoretical and laboratory studies of deformation in saturated sand. A shallow water table affected by differential dune loading facilitated lateral spreading and failure. The transition to steady‐state flow liquefaction near the top of the shallow water table destroyed original sedimentary structure, creating a massive sand blanket that entrained brecciated blocks ripped up during flow. The water‐pressurized, upwelled sediment created the mounds (a relief inversion). In underlying deformed dune sets, deformation was intense but sedimentary structure was not obliterated as deformation progressed from initial cyclic mobility to strain‐softening, but ceased prior to steady‐state flow liquefaction. The spatial extent, topographic relief, and intensity of dynamic deformation suggest an origin of strong ground motion driven by long‐duration surface waves of a large earthquake (> Mw 7–8), possibly related to back arc thrusting from Jurassic subduction of the Pacific plate under North America. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Les différents mécanismes à l’origine de la diversité des séismites,leur identification dans le Pliocène du Saïss de Fès et de Meknès (Maroc) et leur signification tectonique

Résumé

Des structures synsédimentaires de type dish-structure, plis disharmoniques, figures de charge, dislocation et des destructions du litage et intrusions sableuses, observées dans le Saïss, sont interprétées comme des structures induites par une liquéfaction sismique de sables marins et fluviátiles, parfois associée à des injections sableuses. La place de ces structures parmi les divers types de séismites est discutée par rapport à l’influence des caractéristiques de granulométrie, de diagenèse et de pente qui conditionnent les différents modes de déformation. Les deux niveaux déformés marocains sont replacés dans le déroulement de la tectonique pliocène au sud du Rif. © Elsevier, Paris     

苏北盆地码头庄油田阜宁组震积岩特征及形成模式

通过岩芯观察,码头庄油田阜宁组发育了大量的同生小断层、液化岩脉、泥火山、震动液化扭曲变形、震动液化卷曲变形、自碎角砾岩等震积岩沉积构造,该类沉积构造属于软沉积变形构造,具有典型的震积岩沉积特征。首次在同期震积岩中发现同生微型正/逆断层发育,2种不同类型断层的发现,说明区内震积岩存在不同的应力环境,在滑塌体上部易形成微正断层,在滑塌体下部易形成微逆断层。认为前人对震积岩微同沉积断裂层、微褶皱变形层、碎块层、液化均一层4段分层的完整垂向序列可能过于理论化,并提出水平液化变形段、拉张段、滑脱段、沉积段、水平沉积变形段5段式震积岩立体发育模式。     

内蒙古腮林忽洞群综合地层和白云鄂博矿床赋矿微晶丘

据层序地层，事件地层，生物地层和岩石地层研究，腮林忽洞群是白云鄂博群的一部分。于腮 林忽洞群下部层位的岩石切片中首次发现三叶虫屑，并首次分离出奥陶系疑源类及几丁虫化石；于上部层位首次识别出碳酸盐震积岩组及顶部巨型微晶丘。     

内蒙古白乃庙地区白云鄂博群震积岩的发现及其构造意义

中新元古界白云鄂博群发育于华北板块北缘,是中新元古代板块内部伸展-拉张背景下沉积的产物.在内蒙古白乃庙地区白云鄂博群哈拉霍圪特组中首次发现一套软沉积变形构造,发育在该组下部的结晶灰岩中,主要表现有自碎屑角砾岩、软沉积褶皱、层内阶梯状正断层、液化方解石脉等,软沉积变形特征表明其成因为震积岩.通过与相邻地区同时代的腮林忽洞...     

山东惠民凹陷古近系基山砂体地震作用成因新论

通过岩心观察和成像测井资料分析,对惠民凹陷中央隆起带古近系基山砂体成因进行了研究,笔者首次提出惠民凹陷中央隆起带基山砂体沉积动力学机制为地震作用而非洪水沉积。基山砂体主要由原地震积岩(原地地震扰动层)、“似海啸岩”(准原地)、及震浊积岩(异地)组成,在此基础上,建立了相应的地震沉积序列和震积作用模式。地震扰动层对识别基山砂体的地震成因十分关键,震浊积岩构成基山砂体的主体,两者之间为一规模不等的震积不整合面。研究结果表明,基山砂体与超浅成侵入岩共生,地震是由深部岩浆的上拱引起,中央隆起带地震事件与岩浆侵入事件具有同时间和同空间性。     

浙西寒武系大陈岭组地震事件沉积的初步研究

作者对浙西寒武系碳酸盐岩做系统调查时发现,在开化裴岭脚产出的大陈岭组碳酸盐岩中含有大量的液化泥晶脉、微同生变形构造、角砾岩及与之伴生的浊积岩等典型的地震-海啸沉积标志。根据震积岩特征及其在剖面上的分布,该地大陈岭期的地震活动可以分为两期:第一期以震积岩(A,液化亮晶脉和泥晶脉)、啸积岩(B,具丘状层理或平行层理的内碎屑白云质灰岩)、震浊积岩(C,具递变层理或鲍马序列且层面上有槽模构造的砾屑白云质灰岩或砂屑白云质灰岩)和背景沉积(D)组成的A-B-C-D沉积序列为特征;第二期为震积岩(A,液化亮晶脉和泥晶脉、震裂岩、震褶岩和内碎屑角砾岩等)和沉积背景(D)组成的A-D沉积序列。而在常山白石和芳村的大陈岭组剖面,上述特征不明显,但局部能看到液化变形构造。往南东至江山的碓边则不见震积岩特征。从震积岩的分布上分析,浙西大陈岭期的地震活动不受控于江绍深断裂,应与开化—淳安大断裂的形成有关,是开化—淳安大断裂形成于早古生代的一个证据。此外,值得一提的是,这是确凿的后震旦纪的“Molartooth”。     

山东临朐红丝石层中的古地震事件记录

红丝石是产于山东临朐中奥陶统下部的一类具红色丝线状弯曲纹层的用于加工工艺品(砚台、笔筒等)的微晶碳酸盐岩。产有红丝石的这部分地层,厚约60m,被称为“红丝石层”。根据野外观测、室内鉴定及地震地质对比,从临朐红丝石层中识别出了具卷曲变形(包括塑性和半塑性变形)、环形纹层变形、微断裂(包括阶梯状和共轭微断裂)、震裂隙和震碎角砾等地震成因岩石构造的震积岩层。这些震积岩是中奥陶世古地震事件的记录,红丝石仅是古地震作用形成的一种常见的震积岩,由于在中奥陶世郯庐带内也有震积岩生成,因此认为这些地震记录是古郯庐带在中奥陶世强烈活动的证据。     

川西南地区荥经坳陷早中奥陶世地震事件记录及意义*

川西南荥经坳陷开展了多口页岩气调查井及参数井(CYY1,YD1和YD2)的钻探。通过大量岩心观察和沉积构造特征分析,在中下奥陶统识别出大量软沉积变形构造及脆性变形构造,包括重荷模、火焰构造、球-枕构造等负载相关构造,液化砂岩脉、液化泥砾等液化构造,以及布丁构造、卷曲变形、震裂缝、震裂角砾、同沉积断层等,具有典型地震导致的同生及准同生构造变形特征。记录显示至少发生了2次地震事件,并引发海啸以及多次余震。该区震积岩的发现表明早中奥陶世曾发生明显的构造活动,是加里东早期都匀运动一次构造运动幕的响应,这对川中隆起具有重要意义。构造运动导致荥经坳陷周缘断裂活动并引发地震。地震对沉积地层的改造极大地改善了研究区油气储集层条件,更利于油气的运移。