地质力学学报

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康文君, 徐锡伟

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023144

摘要 (26) PDF (1256KB)(3)

摘要:
2023年2月6日在土耳其中南部卡赫拉曼马拉什省10个小时内连续发生M_W7.8与M_W7.5双强震，震源机制解表明两个地震均为走滑型地震，双强震造成的地表同震变形场及其特征尚不清楚。本文利用哨兵2号光学影像数据，通过影像相关性匹配技术得到了土耳其双强震的东西向和南北向的地表同震变形场，并将这些地表变形转换成为沿着断层方向的左旋走滑位移。变形场结果显示两次地震地表破裂长度分别约280千米和约130千米，首先发生的M_W7.8级地震的平均走滑位移量为4.2±1.66米，最大走滑位移量6.9±0.81米；随后发生的M_W7.5级地震的平均走滑位移量为4.9±2.45米，最大走滑位移量为9.6±1.16米。通过对比Cosi-Corr方法和野外测量得到的水平位移，结果显示两种方法得到的最大水平位移相吻合，而Cosi-Corr方法得到的平均位移略大于野外测量得到的水平位移，这是由Cosi-Corr方法测量结果中包含了部分“Off-fault”的弥散变形导致的。该成果不仅可为断层面滑动反演模型提供变形数据和约束条件，同时可以加深对走滑断裂的破裂行为控制因素的理解。

活动断裂地表断错地貌参数变化揭示的基岩地质差异对构造变形的控制作用—以佛洞庙-红崖子断裂为例

杨勇忠, 李占飞, 任俊杰, 徐锡伟, 李康, 程佳, 康文君

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023129

摘要 (21) PDF (3285KB)(4)

摘要:
强震最显著的特征即为产生造成严重错断和振动破坏的大型地表破裂带，全球广泛分布的活动断裂是孕育地表破裂型强震的天然载体。针对大型地震地表破裂带的拓展、传播和终止等地球动力学过程，前人开展了大量地球科学观测和数值模拟研究，揭示出活动断裂的几何结构对地表破裂的发育演化有很强控制作用。活动断裂上大型几何结构复杂体（如走向显著变化区、复杂阶区和密集次级断层发育区等）对地震地表破裂的终止、断层带闭锁强度和深度、同震位移变化等有重要影响。但是，针对活动断裂地表构造变形特征与基岩地质背景之间的相互关系，前人研究相对较少且仅局限于高温高压岩石力学实验尺度，缺乏数百公里尺度天然活动断层结构特征的直接参考，尤其是针对活动逆冲断层的研究相对甚少。不断发展的高精度对地观测技术和活动构造定量研究方法，能够更加精细刻画活动断裂大尺度几何结构，清晰揭示断层多参数错断地貌特征，深化断层活动行为的定量研究。为此，本项目利用青藏高原东北缘佛洞庙-红崖子逆冲断裂上~120km的高精度地形数据（0.5m），系统分析了该断裂错断地貌参数特征，并将其与基岩地质背景进行了综合对比。研究揭示断裂上断错地貌参数显著变化区与基岩地质界限、断层分段位置以及垂直位移显著衰减区明显对应。佛洞庙-红崖子断裂中段志留系花岗岩发育区，对比断裂东段和西段几何结构更加粗糙且浅表变形带宽度更大，阶步宽度分布沿断层的变化也更为剧烈。因此，本研究进一步提示基岩地质背景对逆冲断层的浅表构造变形有很强控制作用，在活动断层地震危险性分析中也需要关注基础地质背景可能带来的影响。

晚新生代背斜区的活动构造变形及其地震地质灾害

杨晓平, 陈杰, 李安, 黄伟亮, 张玲, 杨海波, 胡宗凯, 左玉琦

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023136

摘要 (19) PDF (2990KB)(4)

摘要:
背斜是活动挤压构造区主要吸收地壳缩短变形的地质构造之一，活动背斜区的褶皱相关断层、褶皱陡坎、翼部地形倾斜、地质体缩短等构造变形引发的地震地质灾害是一个值得关注的科学和工程问题。褶皱区的活动构造研究表明，晚第四纪以来的活动背斜是一个复杂的构造系统，反映出挤压作用下产生的各类构造变形组合。本文立足于国内外对逆断层相关褶皱、褶皱相关断层、褶皱陡坎、背斜的隆升和侧向扩展等理论的介绍，结合典型活动背斜分布区的主逆冲断层、反冲断层、弯矩断层、弯滑断层、共轭剪切断层、褶皱陡坎等构造变形实例，探讨背斜区的各类活动断层的断错对建构筑物的破坏。特别是提出了活动背斜隆升、缩短和侧向扩展过程中，位于背斜两翼和倾伏端的工程场地的掀斜对建构筑物造成的地震地质灾害问题，以及褶皱的缩短、弯曲变形对跨越活动背斜区重大线状工程潜在的地震地质灾害问题。

青藏高原陆陆碰撞-挤出活动构造体系控震作用：以1990年以来强震活动为例

吴中海

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023186

摘要 (24) PDF (1577KB)(3)

摘要:
青藏高原是地中海-喜马拉雅地震带上强震活动最频繁的区域之一，深入认识该区的活动构造体系控震效应对于区域强震危险性分析具有重要科学意义。从陆陆碰撞-挤出活动构造体系角度，对青藏高原自1990年以来的Mw≥6.0强震活动及控震构造机制进行分析发现，青藏高原陆陆碰撞-挤出构造体系对区域强震活动起到显著控制作用，区域强震事件，尤其是M≥6.5地震主要出现在构造体系的主要边界断裂带上，并显示出相对有规律的时空迁移过程，而且青藏高原东部的多层次挤出-旋转活动构造体系构成了1990年以来强震过程的主要控震构造，其次是喜马拉雅主前缘逆冲断裂带。因此，青藏高原挤出构造体系应是未来强震活动趋势分析最值得关注的区域，尤其是当前最为活跃的巴颜喀拉次级挤出构造单元。对比分析土耳其安纳托利亚板块及周边的强震活动发现，该区具有类似的陆陆碰撞-挤出构造体系及控震效应，表明该构造体系是陆内造山中的一种典型控震构造。进一步综合分析认为，活动构造体系控震效应的主要表现：一是构造体系中主要断块的边界断裂带通常是强震活动的主要场所；二是构造体系中不同构造带的强震活动常具有联动效应或相互触发关系，其中的复杂或特殊构造部位则是易出现双震或震群活动的场所；三是当构造体系中某个构造单元或构造带处于活跃阶段时，便会出现强震丛集现象。另外，充分认识构造体系中主要活断层间的协调变形关系，活断层带上的强震活动的分段破裂行为，以及活断层上强震原地复发通常存在“周期长，准周期性和丛集性”的特点等，有助于在根据活动构造体系分析区域未来强震活动趋势时更为准确地判定活断层带的未来强震危险性。

UAV SfM技术在活动构造研究中的应用：数据采集、处理及精度评估——以青藏高原西北部龙木错断裂为例

江晨轶, 潘家伟, 张丽军, 李海兵, 孙知明, ChevalierMarie-Luce, 刘富财, 苏强

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023192

摘要 (26) PDF (2212KB)(12)

摘要:
近年来，UAV SfM技术作为一种新兴的高精度三维地形数据获取技术在活动构造研究中得到了广泛应用，但国内现有研究主要介绍的是未搭载RTK/PPK模块的UAV平台。近两年RTK和PPK技术逐渐被引入UAV平台，在提高数据精度和工作效率的同时，野外数据采集和室内数据处理流程也与传统未搭载RTK/PPK模块的UAV平台发生了变化，在相同的场景和采集条件下搭载和未搭载RTK/PPK模块的UAV平台航拍照片通过SfM方法处理获得的地形数据质量存在怎样的差异仍需研究。为回答上述问题，以及建立不同无人机平台野外数据采集和室内数据处理的快速流程，利用大疆经纬M300 RTK无人机（搭载禅思L1 LiDAR和2000万像素可见光相机）与大疆精灵4 Pro无人机（搭载2000万像素可见光相机）分别对青藏高原西北部龙木错断裂上一处位错阶地进行了数据采集，使用SfM技术处理获得了该处高分辨率、高精度DEM和DOM数据。并使用天宝R8 GNSS接收机采用RTK模式测得了研究区内均匀布设的16个地面控制点（检查点）坐标，以期对比和检验两种平台获取数据质量的差异。数据对比结果显示，M300 RTK搭载的禅思L1负载系统测绘相机模块和LiDAR模块都展现出了较高的精度，其数据与RTK测得的地面检查点均方根误差（RMSE）均在厘米级-分米级。相较于同一时间测得的SfM数据（RMSE_X=0.176、RMSE_Y=0.099、RMSE_Z=0.180、RMSE_H=0.201、RMSE_3D=0.270，单位：m），禅思L1 LiDAR数据精度略高（RMSE_X=0.112、RMSE_Y=0.076、RMSE_Z=0.111、RMSE_H=0.135、RMSE_3D=0.174，单位：m）。未经地面控制点校正的精灵4Pro SfM数据在水平方向上误差约1m（RMSE_X=1.112、RMSE_Y=1.295，单位：m），垂直方向误差高达200多m（RMSE_H=249.286，单位：m）。经地面控制点校正后的精灵4 Pro SfM数据精度大幅提高，X、Y、Z方向均方根误差分别为0.046m、0.058m、0.527m。通过对测区内一条近垂直于各级阶地陡坎的地形剖面进行进一步对比分析，结果显示尽管校正前的精灵4Pro SfM数据在高程信息上与测区实际情况有较大偏差，但其依然较为准确地反映了相对地形起伏，将该剖面高程数值与其对应均方根误差做差值后，剖面线形态与其余数据也基本吻合。基于获取的DEM数据，利用LaDicaoz软件对该处阶地的位错量进行了测量，得到该处阶地的左行走滑位错量为122.5±5m、垂直位错量为0.8±0.2m。研究结果表明：（1）UAV SfM方法和LiDAR技术获得的DOM、DEM分辨率得到了大幅提升，可以开展更精细的活动断层及其相关构造地貌解译分析；（2）RTK SfM技术克服了使用地面控制点的局限性，为活动构造研究领域微地貌测量提供了更高精度、更高效率的解决方案；（3）当对测区的绝对三维坐标要求不高，仅需相对的地形起伏时，未搭载RTK模块的无人机也能够在无地面控制点约束的情况下满足地貌位错测量基本需求；（4）利用UAV SfM技术与传统的断错地貌分析和第四纪测年技术相结合开展高精度定量化活动构造研究，可为分析断裂活动习性、强震危险性、地貌演化和地质灾害孕育发生规律提供有力的技术支持。本文通过上述工作分别建立了搭载和未搭载RTK/PPK模块的UAV平台利用 SfM方法开展活动构造研究的数据采集、数据处理和地貌位错量测量流程，并分析了UAV SfM方法的野外工作注意事项和数据精度，为今后类似研究根据实际需求合理选择无人机平台和快速采集处理数据提供了参考。

柴北缘尕海南山晚志留世-晚泥盆世火山岩浆组合对早古生代造山后伸展时限的约束

高万里, 王宗秀, 钱涛, 江万

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023178

摘要 (20) PDF (2963KB)(7)

摘要:
柴达木盆地北缘构造带经历了早古生代的大洋俯冲到大陆俯冲，形成了广为人知的柴北缘超高压变质带，早古生代造山带何时开始垮塌一直存在争论。火山岩和侵入岩作为深地岩石探针能为约束地壳活动提供关键制约，本文对柴北缘构造带东段尕海南山地区牦牛山组火山碎屑岩和侵入其中的花岗岩开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究，首次获得了牦牛山组火山碎屑岩最老的形成时代约为423Ma，而侵入其中的花岗岩形成时代为370Ma，显示火山岩喷发的年龄在晚志留世，后期侵入的花岗岩结晶年龄在晚泥盆纪世；锆石Lu-Hf同位素结果表明，晚泥盆世火山碎屑岩εHf（t）集中在-12至-8，其两阶段Hf模式年龄集中在2.15-1.93Ga之间，显示火山岩主要源于古老地壳物质熔融；而后期侵入的花岗岩的εHf（t）分布在3-11之间，两阶段的Hf模式年龄集中在0.8-1.1Ga之间，显示花岗岩主要源于新生地壳物质的部分熔融。结合对区域地质、岩石学等资料的综合分析认为，晚志留世-早泥盆世时期，大陆深俯冲导致的强烈造山作用导致柴北缘地壳发生明显加厚，加厚的欧龙布鲁克地壳基底发生部分熔融，形成了该时期火山岩；晚泥盆世时期，加厚地壳的拆沉作用导致软流圈地幔上涌，引发区域地壳伸展，导致新生地壳物质开始发生部分熔融作用。因此区域牦牛山组形成时代跨度较大，不能笼统的用牦牛山组代表造山结束的时限，区域上晚泥盆世火成岩才指示柴北缘地区才进入显著的地壳伸展状态。

桂西隆林－西林矿集区锑金成矿规律

刘小虎, 王新宇, 肖昌浩, 张文高, 刘向冲, 于萍萍, 毛承安, 付伟

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023120

摘要 (43) PDF (2521KB)(16)

摘要:
锑矿床以矿石矿物组合简单为特点，常缺乏适合用于测试分析的矿物，因此关于锑矿床成矿时代、成矿物质来源等方面研究争议较大。华南锑矿省锑资源储量占全国83%以上，西南部的滇黔桂锑矿带是华南锑矿省的重要组成部分。本文选择滇黔桂锑矿带中部桂西隆林－西林锑金矿集区为例，系统总结了区内86个矿床（点）的赋矿层位、赋矿围岩岩性、容矿构造特征及金、锑矿床共伴生关系，结合典型矿床地质特征及岩浆岩时空分布，探讨锑成矿作用与碎屑岩、岩浆岩的内在联系。取得以下认识：（1）碳质泥页岩和富黄铁矿砂岩、粉砂岩是研究区赋锑有利层位，上述地层具有高的锑背景值，可能为锑成矿提供了物质来源。（2）岩浆对锑成矿既可以起到直接作用（Sb和S来源）也可以起到间接作用（热源），两者均有利于锑矿床的形成。（3）隆林－西林矿集区锑、金矿床统计显示，区内以独立的锑、金矿床为主，少量矿床以锑、金共伴生形式产出，表明研究区锑、金成矿流体可能为不同来源流体叠加，少部分矿床可能为同一成矿流体的演化分带。锑、金同源流体伴随着辉锑矿的沉淀，消耗流体中的H₂S，使得其它以硫氢络合物形式迁移的金属（如Au、Hg）共同沉淀。由于Sb、Au对H₂S的这种竞争关系，导致锑金矿床中两者的品位往往负相关。（4）研究区经历了印支期NS向挤压，随后叠加了中晚侏罗世NW－SE向挤压。NWW－SEE向与NE－SW向断裂交汇处是有利的容矿空间。锑主成矿期NW－SE向缩短变形导致NWW－SEE向断裂以走滑为主，而NE－SW向断裂表现出压扭性特征，因此NE－SW向断裂含矿性差于NWW－SEE向断裂。在上述研究基础上，本文提出桂西隆林－西林锑金矿集区勘查有利区域：新州背斜核部下泥盆统郁江组碳质泥页岩和富黄铁矿粉砂岩是锑矿勘查的重点层位；隆林县弄桑－石家寨NWW－SEE向断裂带内隐伏岩体周边和西林县NWW－SEE向斗皇－西林断裂与NE－SW向断裂的交汇部位是锑矿勘查的有利区域。以上成果为研究区内锑金矿床成因和成矿规律认识提供了新的思考，为区内锑矿床勘查提供了方向，同时丰富了锑成矿作用理论。

川西理塘—义敦断裂措普湖段晚第四纪滑动速率与古地震序列

王世元, 王竞, 李福鹏, 陶志刚, 梁明剑, 刘韶, 屈淼, 张力文, 曾维祖, 晋云霞

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023060

摘要 (46) PDF (3192KB)(9)

摘要:
理塘—义敦断裂是川滇菱形块体内部一条延伸约130km的左旋走滑活动断裂，研究理塘—义敦断裂的构造活动历史有助于理解青藏高原物质向东逃逸—滑移场理论。将理塘—义敦断裂措普湖段作为研究对象，运用野外勘察、高精度测绘、探槽与¹⁴C测年等方法对措普湖段进行古地震探究。开挖2处探槽于冬欧山坡麓处，通过识别探槽内断裂与地层的切割关系，地层沉积特征，断层运动性质等标志，结合¹⁴C测年结果，共识别出4次古地震事件：事件Ⅰ发生于BC3382±60a之前；事件Ⅱ发生于BC3382±60a～BC1094±51a之间；事件Ⅲ与事件IV均发生于AD1330±44a之后。根据测绘断错地貌和末次冰期冰碛垄推算出晚更新世以来措普湖段平均滑动速率为4.15±0.5mm/a。

气顶砂岩油藏型储气库运行上限压力和库容量定量评价研究

胡彩云, 李聪, 杨智斌, 贾倩, 孙彦春, 李超锋, 孙军昌, 杨跃辉, 孙东生

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023075

摘要 (66) PDF (650KB)(8)

摘要:
提高运行上限压力是增加储气库工作气量最直接、有效且综合效益最优的方案。本文在矿场井中原位实测最小主应力的基础上，对冀东南堡油田1-29储气库的运行上限压力和库容量进行了定量评价，结果表明：基于最小主应力准则，盖层发生拉张破坏对应的上限压力最低，即根据实测最小主应力确定南堡油田1-29储气库的运行上限压力为27.20 MPa。基于有效库容计算模型，综合考虑气层含水量、残余水和边缘孔隙，油层的波及系数、气驱液效率和含油空间利用率等因素，将上限压力从原始地层压力22.50MPa提升到27.20 MPa，储气库的有效库容从15.46×10⁸m³增加到18.14×10⁸m³，库容量增加约17.3%，预期可显著提升储气库的经济效益，本文成果对其它地下储气库运行上限压力和库容量定量评价具有一定参考价值。

甘肃积石山县Ms6.2级地震同震地质灾害发育特征与易发性评价

刘帅, 何斌, 王涛, 刘甲美, 曹佳文, 王浩杰, 张帅, 李坤, 李冉, 张永军, 窦晓东, 吴中海, 陈鹏, 丰成君

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024009

摘要 (90) PDF (4176KB)(26)

摘要:
2023年12月18日，甘肃积石山县发生Ms6.2 级地震，诱发的同震地质灾害严重威胁人员和财产安全。及时总结分析同震地质灾害发育规律与县域易发性评价，对支撑震后恢复重建至关重要和紧迫。通过应急排查和野外调查与结果分析，发现震区同震地质灾害总体发育程度不强，规模以小型为主，分为3大类、8个亚类崩滑流地质灾害隐患，绝大部分分布在黄土丘陵区。以积石山县震后排查的同震新增和加剧隐患点为分析样本，基于Pearson相关性系数与随机森林Gini系数分析方法，筛选15个影响因子，运用随机森林模型开展积石山县同震地质灾害易发性评价（AUC=0.961），结果显示极高易发区面积占比约8.67%，主要分布在胡林家乡、徐扈家乡、柳沟乡等乡镇，且县域及各乡镇易发性分级结构与隐患点密度分布吻合程度高。评价结果对已有排查隐患点以外的震裂山体或潜在崩滑流灾害具有重要指示作用，可为积石山县灾后恢复重建规划提供支撑。

基于EEMD-CNN-LSTM模型的滑坡位移预测

刘航源, 陈伟涛, 李远耀, 徐战亚, 李显巨

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023145

摘要 (136) PDF (1892KB)(13)

摘要:
滑坡位移预测是滑坡监测的重要环节。尽管基于深度学习范式的时间序列方法预测滑坡位移取得了一定的成果，然而由于滑坡位移数据的非平稳性、周期性和趋势性变化特征，导致当前时间序列模型的滑坡位移的多变量预测容易过拟合。本文针对滑坡位移数据的波动性和由周期项与趋势项位移叠加组成的特性，提出一种基于孤立森林(Isolation Forest，IF)异常检测、集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD) 、卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）和长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory，LSTM)相结合的滑坡位移预测模型。选择三峡库区以降雨为影响因子的阶跃型白家包滑坡为研究对象，利用IF算法对滑坡原始位移数据进行异常检测，基于EEMD方法提取滑坡趋势项和周期项位移，通过卷积神经网络捕捉局部周期项和趋势模式，并基于长短期记忆神经网络模型预测总体位移。综合利用RMSE、MAE、MAPE和R²四种指标进行精度评价。结果表明，相较传统的LSTM模型,随机森林方法和EEMD-LSTM方法，论文提出的EEMD-CNN-LSTM模型在有无降雨这一外部影响因素条件下均最优，能够较大地降低过拟合，提高预测的准确性。

鄂尔多斯活动地块边界带晚第四纪构造活动特征及强震孕育机制

郑文俊

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023154

摘要 (65) PDF (2659KB)(19)

摘要:
鄂尔多斯地块是位于中国大陆中心位置的典型活动地块，由于受西南部青藏高原和东部的太平洋板块远程作用的影响，地块各边界带构造活动特征和变形具有明显的特殊性和差异性。本文围绕多年来鄂尔多斯活动地块周缘边界带开展的活动断裂定量研究、地震孕育机制及活动特征等的结果，对地块周缘断裂活动特征及强震孕育机制进行系统总结。鄂尔多斯活动块不同边界带，断裂活动特征的不同是强震孕育环境差异的最直接的表现形式。构造变形样式复杂的鄂尔多斯活动地块西南边界，受青藏高原向北东挤压扩展的影响，断裂以走滑、逆走滑和逆冲为主要特征。而向北到西边界北段，以青藏高原最新扩展边界以右旋为特征三关口-牛首山断裂为界，北部的银川盆地表现为典型的断陷盆地，有右旋走滑特征，地震多以正走滑型为主。北边界河套盆地的以北侧的正断层为其控盆构造，历史和古地震多集中在边界断裂上。南边界的渭河盆地构造特征相对较为复杂，有两组正断裂组成，历史大地震多发生在盆地南缘，盆地中北部有中强地震发生。东边界山西地堑系有多个裂谷型盆地斜列组成，历史大地震表现为南强北弱，北部盆地受张渤构造带的影响，盆地走向和断层运动性质均发生了明显变化，多具备发生7级左右地震构造条件。综合认为，断裂活动特征典型的鄂尔多斯活动周缘各边界带，未来强震多发生在大地震离逝时间长的地震空区，或是构造带的转换和交汇区，也要注意一些新生断裂和没有发生过破裂的断层段发生6-7级强震的可能。

致密砂岩裂缝网络复杂性及其影响因素研究

刘圣鑫, 付汇琪, 冯兴强, 韩晓祥, 王炳乾

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023128

摘要 (64) PDF (1766KB)(6)

摘要:
致密砂岩裂缝网络复杂性分析对水力压裂优化、裂缝网络预测、裂缝建模等具有重要意义。本文在砂岩复杂裂缝网络动态演化过程及其主控因素实验研究的基础上，通过深入探讨裂缝网络的分形和多重分形谱特征，开展裂缝网络的复杂性分析。结果表明：裂缝的萌生、扩展贯穿于应力-应变的全过程，裂缝网络的复杂性主要受控于自身的微观组构特征，且具有明显的尺度和围压效应。三维裂缝网络的分形维数与多重分形谱的谱宽平均值，两个参数可分别表征裂缝网络空间分布的复杂性和非均质性。砂岩的石英、长石等脆性矿物含量越高、孔隙度越大、粒度越小裂缝网络空间分布越复杂，非均质性越弱；黏土矿物不利于复杂裂缝的形成；抗压强度和弹性模量越大裂缝网络空间分布越复杂，非均质性越弱。

羌塘地块中西部布木错走滑断裂系晚第四纪以来地表变形特征与构造意义

韩帅, 吴中海, 王世锋, 高扬, 张圣听, 陆诗铭, 张铭杲

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023086

摘要 (533) PDF (2863KB)(27)

摘要:
　班公湖-怒江缝合带（班怒带）是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界，研究该边界带上共轭走滑断裂晚第四纪的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。其中，位于班怒带西段的布木错断裂系包括北东向布木错断裂和北西向纳屋错断裂，通过遥感解译和野外地质调查，明确了这2条断裂晚第四纪的构造特征和最新的地表变形特征。结果显示，2条断裂自晚第四纪以来的活动特征明显，并且近期都经历过一次大地震，产生了地表破裂。据此推测班怒带西段北西、北东2组断裂的最新活动强度接近，羌塘地块南部边界现今变形可能受控于2组断裂的共同影响，并已延伸至块体内部。以上发现进一步证明，青藏高原内部物质受中—下地壳流的驱动作用，通过走滑断层和正断层持续向北扩展。
　　

北山东南部早白垩世伸展构造变形：二维反射地震剖面解释与磷灰石裂变径迹测年的制约

刘奎, 陈宣华, 王德润, 顾文沛, 邵兆刚, 张义平

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023151

摘要 (61) PDF (7205KB)(25)

摘要:
为深入认识中亚造山带南缘晚中生代陆内变形过程及其动力学机制，通过野外地质观察、二维反射地震剖面解释及磷灰石裂变径迹测年，对北山东南部早白垩世伸展构造及早期挤压构造进行了详细解析。结果表明，一系列逆冲断层与褶皱构造造成下—中侏罗统发生强烈挤压变形。地震剖面揭示出2条早白垩世伸展正断层，其中梭梭井断裂为南东倾向的低角度铲式正断层，五道明断裂为北西倾向的高角度正断层，二者共同切割了早期形成的褶皱—冲断系统，指示挤压—伸展构造的转换；梭梭井断裂与五道明断裂分别限定了早白垩世总口子盆地的北西和南东边界，使得其具有“地堑”样式，盆地内沉积的下白垩统生长地层发育，表明伸展正断层的活动时间为早白垩世晚期。磷灰石裂变径迹热史模拟结果显示，梭梭井断裂下盘于132~110 Ma经历了快速冷却和剥露事件，该事件与其持续的正断层活动密切相关，进一步证实北山东南部晚中生代挤压—伸展构造的转换很可能发生在早白垩世晚期（133~129Ma）。增厚地壳的重力垮塌与局部地幔上涌共同导致了中亚造山带南缘早白垩世的区域伸展作用。

东南极米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩变质作用与年代学研究

刘昕淑, 王伟, 保红, 龚庭楠, 湛礼卿, 刘晓春, 赵越

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023172

摘要 (86) PDF (2567KB)(19)

摘要:
东南极普里兹构造带与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关，但其演化历史还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史，采用矿物学、岩石学及相平衡模拟等方法对普里兹构造带米洛半岛尖晶石−堇青石麻粒岩进行了研究。结果表明其主期矿物组合为尖晶石+堇青石+黑云母+夕线石+少量石榴子石+钾长石+钛铁矿，温压条件为870~910 ℃、6.4~6.9 kbar，晚期退变至810~820 ℃、4.9~5.3 kbar，并暗示了更高的峰期变质条件（T＞910℃，P＞6.9 kbar）。CL图像显示锆石具有明显的核−幔−边结构，LA−ICP−MS 锆石U–Pb年代学分析显示核部年龄主要集中在613±7 Ma到877±9 Ma，最大值916±11 Ma，比典型的格林维尔期年龄年轻。锆石边部加权平均年龄为526±8 Ma，其Th/U比值范围较大（0.06~1.23），多数Th/U比值较高（＞0.1），应代表峰后冷却结晶阶段。尖晶石−堇青石麻粒岩记录了中低压/高温—超高温的变质条件，结合区域已有资料，可能具有顺时针轨迹，其变质演化历史可能反映了碰撞造山之后的伸展阶段，推测与冈瓦纳超大陆的聚合过程有关。

马尔康6.0级震群地震构造环境和同震地质灾害特征

孙东, 覃亮, 蒙明辉, 杨涛, 章旭, 胡骁

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023038

摘要 (88) PDF (4655KB)(6)

摘要:
马尔康震群型地震构造背景复杂，同震地震灾害发育，研究地震的构造环境是分析预测地震危险性的基础，研究震群型同震地质灾害的分布规律及特征有利于揭示不同类型地震诱发地质灾害的差异性，可为地震诱发次生地质灾害防治和预测提供指导。本文基于马尔康6.0级震群型地震序列数据、区域构造环境研究成果、区域地壳形变研究数据、震后短期内的地质灾害数据，探讨了马尔康6.0级震群的区域和深部构造环境、控制同震地质灾害的主要因素。研究认为：（1）马尔康6.0级震群型地震是发生在周缘边界活动性极强的巴颜喀拉地块内部次级断裂上强震空区内的深部黏滑型地震，多次震级相近的地震可能是由于松岗断裂的次级断裂破裂和之间的隔堤相继破裂的结果；（2）地震共诱发新增地质灾害隐患83处，导致在库地质灾害隐患点变形加剧106处，并诱发了多处高位滑坡和系列震裂山体，震后震中草登乡地质灾害极高、高、中风险区面积分别占比1.62%、4.80%和12.37%；（3）地震诱发同震地质灾害的控制因素由主到次为发震断裂及其联动断裂、地震震级及能量衰减、地形坡度及高差、岩体结构及结构面密度。此次发震的松岗断裂与龙日坝活动断裂交切区未来强震风险高，发震断裂及与其有联动效应的断裂周边在地震时发生地质灾害风险高。研究成果对于认识巴颜喀拉地块周边和内部的地震风险、潜在地震次生灾害的预测提供借鉴。

山东龙郓煤业10.20冲击地压事故区域应力背景与防控研究

孟静, 张鹏, 王继明, 丰成君, 范玉璐, 戚帮申, 孙明乾

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023094

摘要 (103) PDF (1446KB)(22)

摘要:
矿山巷道、交通隧道等地下硐室围岩稳定与岩体所处区域地应力环境息息相关。论文以山东龙郓煤业10.20冲击地压事故为背景，通过地应力测量与监测工作，初步揭示了山东西部地壳浅表层现今地应力环境，结合龙郓煤业矿区附近现今地应力场特征，探讨此次冲击地压事故产生的动力学背景，并从地应力角度提出相应的防控建议。研究结果表明：测量深度范围内，主应力大小总体上与深度成正比线性关系，最大水平主应力值为3.48~20.76MPa，随深度增加梯度为0.0182MPa/m；最小水平主应力值为3.44~14.95MPa，随深度增加梯度为0.0130MPa/m；区内最大水平主应力方位为N43°~89°E，平均方位为N75°E；地壳浅表层构造作用以水平运动为主，但随着深度的增加，构造作用逐渐向垂直运动转变；龙郓煤业冲击地压事故的动力机制主要是事故区埋深大，地应力环境以垂向应力为主导。

华北平原中南部聊城-兰考断裂的晚第四纪活动性探测——兼论1937年菏泽M7.0地震发震机制

刘广英, 梁宽, 李志鹏, 马保起, 龙焘, 李磊, 谭鑫, 李浩洋

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023088

摘要 (179) PDF (5349KB)(13)

摘要:
华北平原是中国人口最多、经济最为发达的地区之一，也是受地震灾害最为严重的地区。对于该地区断裂活动性和大地震发震机制的研究有利于探索板内地震的发震规律、减轻地震灾害所造成的损失。聊城-兰考断裂是华北平原中南部的一条重要的隐伏的深大断裂。通过浅层地震勘探、钻探与第四纪测年方法相结合的方式，对聊城-聊考断裂的活动性进行精细的研究。坝城寺钻孔揭示了聊城-兰考断裂南段错断了全新统底界，为全新世早期活动断裂，揭露了该断裂晚更新世以来4次古地震事件，单次事件的垂直位错为1.2±0.2-3.7±0.2m。根据钻孔中地层落差，计算该断裂晚更新早期的平均垂直滑动速率约为（0.1±0.05）mm/a，晚更新世晚期-全新世中期的平均滑动速率为（0.35±0.04）mm/a。根据1937年菏泽7.0级和6级地震等震线和地表破裂的分布，认为小留-解元集断裂和东明-成武断裂为该地震的发震断裂。聊城-兰考断裂对于该地区应力的积累、地震的发生有着很好的控制和约束作用，为该次地震的控震构造。

基于岩石CT扫描的冻融作用对花岗岩细观结构及力学强度影响研究

侯圣山, 何箫

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022126

摘要 (91) PDF (1291KB)(9)

摘要:
随川西地区工程建设深入推进，大量高寒地区隧道岩体受冻融效应影响。冻融循环导致围岩性质劣化，是岩体强度降低的重要因素之一。本文以甘孜-康定地区某隧道花岗岩为研究对象，使用nanoVoxel-4000系列CT扫描仪对岩石样品进行了高分辨率扫描成像，采用阈值分割的方法对扫描图像进行二值化处理，对图像进行堆叠后构建了CT扫描立体模型。利用分形理论对二值化处理后的试样图像进行了计盒维数的计算。使用阈值分割方法对图像进行处理能够较好提取图像中的孔隙分布特征。结合力学试验所获得的的数据，对冻融导致的岩石细观结构演化与强度变化的联系进行了探究。结果表明:在20次冻融循环作用下，分形维数显示岩石内部复杂度有小幅降低，但整体完整性仍然较好。岩石内部结构发育以不均匀分布的微孔隙为主，逐层孔隙率呈现逐渐上升的趋势。在岩石结构复杂度不发生大幅变化的同时，岩石长期强度及蠕变特性表现出衰减趋势。本研究为分形理论在岩石细观结构演化方面的应用及岩石细观结构与强度演化相关研究提供借鉴。

基于阵列声波测井估算碳酸盐岩储层岩石力学和地应力参数——以顺北4号带为例

刘军, 黄超, 周磊, 陈群, 张生龙

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023110

摘要 (102) PDF (1361KB)(19)

摘要:
地质力学分析在油气藏勘探、开发过程中均发挥重要作用，但顺北油气田中下奥陶统一间房组—鹰山组储层地应力研究相对滞后。在岩石力学实验和阵列声波测井分析基础上，确定顺北4号带下古生界奥陶系中、下奥陶统一间房组—鹰山组碳酸盐岩不同类型储层岩石力学和地应力特征，探讨微观颗粒结构对碳酸盐岩储层地应力和岩石力学参数的控制作用，为顺北地区超深层碳酸盐岩储层评价提供基础地质依据。结果表明：顺北4号带一间房组—鹰山组杨氏模量在50～89 GPa，抗压强度在99～136 MPa，泊松比在0.25～0.32；一间房组—鹰山组最大水平主应力200～225MPa，最小水平主应力在125～160MPa。一间房组—鹰山组碳酸盐岩不同储层类型其岩石力学参数和地应力存在明显差异，即I类、II类、III类到非储层段碳酸盐岩杨氏模量、抗压强度和最大水平主应力明显增大，而泊松比和最小水平主应力差异不大。相比于一间房组—鹰山组泥晶灰岩，砂屑生屑灰岩方解石颗粒大小、形状、矿物含量以及裂缝发育差异，使得I类、II类砂屑生屑灰岩储层具有较低抗压强度、杨氏模量和最大水平主应力。

月球背面加加林地区地质及演化特征

邵天瑞, 韩坤英, 金铭, 石成龙, 庞剑锋, 丁孝忠

, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023035

摘要 (182) PDF (3231KB)(20)

摘要:
以月球背面加加林地区为研究对象，采用多源遥感数据解译，通过地质要素定量统计、分布特征与成因分析等研究方法，揭示了月球背面典型区域的地质特征，进而探讨了加加林地区区域地质演化历史，初步建立了该区地质特征与月球演化过程之间的联系。结果表明：区内发育的全月最长深部断裂的形成为南极艾肯撞击事件与月球热膨胀等内外应力共同作用的结果；自南极-艾肯盆地向外延伸的多处月壳厚度的线性异常延伸至月球正面各大盆地，说明在月球深部，月球背面南极-艾肯盆地的影响范围可以辐射到月球正面单元；月球背面加加林地区撞击坑数量与面积的变化规律与月球所处的地月系及太阳系演化进程有关；撞击坑定量统计结果及玄武岩单元定年结果表明，艾肯纪至雨海纪是加加林地区外动力地质作用的活跃时期，雨海纪是内动力地质作用的活跃时期。

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