滇东老厂地区地热水成因：来自水化学和碳氢氧硫同位素的约束

滇东弥勒-师宗断裂带地热资源丰富,但是由于研究程度较低,成因机制不明,制约了区内地热资源的可持续开发利用。本文以弥勒-师宗断裂带北段老厂地区天然温泉水和地热钻孔水为研究对象,综合应用野外调查、水文地球化学和环境同位素方法,对区内地热水的地球化学特征和成因机制进行了研究。结果显示,区内地热水pH值介于7.30～8.12之间,TDS在224～382 mg/L之间,属于弱碱性淡水。地热水水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,且含有较高含量的Fe、As、Sb等微量组分,不宜饮用。地热水中HCO₃⁻的δ¹³C值为−3.31‰～−7.79‰,计算得出参与水岩作用的CO₂的δ¹³C值为−9.50‰～−15.68‰,具有明显的沉积有机质来源特征。离子比值分析及硫同位素特征表明碳酸盐岩矿物和石膏的溶解是区内地热水主要离子来源的控制因素,此外赋存于浅部断裂带内的硫化物矿体氧化以及阳离子交换作用对地热水水化学组分产生了一定的影响。氢氧同位素特征及¹⁴C测年结果表明区内地热水的补给来源为晚更新世时期温度较低的大气降水,补给高程为1984.9～2283.9 m,补给区位于研究区周边的山区。硅焓方程计算的冷水混合比例为71.9%～82.4%,综合硅焓方程计算的热储温度和校正后的石英地热温标计算的热储温度,认为区内地热水的热储温度为87.5～135.7℃,地热水循环深度为1538.0～2502.0 m。研究结果有助于提升滇东弥勒-师宗低温热水带地热水成因研究水平,为区内地热资源的合理开发及保护提供理论支撑。

     

断层厚度的地震效应和非对称地震矩张量

本文导出了具有厚度和滑动弱化区域的断层的非对称地震矩张量表示式,指出要求地震矩张量具有对称性不是一个绝对必要的限制.在非对称地震矩张量中,位错项对应于对称地震矩张量,拉力项对应于非对称地震矩张量.由于拉力项等效于单力偶,所以在非对称地震矩张量解的两个节面上,沿滑动矢量方向的力偶强度不再相同,与较大力偶相联系的节面为断层面,与较小力偶相联系的节面为辅助面.这一性质可用以从两个正交的节面中判断哪一个节面是断层面.如果忽略拉力项,会高估与位错对应的标量地震矩.只有满足相应的约束条件的非对称地震矩张量才能表示具有厚度和滑动弱化区域的断层模型,并从中分离出与位错和拉力对应的地震矩张量.     

断层自发破裂动力过程的有限单元法模拟

断层自发破裂动力过程的研究对于认识地震过程及减轻地震灾害有着重要的科学意义.为合理地模拟断层的自发破裂过程,本文首先对经典的滑移弱化摩擦关系进行了改进,然后利用有限单元方法对破裂过程进行动态数值模拟.模拟结果表明,利用改进后的摩擦关系能够产生脉冲型（pulse-like）破裂模式,而经典的滑移弱化摩擦关系不能产生这种破裂形态.模拟结果还显示,断层自发破裂过程受初始应力场及摩擦关系影响,当初始应力场中剪应力水平较低时,容易产生脉冲型破裂;但当初始剪应力较高时,会产生裂纹型（crack-like）破裂.这个现象与在实验室里进行的岩石破裂实验结果是一致的.在相同的初始应力情况下,若滑移弱化摩擦本构关系中的动摩擦系数较大,断层将易于产生脉冲型破裂;若动摩擦系数较小,将倾向于产生裂纹型破裂.此外,本文也采用速率弱化摩擦关系对断层自发破裂过程进行了模拟,结果发现,在初始场及其他条件不变时,如果摩擦关系中的b-a值较小,容易产生脉冲型破裂;如果b-a值较大,会产生裂纹型破裂.     

新疆境内塔拉斯-费尔干纳断裂早侏罗世走滑的古地震证据

在野外考察过程中,于新疆乌恰地区早侏罗世康苏组沼泽相砂岩层中,发现并识别出软沉积物液化变形层,变形包括负载构造,球-枕构造及卷曲变形构造。通过模拟试验的对比研究认为,该软沉积物变形机制与液化作用有关,触发沉积物液化的动力是古地震,并且根据地震震级与液化最大震中距的关系,推测出造成早侏罗世软沉积物变形的里氏地震震级为6相似文献   

南黄海北部千里岩断裂活动性初探

在南黄海北部海域首次针对千里岩断裂进行了声波探测。根据声波反射剖面所显示的晚第四纪断裂活动性差异,大致以朝连岛断裂为界,可把千里岩断裂分为2段,南段晚更新世以来不活动,在日照东南海域跨断裂的声波剖面上晚更新世地层没有受到断层错断的影响;北段在晚更新世晚期活动,从千里岩岛西侧至石岛湾以东海域,在声波剖面上可见多处上更新统中上部地层错断现象。虽然自建立测震台网以来沿千里岩断裂及附近海域内尚未发生5级及以上地震,也未见小震丛集现象,但是,千里岩断裂的晚更新世活动段长度>100km,具有发生6·5级左右地震的可能性,在地震预报和地震危险性分析中值得进一步研究     

熊坡背斜构造变形与蒲江-新津断裂活动特征

熊坡背斜位于龙门山构造带东南端的成都盆地内,是龙门山逆冲推覆构造向前推挤进入盆地内部的一个主要变形区域,与其配套发育的断裂为蒲江-新津断裂,断裂与背斜褶皱之间在构造变形模式上表现出明显的一致性。在褶皱和断裂的构造变形和活动特征上,熊坡背斜南段表现为一种不对称的褶皱,向NE方向发展表现为较为宽缓的对称褶皱形态,卷入的地层主要是中生代及其以前的地层,对蒲江-新津断裂的地貌调查结果表明,断裂没有对该区域内广泛发育的冲沟Ⅰ级阶地产生影响,而对山前发育的相当于南河(岷江Ⅰ级支流)Ⅳ级阶地的洪积台地有明显的控制作用,说明断裂活动时间应该为第四纪早期,到第四纪晚期活动减弱或是趋于静止     

汶川8.0级地震发震断层的累积地震位错研究

2008年5月12日,四川省汶川县内发生MS8.0地震。此次地震沿龙门山中央断裂产生1条长达200km的同震地表破裂带。文中选择位于地震地表破裂带北段的南坝镇、凤凰村以及南段的映秀镇这3个地点,以被断层错断的河流阶地为研究对象,对多级阶地面上的地震地表破裂及断层陡坎地貌进行了野外实测工作。经过测量数据的计算和分析,得到了各级阶地上断层陡坎的高度,该值即为该阶地记录的地震断层的累积垂直位错量。若以本次地震的垂直位错量作为古地震位错量的均值,则可计算得到每级阶地累积的地震次数。研究结果表明,各点T1阶地形成以来仅经历过1次事件,即本次地震事件;T2阶地形成以来约经历了5次事件;T3阶地形成以来约经历了9～11次事件;T4阶地形成以来约经历了20次事件。在本文研究的基础上,结合前人的阶地测年数据,则可获得古地震复发间隔的可靠数据     

津巴布韦大岩墙南段两翼铬铁矿床特征及成因探讨

津巴布韦大岩墙蕴含丰富的铬铁矿资源,不同部位成矿特征存在差异。钙碱性铁质基性-超基性岩浆结晶分异过程中伴随着铬铁矿的成矿作用,南部岩浆房两翼300m深度范围内共赋存7个不连续的铬铁矿层,矿层垂向间距30～50m,南部矿层发育优于北部;铬铁矿层厚度多为0.2～1m,铬铁矿层发育于辉橄岩系和辉石岩系的接触部位,三者呈渐变式过渡接触,共同构成典型的韵律结构;两翼矿层产状呈对称状倾向于岩墙的轴部,倾角约为10°～20°;矿石多为自形-半自形微细粒结构,稀疏浸染状及中等浸染状构造,矿石为需选贫铬矿石,w(Cr2O3)=5%～30%,且矿体内Pt+Pd含量可观。大岩墙南段两翼铬铁矿为典型的早期岩浆结晶分异矿床,后期构造运动加剧了矿层的不连续性,并对局部岩矿层产状产生改造,蛇纹石化蚀变形成了指示矿体的标志性斑杂构造岩。     

云南武定县朱家坝尾矿库渗漏原因浅析

位于云南省楚雄州武定县朱家坝新建尾矿库,在使用过程中,该尾矿库下游一泉水点出现尾矿粉渗漏污染,通过地质勘查,发现该尾矿库下伏昆阳群绿汁江组(Pt₂lz)的白云岩基底,存在一隐伏断层,渗漏污染原因与该断层及其形成的岩溶裂隙有直接的关系。     

藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究——以磁组构与EBSD组构分析为例

仁布-泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（GCT）在藏南地区的重要延伸部分,也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。新生代以来特提斯喜马拉雅的构造变形组构特征的研究对于深入理解碰撞造山带演化与高原隆升具有重要构造意义。本文综合GCT泽当-琼结段断层的宏观与微观变形特征,对断裂带石英脉、围岩中石英和云母矿物的电子背散射（EBSD）组构及断层两侧岩石磁组构（AMS）特征进行对比分析。结果表明对AMS主要贡献来自顺磁性云母、绿泥石等,磁化率各向异性椭球体以压扁状为主,磁面理与构造面理（劈理、断层面）基本重合,显示较强的构造变形磁组构特征;磁线理优选方向近南北向,且与观测北向逆冲断层方向一致,揭示剪切作用在变形过程中的持续作用。研究发现泽当地区GCT附近石英微观结构从围岩至断层区,石英至少呈现3种不同类型的微观变形机制：围岩区溶解蠕变、断裂带石英以膨凸重结晶和亚颗粒旋转重结晶作用为主。断裂带石英的c轴EBSD组构指示变形为低温（300~400℃）环境,其中黑云母的结晶学优选（CPO）与磁组构主轴优选方向存在高度的一致性,进一步证实了顺磁性矿物黑云母对AMS的主要贡献。综合研究表明泽当地区GCT的韧性变形是断层处在中上地壳韧性带的活动阶段变形的结果,也代表了特提斯喜马拉雅在碰撞、高原隆升期的变形主要特征。