2025, 31(5): 755-768.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20253101
2025, 31(5): 769-792.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025120
2025, 31(5): 793-822.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025100
2025, 31(5): 823-840.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025098
2025, 31(5): 841-868.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025027
2025, 31(5): 869-885.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025149
2025, 31(5): 886-897.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025121
2025, 31(5): 898-925.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025148
2025, 31(5): 926-939.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025130
2025, 31(5): 940-959.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025119
2025, 31(5): 960-971.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025134
2025, 31(5): 972-989.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025088
2025, 31(5): 990-1005.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025136
2025, 31(5): 1006-1029.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025124
2025, 31(5): 1030-1043.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025129
2025, 31(5): 1044-1062.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025150
2025, 31(5): 1063-1082.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025135
2025, 31(5): 1083-1108.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025141
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153
摘要:
了解原位应力状态对于认识地壳中各类地质力学过程、解决地下工程中的诸多实际问题具有重要意义。通过经典的水压致裂测试及钻孔破坏观测实现的钻孔原位应力表征, 为揭示脆性上地壳的应力状态提供了关键技术支撑。将这两种方法为主的钻孔观测结果与其他表征更大尺度的应力信息整合后，区域尺度上不同钻孔间、较大深度范围内应力方向的一致性及相对应力大小的规律性显著增强。通过水压致裂法与钻孔破坏观测获取的应力大小，与经典的Anderson-Coulomb理论以及经验性的Byerlee定律相符，这种一致性对约束原位应力状态、量化断层稳定性有着重要的作用。尽管受不连续面、岩性差异及其他因素影响，局部尺度的应力变化几乎普遍存在，但上地壳整体仍可以被认为处于摩擦平衡状态。一直以来，水压致裂法、钻孔破坏观测及其近期的衍生方法仍具有极强的应用性。然而，我们在更精准地表征和认识原位应力方面的进展，已经落后于近期仪器设备、建模技术及数据科学领域的最新技术突破。当前，针对原位应力表征及应力非均质性认识的实验与理论研究缺乏良好的协同与整合，这在一定程度上阻碍了应力数据的采集与解释工作。因此，依托地壳应力表征技术的创新发展，从根本上革新应力数据的采集、解释与共享方式，已成为亟待推进的关键任务。
了解原位应力状态对于认识地壳中各类地质力学过程、解决地下工程中的诸多实际问题具有重要意义。通过经典的水压致裂测试及钻孔破坏观测实现的钻孔原位应力表征, 为揭示脆性上地壳的应力状态提供了关键技术支撑。将这两种方法为主的钻孔观测结果与其他表征更大尺度的应力信息整合后，区域尺度上不同钻孔间、较大深度范围内应力方向的一致性及相对应力大小的规律性显著增强。通过水压致裂法与钻孔破坏观测获取的应力大小，与经典的Anderson-Coulomb理论以及经验性的Byerlee定律相符，这种一致性对约束原位应力状态、量化断层稳定性有着重要的作用。尽管受不连续面、岩性差异及其他因素影响，局部尺度的应力变化几乎普遍存在，但上地壳整体仍可以被认为处于摩擦平衡状态。一直以来，水压致裂法、钻孔破坏观测及其近期的衍生方法仍具有极强的应用性。然而，我们在更精准地表征和认识原位应力方面的进展，已经落后于近期仪器设备、建模技术及数据科学领域的最新技术突破。当前，针对原位应力表征及应力非均质性认识的实验与理论研究缺乏良好的协同与整合，这在一定程度上阻碍了应力数据的采集与解释工作。因此，依托地壳应力表征技术的创新发展，从根本上革新应力数据的采集、解释与共享方式，已成为亟待推进的关键任务。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025082
摘要:
文章依据应力与断层滑动的关系设计合成实验，系统研究了在同一应力体系下的不同断层上发生地震，这组震源机制的断层节面或P轴、B轴和T轴的空间分布形式能否反映出应力的一部分信息这一问题，应力信息包括3个主应力的空间方位以及应力形因子（R）。实验结果表明，在大多数情况下，震源机制的2个节面在空间中的分布范围很广，不能有效地反映出主应力的方向信息，而P轴、B轴和T轴的空间分布可以很好地反映主应力的方向和R值的信息，具体为：受断层破裂条件和本身应力R值的影响，P轴、B轴和T轴的分布可能不是同时丛集或离散的，但不论哪个轴丛集分布，都会分别丛集于 σ1轴 、σ2轴 和 σ3 轴的周围；若T轴呈现环形分布，可以说明应力的R值较大；P轴和T轴不会出现无规律混乱分布的现象，若实际数据中观察到这种现象，预示着这些数据不适于同一应力背景。研究成果可以用来评估反演应力所使用的震源机制数据是否属于同一应力体系，以及根据P轴、B轴和T轴的分布预测应力结果，对基于震源机制反演应力的方法和应用研究都具有重要的参考意义。
文章依据应力与断层滑动的关系设计合成实验，系统研究了在同一应力体系下的不同断层上发生地震，这组震源机制的断层节面或P轴、B轴和T轴的空间分布形式能否反映出应力的一部分信息这一问题，应力信息包括3个主应力的空间方位以及应力形因子（R）。实验结果表明，在大多数情况下，震源机制的2个节面在空间中的分布范围很广，不能有效地反映出主应力的方向信息，而P轴、B轴和T轴的空间分布可以很好地反映主应力的方向和R值的信息，具体为：受断层破裂条件和本身应力R值的影响，P轴、B轴和T轴的分布可能不是同时丛集或离散的，但不论哪个轴丛集分布，都会分别丛集于 σ1轴 、σ2轴 和 σ3 轴的周围；若T轴呈现环形分布，可以说明应力的R值较大；P轴和T轴不会出现无规律混乱分布的现象，若实际数据中观察到这种现象，预示着这些数据不适于同一应力背景。研究成果可以用来评估反演应力所使用的震源机制数据是否属于同一应力体系，以及根据P轴、B轴和T轴的分布预测应力结果，对基于震源机制反演应力的方法和应用研究都具有重要的参考意义。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025104
摘要:
地应力是理解岩石圈动力学过程、揭示地震孕育机制及评估区域地震危险性的核心物理参数，同时可为地下能源资源开发与重大岩土工程的优化设计、安全施工和运营提供基础数据。系统梳理该领域的研究脉络，明确当前研究进展与挑战，可为未来研究提供方向。通过系统回顾与综合分析法，从地应力信息获取、应力场分析与建模、地震应力过程三个维度出发，总结了技术方法体系与发展范式演进：在信息获取方面，观测技术实现了从浅部向深部、单点向网络化的跨越，传统方法持续优化，非弹性应变恢复（ASR）、差应变曲线分析（DSCA）等深井原位测量技术将观测深度推进至5 km以深，多学科数据融合成为显著特征；在应力场分析和建模方面，研究方法从解析法、数值模拟演进至“机理+数据+知识”的智能分析新范式，数值模型从二维弹性发展为三维黏弹塑性，实现了区域四维应力场的动态刻画；在地震应力过程方面，实测应力、库仑应力模型与物理-数值实验共同揭示了地震孕育的“平静-积累-释放-调整”循环特征、应力触发与影区效应，以及断层失稳成核的物理机制。当前研究仍面临深部数据匮乏、多源数据融合困难、初始应力场不确定性高等挑战。未来应重点发展多手段智能化深部应力观测技术、构建物理约束的机器学习反演与四维动态应力场模型、深化“热-化-力”耦合流变研究，并推动建立“应力机理-海量数据-专家知识”协同的地震预测新范式，为地震风险评估与防灾减灾提供更坚实的科学支撑。通过梳理地应力与地震研究进展及对其展望，为地震应力过程的观测与分析、地震动力学预测方法研究提供了参考与借鉴。
地应力是理解岩石圈动力学过程、揭示地震孕育机制及评估区域地震危险性的核心物理参数，同时可为地下能源资源开发与重大岩土工程的优化设计、安全施工和运营提供基础数据。系统梳理该领域的研究脉络，明确当前研究进展与挑战，可为未来研究提供方向。通过系统回顾与综合分析法，从地应力信息获取、应力场分析与建模、地震应力过程三个维度出发，总结了技术方法体系与发展范式演进：在信息获取方面，观测技术实现了从浅部向深部、单点向网络化的跨越，传统方法持续优化，非弹性应变恢复（ASR）、差应变曲线分析（DSCA）等深井原位测量技术将观测深度推进至5 km以深，多学科数据融合成为显著特征；在应力场分析和建模方面，研究方法从解析法、数值模拟演进至“机理+数据+知识”的智能分析新范式，数值模型从二维弹性发展为三维黏弹塑性，实现了区域四维应力场的动态刻画；在地震应力过程方面，实测应力、库仑应力模型与物理-数值实验共同揭示了地震孕育的“平静-积累-释放-调整”循环特征、应力触发与影区效应，以及断层失稳成核的物理机制。当前研究仍面临深部数据匮乏、多源数据融合困难、初始应力场不确定性高等挑战。未来应重点发展多手段智能化深部应力观测技术、构建物理约束的机器学习反演与四维动态应力场模型、深化“热-化-力”耦合流变研究，并推动建立“应力机理-海量数据-专家知识”协同的地震预测新范式，为地震风险评估与防灾减灾提供更坚实的科学支撑。通过梳理地应力与地震研究进展及对其展望，为地震应力过程的观测与分析、地震动力学预测方法研究提供了参考与借鉴。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025047
摘要:
摘要：在我国西南山区采空区滑坡频发，为研究此类滑坡之间存在的共性及差异，制定科学的防灾减灾对策，文章以灰岩山区的鸡冠岭滑坡、碎屑岩山区的赵家沟滑坡及变质岩山区的山阳滑坡三个采空区滑坡为研究对象进行对比研究，采用资料收集分析、现场调查、多期遥感解译、岩土体物理力学试验与数值模拟等方法，分析三者易灾地质结构与失稳机制的异同。研究结果表明，当斜坡具备陡峭地形、良好的临空条件、上陡下缓的“靴状地形”及二元结构等特征时，易于发生滑坡灾害，采空工况下各滑坡位移量增大，最大剪应变增量集中分布于潜在滑动面及采空区顶板区域，各滑坡整体稳定性降低。灰岩山区呈硬岩夹软岩型，以厚层硬岩夹薄层软岩为特征，呈高强度岩体特性，鸡冠岭滑坡因煤层开采较为垂直导致上部岩体拉剪应力集中，形成倾倒式滑坡,为“倾倒-滑移”破坏模式；碎屑岩山区呈软硬岩互层型，受薄层碎裂状软硬岩互层结构影响，岩体整体强度弱化，赵家沟滑坡因采空区顶板沉降形成“漏斗状”位移场,呈“蠕滑-拉裂”破坏模式；变质岩山区为典型上硬下软型，呈上部硬岩下部软岩结构，强度差异大，山阳滑坡变形机制表现为滑体剪切滑移与采空区顶板挠曲变形,呈“滑移-溃屈”破坏模式。文章为采动型滑坡的早期识别与成灾模式研究提供重要科学依据。
摘要：在我国西南山区采空区滑坡频发，为研究此类滑坡之间存在的共性及差异，制定科学的防灾减灾对策，文章以灰岩山区的鸡冠岭滑坡、碎屑岩山区的赵家沟滑坡及变质岩山区的山阳滑坡三个采空区滑坡为研究对象进行对比研究，采用资料收集分析、现场调查、多期遥感解译、岩土体物理力学试验与数值模拟等方法，分析三者易灾地质结构与失稳机制的异同。研究结果表明，当斜坡具备陡峭地形、良好的临空条件、上陡下缓的“靴状地形”及二元结构等特征时，易于发生滑坡灾害，采空工况下各滑坡位移量增大，最大剪应变增量集中分布于潜在滑动面及采空区顶板区域，各滑坡整体稳定性降低。灰岩山区呈硬岩夹软岩型，以厚层硬岩夹薄层软岩为特征，呈高强度岩体特性，鸡冠岭滑坡因煤层开采较为垂直导致上部岩体拉剪应力集中，形成倾倒式滑坡,为“倾倒-滑移”破坏模式；碎屑岩山区呈软硬岩互层型，受薄层碎裂状软硬岩互层结构影响，岩体整体强度弱化，赵家沟滑坡因采空区顶板沉降形成“漏斗状”位移场,呈“蠕滑-拉裂”破坏模式；变质岩山区为典型上硬下软型，呈上部硬岩下部软岩结构，强度差异大，山阳滑坡变形机制表现为滑体剪切滑移与采空区顶板挠曲变形,呈“滑移-溃屈”破坏模式。文章为采动型滑坡的早期识别与成灾模式研究提供重要科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025085
摘要:
天山造山带、塔里木板块北部边界构造活动频繁，导致新疆乌什地区构造变形复杂。2024年1月23日乌什7.1级地震（41.26°N，78.63°E；震源深度22 km）是该区域近十年来最大震级事件。为研究区域构造应力场及该地震对其影响提供了很好的机会。基于1976年1月至2025年3月来自国内外多机构的148个震源机制解数据，采用阻尼应力张量反演方法，反演获得乌什地区构造应力场的主要特征，并分析了乌什地震对区域构造应力场的可能影响。结果表明：乌什地区主要受到南北向挤压作用，地震发生区域应力场的主压应力走向168.77°，倾伏角6.85°，主张应力轴几近垂直，揭示出印度板块向北俯冲，塔里木盆地与天山之间的地壳发生缩短和逆冲推覆，整体处于南北向挤压应力环境；乌什7.1级地震使主压应力轴由震前方向（走向178.91°，倾伏角6.24°）空间旋转了15.06°，调整为震后方向（走向167.61°，倾伏角7.98°），但对应力场整体影响较小，区域应力体系仍受深部构造活动的控制；乌什地区应力场具有一致性，但伽师北部震群位于塔里木板块北缘与天山交界带，呈现走滑型应力机制，属于塔里木盆地与天山造山带的板块构造转换边界。
天山造山带、塔里木板块北部边界构造活动频繁，导致新疆乌什地区构造变形复杂。2024年1月23日乌什7.1级地震（41.26°N，78.63°E；震源深度22 km）是该区域近十年来最大震级事件。为研究区域构造应力场及该地震对其影响提供了很好的机会。基于1976年1月至2025年3月来自国内外多机构的148个震源机制解数据，采用阻尼应力张量反演方法，反演获得乌什地区构造应力场的主要特征，并分析了乌什地震对区域构造应力场的可能影响。结果表明：乌什地区主要受到南北向挤压作用，地震发生区域应力场的主压应力走向168.77°，倾伏角6.85°，主张应力轴几近垂直，揭示出印度板块向北俯冲，塔里木盆地与天山之间的地壳发生缩短和逆冲推覆，整体处于南北向挤压应力环境；乌什7.1级地震使主压应力轴由震前方向（走向178.91°，倾伏角6.24°）空间旋转了15.06°，调整为震后方向（走向167.61°，倾伏角7.98°），但对应力场整体影响较小，区域应力体系仍受深部构造活动的控制；乌什地区应力场具有一致性，但伽师北部震群位于塔里木板块北缘与天山交界带，呈现走滑型应力机制，属于塔里木盆地与天山造山带的板块构造转换边界。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025083
摘要:
广西盘龙铅锌矿是桂中地区重要的多金属矿产资源，其深部开采受岩体结构面和地应力场控制显著。为系统评估盘龙铅锌矿深部结构面的稳定性，揭示高地应力与构造裂隙耦合作用下的滑动机制，保障深部矿山开采安全，采用超声波钻孔电视与水压致裂技术获取SK1与SK2钻孔的结构面与地应力数据，结合Sheorey模型与应力张量变换方法，计算结构面上剪应力与正应力，基于摩擦滑动准则对2948组结构面进行稳定性评价。结果表明：矿区岩体结构面以陡倾角为主，优势倾向为北西-北北西和北东-北东东。在500～850 m深度范围内，三向主应力值分别SH：28.29～44.69 MPa，Sh：19.46～27.09 MPa，Sv：14.50～22.68 MPa，SH方向为北西-北北西，Sh方向为北东-北东东。侧压力系数平均值为kH = 2.07、kh = 1.28，表明三向主应力关系为SH＞Sh＞Sv，水平应力占主导地位，现今构造应力场以北西向挤压为主，与区域构造应力场方向一致。北西-北北西向结构面群在当前高应力环境下具有较高的剪切再活化风险，尤其是滑动潜势Ts大于0.20且裂隙宽度大于10 mm的结构面，应作为重点监测与加固对象。研究成果可为深部开采巷道布设优化、支护设计及灾害防控提供科学依据。
广西盘龙铅锌矿是桂中地区重要的多金属矿产资源，其深部开采受岩体结构面和地应力场控制显著。为系统评估盘龙铅锌矿深部结构面的稳定性，揭示高地应力与构造裂隙耦合作用下的滑动机制，保障深部矿山开采安全，采用超声波钻孔电视与水压致裂技术获取SK1与SK2钻孔的结构面与地应力数据，结合Sheorey模型与应力张量变换方法，计算结构面上剪应力与正应力，基于摩擦滑动准则对2948组结构面进行稳定性评价。结果表明：矿区岩体结构面以陡倾角为主，优势倾向为北西-北北西和北东-北东东。在500～850 m深度范围内，三向主应力值分别SH：28.29～44.69 MPa，Sh：19.46～27.09 MPa，Sv：14.50～22.68 MPa，SH方向为北西-北北西，Sh方向为北东-北东东。侧压力系数平均值为kH = 2.07、kh = 1.28，表明三向主应力关系为SH＞Sh＞Sv，水平应力占主导地位，现今构造应力场以北西向挤压为主，与区域构造应力场方向一致。北西-北北西向结构面群在当前高应力环境下具有较高的剪切再活化风险，尤其是滑动潜势Ts大于0.20且裂隙宽度大于10 mm的结构面，应作为重点监测与加固对象。研究成果可为深部开采巷道布设优化、支护设计及灾害防控提供科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025078
摘要:
随着煤矿开采深度持续向千米级推进，采动应力场的动态演化特征成为深部围岩稳定性控制与动力灾害预警的核心难题。为此，研发了一种新型体积式采动应力监测传感器，其通过圆柱形传感结构与钻孔围岩完全耦合，突破了传统设备的单轴测量局限，可实时监测围岩体微小变形引起的采动应力变化，显著提升了煤岩体等非均质介质中的采动应力监测敏感性与长期稳定性。实验室测试结果表明，传感器输出压力变化与轴向应力呈高度线性关系，灵敏度达0.456，优于传统应力计。在长期稳定性测试中，高低应力环境下的压力波动均无持续漂移或数据跳变；温度特性实验揭示了温度与压力变化的线性关系，验证了温度补偿公式的普适性。现场应用于陕西彬长矿区雅店煤矿时，该传感器成功捕捉到回采过程中与开采周期同步的应力波动，在顶板断裂等突发应力事件中，其响应速度与精度显著优于传统设备，且与微震监测数据具有强相关性。在金属矿山硬岩环境测试中，传感器亦展现出长期稳定监测能力。试验及应用结果表明，该技术可高效捕捉动力灾害前兆信息，在深埋矿山采动应力监测及深埋隧道迟滞型岩爆预警等领域具有广阔应用前景。
随着煤矿开采深度持续向千米级推进，采动应力场的动态演化特征成为深部围岩稳定性控制与动力灾害预警的核心难题。为此，研发了一种新型体积式采动应力监测传感器，其通过圆柱形传感结构与钻孔围岩完全耦合，突破了传统设备的单轴测量局限，可实时监测围岩体微小变形引起的采动应力变化，显著提升了煤岩体等非均质介质中的采动应力监测敏感性与长期稳定性。实验室测试结果表明，传感器输出压力变化与轴向应力呈高度线性关系，灵敏度达0.456，优于传统应力计。在长期稳定性测试中，高低应力环境下的压力波动均无持续漂移或数据跳变；温度特性实验揭示了温度与压力变化的线性关系，验证了温度补偿公式的普适性。现场应用于陕西彬长矿区雅店煤矿时，该传感器成功捕捉到回采过程中与开采周期同步的应力波动，在顶板断裂等突发应力事件中，其响应速度与精度显著优于传统设备，且与微震监测数据具有强相关性。在金属矿山硬岩环境测试中，传感器亦展现出长期稳定监测能力。试验及应用结果表明，该技术可高效捕捉动力灾害前兆信息，在深埋矿山采动应力监测及深埋隧道迟滞型岩爆预警等领域具有广阔应用前景。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025067
摘要:
印—澳板块向欧亚板块斜向汇聚，导致在仰冲板块形成一条长达1900 km的右行走滑断层——苏门答腊断层。已有研究对该断层进行了几何学、运动学以及地震活动研究，而断层的构造演化过程至今并未得到精确的限定。文章围绕苏门答腊断层的演化，综述前人对苏门答腊断层的认识与限定，并在此基础上探讨苏门答腊断层研究的局限性及未来研究方向。苏门答腊断层是一高度分段的右行走滑断层，结合地震-构造特征可分为近20段。苏门答腊断层滑移速率从南至北较一致，为~15 mm/yr，现有结果表明断层的总位移量大约为20~25 km。区域上弧岩浆活动区域与断层展布相互重合，表明岩浆导致的地壳弱化促进了断层的形成，而断层活动产生的空间则又会控制部分岩浆的运移。现有对苏门答腊断层的年代学工作较少，已有的低温年代学数据表明，在2 Ma时期由于断层活动导致了断层附近地壳快速抬升；现今断层活动速率和位移量推算出的断层起始时间与该低温热年代学工作较为契合，表明苏门答腊断层在约2 Ma时有一期由于断层倾滑导致的快速隆升事件，代表着苏门答腊断层的贯通和现今构造体系的建立。未来对苏门答腊断层进行深入的年代学和分段构造变形研究，有助于更好地理解斜向俯冲区域大型走滑断层的动力学演化机制。
印—澳板块向欧亚板块斜向汇聚，导致在仰冲板块形成一条长达1900 km的右行走滑断层——苏门答腊断层。已有研究对该断层进行了几何学、运动学以及地震活动研究，而断层的构造演化过程至今并未得到精确的限定。文章围绕苏门答腊断层的演化，综述前人对苏门答腊断层的认识与限定，并在此基础上探讨苏门答腊断层研究的局限性及未来研究方向。苏门答腊断层是一高度分段的右行走滑断层，结合地震-构造特征可分为近20段。苏门答腊断层滑移速率从南至北较一致，为~15 mm/yr，现有结果表明断层的总位移量大约为20~25 km。区域上弧岩浆活动区域与断层展布相互重合，表明岩浆导致的地壳弱化促进了断层的形成，而断层活动产生的空间则又会控制部分岩浆的运移。现有对苏门答腊断层的年代学工作较少，已有的低温年代学数据表明，在2 Ma时期由于断层活动导致了断层附近地壳快速抬升；现今断层活动速率和位移量推算出的断层起始时间与该低温热年代学工作较为契合，表明苏门答腊断层在约2 Ma时有一期由于断层倾滑导致的快速隆升事件，代表着苏门答腊断层的贯通和现今构造体系的建立。未来对苏门答腊断层进行深入的年代学和分段构造变形研究，有助于更好地理解斜向俯冲区域大型走滑断层的动力学演化机制。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025076
摘要:
为查明新疆天山造山带南缘某大型深埋抽水蓄能电站地下硐室地应力场特征及围岩稳定性，保障地下厂房及引水隧洞地质安全。首先，在地下厂房内开展2组三维水压致裂法地应力测量，获取工程区域的地应力场基础数据；随后，建立工程区的三维地质模型，并利用有限元数值模拟方法反演该区域的三维地应力场；最终，结合三维应力场的分布特征，从地下硐室轴线布置的合理性和地下厂房及引水隧洞围岩的岩爆风险两个方面，综合评估抽水蓄能电站工程区地下硐室的稳定性。研究结果表明：抽蓄电站地下厂房三维地应力测量结果表明最大主应力（σ1）为16.19～16.23 MPa、方向为N43.98°E～N54.44°E、倾角为-4.81°～6.93°，中间主应力值（σ2）为9.82~12.23 MPa、方向近SE、倾角为-18.89°~-14.52°，最小主应力（σ3）为6.90~10.41 MPa、整体表现为近垂直；三维应力场反演地下厂房最大主应力值（σ1）为16.54～17.21 MPa、方位角为N47.88°E～N56.32°E，引水洞轴线最大主应力值（σ1）为14.86～24.32 MPa；地下厂房和引水隧洞轴线方向与实测最大水平主应力（SH）夹角均与SHV型应力场最优夹角（62.84°）偏差≤10°，有利于地下硐室稳定性；采用岩石强度应力比法、陶振宇等多准则判据分析地下厂房及引水隧洞围岩总体为轻微岩爆等级。研究结果为该抽蓄电站地下厂房和引水隧洞设计、施工建设提供科学依据，同时补充了新疆天山造山带南缘三维地应力实测数据的空白。
为查明新疆天山造山带南缘某大型深埋抽水蓄能电站地下硐室地应力场特征及围岩稳定性，保障地下厂房及引水隧洞地质安全。首先，在地下厂房内开展2组三维水压致裂法地应力测量，获取工程区域的地应力场基础数据；随后，建立工程区的三维地质模型，并利用有限元数值模拟方法反演该区域的三维地应力场；最终，结合三维应力场的分布特征，从地下硐室轴线布置的合理性和地下厂房及引水隧洞围岩的岩爆风险两个方面，综合评估抽水蓄能电站工程区地下硐室的稳定性。研究结果表明：抽蓄电站地下厂房三维地应力测量结果表明最大主应力（σ1）为16.19～16.23 MPa、方向为N43.98°E～N54.44°E、倾角为-4.81°～6.93°，中间主应力值（σ2）为9.82~12.23 MPa、方向近SE、倾角为-18.89°~-14.52°，最小主应力（σ3）为6.90~10.41 MPa、整体表现为近垂直；三维应力场反演地下厂房最大主应力值（σ1）为16.54～17.21 MPa、方位角为N47.88°E～N56.32°E，引水洞轴线最大主应力值（σ1）为14.86～24.32 MPa；地下厂房和引水隧洞轴线方向与实测最大水平主应力（SH）夹角均与SHV型应力场最优夹角（62.84°）偏差≤10°，有利于地下硐室稳定性；采用岩石强度应力比法、陶振宇等多准则判据分析地下厂房及引水隧洞围岩总体为轻微岩爆等级。研究结果为该抽蓄电站地下厂房和引水隧洞设计、施工建设提供科学依据，同时补充了新疆天山造山带南缘三维地应力实测数据的空白。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025022
[摘要](132)
摘要:
为揭示走滑断层在不同正应力作用下的协同化规律，通过数值模拟方法系统研究了走滑断层的失稳过程。通过对比分析不同正应力条件下走滑断层剪应变场的时空演化特征，探讨了正应力对剪应变场演化和断层位移的影响，并基于剪应变场和断层位移的变化，对协同化程度进行了定量判定。研究结果表明：在相同条件下，垂直于断层方向的正应变随时间步增长呈递减趋势；而平行于断层方向的剪应变，在不同监测点演化规律相似但均值大小不同，1号监测点剪应变均值为负值，11号监测点剪应变均值为正值，2～10号监测点剪应变均值趋向于0，其中监测点为获取数据变化的监测位置；在亚失稳阶段断层应力累积至临界时，模型的薄弱区域剪应变率先显著增加，剪应变集中区域范围逐渐扩展并贯通，最终形成连续的剪应变联通区域；同震位移、剪应变和剪应变能密度同正应力呈正相关关系；随着正应力的增加，协同化系数逐渐减小，协同化程度增加，在亚失稳阶段协同化系数出现明显的下降趋势。最终得出以下结论：正应力通过调控剪应变能的空间分布与释放过程，显著影响走滑断层亚失稳阶段的协同化程度；正应力增大导致同震位移增加、剪应变能积累增强，并有效提升断层的协同化程度；协同化系数可作为量化断层失稳前协同化程度的关键指标，对识别断层亚失稳状态具有应用价值。这一研究明确了正应力与走滑断层协同化程度之间的正相关关系，为地震预测和防灾减灾提供了重要的科学依据。
为揭示走滑断层在不同正应力作用下的协同化规律，通过数值模拟方法系统研究了走滑断层的失稳过程。通过对比分析不同正应力条件下走滑断层剪应变场的时空演化特征，探讨了正应力对剪应变场演化和断层位移的影响，并基于剪应变场和断层位移的变化，对协同化程度进行了定量判定。研究结果表明：在相同条件下，垂直于断层方向的正应变随时间步增长呈递减趋势；而平行于断层方向的剪应变，在不同监测点演化规律相似但均值大小不同，1号监测点剪应变均值为负值，11号监测点剪应变均值为正值，2～10号监测点剪应变均值趋向于0，其中监测点为获取数据变化的监测位置；在亚失稳阶段断层应力累积至临界时，模型的薄弱区域剪应变率先显著增加，剪应变集中区域范围逐渐扩展并贯通，最终形成连续的剪应变联通区域；同震位移、剪应变和剪应变能密度同正应力呈正相关关系；随着正应力的增加，协同化系数逐渐减小，协同化程度增加，在亚失稳阶段协同化系数出现明显的下降趋势。最终得出以下结论：正应力通过调控剪应变能的空间分布与释放过程，显著影响走滑断层亚失稳阶段的协同化程度；正应力增大导致同震位移增加、剪应变能积累增强，并有效提升断层的协同化程度；协同化系数可作为量化断层失稳前协同化程度的关键指标，对识别断层亚失稳状态具有应用价值。这一研究明确了正应力与走滑断层协同化程度之间的正相关关系，为地震预测和防灾减灾提供了重要的科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025017
摘要:
黑鹰山地区位于北山造山带北缘，是研究北山造山带古亚洲洋演化的关键地区。对黑鹰山地区出露的晚石炭世、晚三叠世火山凝灰岩进行了岩石地球化学研究。研究结果表明，晚石炭世火山凝灰岩属于过铝质钙碱性系列，富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba、Th、U，亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti，稀土元素总量（ΣREE）为74.64×10-6～142.45×10-6，轻/重稀土分馏明显（LREE/HREE=5.14～7.49、（La/Yb）N=4.58～6.36），稀土元素配分模式呈右倾特征，具有弱的负Eu异常（δEu=0.35～0.66），表现出类I型花岗岩特征。晚三叠世火山凝灰岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列，富硅、碱，贫铝、镁，具有强烈的Eu负异常（δEu=0.02～0.22），稀土元素配分模式呈略微右倾的“海鸥型”，富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Ba、Nb、Zr、Ti等不相容元素，具有类S型花岗岩的特征。黑鹰山地区晚石炭世和晚三叠世火山凝灰岩分别形成于北山地区古亚洲洋俯冲和碰撞的构造环境，岩浆来源主要为地壳熔融，指示晚石炭世至晚三叠世红石山—黑鹰山一带可能发生了构造环境的转变。
黑鹰山地区位于北山造山带北缘，是研究北山造山带古亚洲洋演化的关键地区。对黑鹰山地区出露的晚石炭世、晚三叠世火山凝灰岩进行了岩石地球化学研究。研究结果表明，晚石炭世火山凝灰岩属于过铝质钙碱性系列，富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba、Th、U，亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti，稀土元素总量（ΣREE）为74.64×10-6～142.45×10-6，轻/重稀土分馏明显（LREE/HREE=5.14～7.49、（La/Yb）N=4.58～6.36），稀土元素配分模式呈右倾特征，具有弱的负Eu异常（δEu=0.35～0.66），表现出类I型花岗岩特征。晚三叠世火山凝灰岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列，富硅、碱，贫铝、镁，具有强烈的Eu负异常（δEu=0.02～0.22），稀土元素配分模式呈略微右倾的“海鸥型”，富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Ba、Nb、Zr、Ti等不相容元素，具有类S型花岗岩的特征。黑鹰山地区晚石炭世和晚三叠世火山凝灰岩分别形成于北山地区古亚洲洋俯冲和碰撞的构造环境，岩浆来源主要为地壳熔融，指示晚石炭世至晚三叠世红石山—黑鹰山一带可能发生了构造环境的转变。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025033
摘要:
地球早期地壳的增生和演化是早前寒武纪研究的核心科学问题。华北克拉通作为全球最古老的克拉通之一，新太古代晚期（2.50~2.48 Ga）经历了复杂的克拉通化过程并伴随强烈的地壳增生和改造。鲁西花岗-绿岩带位于华北克拉通东部，已有的岩石学、地球化学、年代学和构造变形研究显示，鲁西地区发育一系列指示新太古代晚期地壳增生的证据：包括以肥城‒滕州岩浆弧和新太古代晚期变质火山岩为代表的陆缘弧和岛弧岩浆岩、以鲁山‒沂水岩浆岩带为代表的后碰撞壳源岩浆记录、新太古代晚期变沉积岩所代表的弧后盆地沉积以及板块斜向汇聚导致的大型走滑剪切变形，出露于鲁西地区中部的＞2.60 Ga的英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩（TTG岩系）和表壳岩组合代表一个与胶辽地块有明显亲缘性的古老陆块。因此，鲁西花岗-绿岩带是一个位于胶辽地块西缘的增生型造山带，即鲁西造山带，弧-陆高角度斜向碰撞和巨量幔源岩浆底垫分别代表了胶辽地块西缘水平和垂向地壳增生。该造山带在新太古代到古元古代末期经历了初始洋壳形成、俯冲到陆内伸展等构造演化阶段。新太古代晚期，华北克拉通东部胶辽地块周缘发生了广泛的地壳增生作用，这一过程受控于以板块热俯冲为特征的早期板块构造体制。
地球早期地壳的增生和演化是早前寒武纪研究的核心科学问题。华北克拉通作为全球最古老的克拉通之一，新太古代晚期（2.50~2.48 Ga）经历了复杂的克拉通化过程并伴随强烈的地壳增生和改造。鲁西花岗-绿岩带位于华北克拉通东部，已有的岩石学、地球化学、年代学和构造变形研究显示，鲁西地区发育一系列指示新太古代晚期地壳增生的证据：包括以肥城‒滕州岩浆弧和新太古代晚期变质火山岩为代表的陆缘弧和岛弧岩浆岩、以鲁山‒沂水岩浆岩带为代表的后碰撞壳源岩浆记录、新太古代晚期变沉积岩所代表的弧后盆地沉积以及板块斜向汇聚导致的大型走滑剪切变形，出露于鲁西地区中部的＞2.60 Ga的英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩（TTG岩系）和表壳岩组合代表一个与胶辽地块有明显亲缘性的古老陆块。因此，鲁西花岗-绿岩带是一个位于胶辽地块西缘的增生型造山带，即鲁西造山带，弧-陆高角度斜向碰撞和巨量幔源岩浆底垫分别代表了胶辽地块西缘水平和垂向地壳增生。该造山带在新太古代到古元古代末期经历了初始洋壳形成、俯冲到陆内伸展等构造演化阶段。新太古代晚期，华北克拉通东部胶辽地块周缘发生了广泛的地壳增生作用，这一过程受控于以板块热俯冲为特征的早期板块构造体制。
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主管： 中国地质调查局
主办： 中国地质科学院地质力学研究所
中国地质学会
主编： 邓军
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邮发代号 82-124
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