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断裂带中古地震滑动的岩石记录 总被引：1，自引：0，他引：1
大量的野外观察和实验研究表明,高应变速率的变形作用会在岩石中留下特殊的构造特征。地震作为一种断层快速破裂变形行为,在其作用过程中会使震源及邻近岩石变形从而产生一些特征构造及矿物相组合。剥露地表的断裂带为研究地震相关变形及过程提供了很好的物质材料。识别其中的地震滑动标志,对于确定古地震事件及其发生的机制具有重要意义。Cowan(1999)将断层快速滑动摩擦使得断层面岩石熔融产生的假玄武玻璃作为断层中记录地震滑动的唯一可靠的标识。近年来断裂岩研究取得的一系列重大进展揭示,断层发生地震滑动造成的多种构造产物均可记录其滑动的信息,如碳酸岩和含水硅酸岩的脱挥发分作用、微量元素迁移特征、有机质成熟度、断层镜面构造、液化粒状流、碎屑-皮层集合体、同震晶体塑性变形以及非晶质物质等。此外,与地震破裂传播有关的、在极端瞬态应力条件下形成的,如注入脉、碎粉化作用等特征也可以作为地震发生的岩石记录。因此假玄武玻璃不再是地震破裂的唯一指示物。断层滑动速率在10–4～101 m/s范围内几乎都是动态的,也就是说在实验中10–4 m/s的滑动速率可能指示着地震滑动。本文总结地震滑动和破裂的岩石记录,对认识地震发生机制和完善地震断裂理论具有极其重要的意义。 相似文献
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岩石力学层是控制断层裂缝系统的重要因素,岩石力学层级次和分布特征影响油气富集和高产.岩石力学层界面类型、特征及其对裂缝限制能力的差异决定了界面之间的岩石力学层存在多尺度特征,并影响不同尺度裂缝的垂向延伸.多尺度岩石力学层划分方法包括裂缝层和构造层等构造变形方法、岩石学方法、层序地层学方法、测井数据反演力学参数法、实测岩石力学参数法、叠前地震数据反演等.岩性是岩石力学性质演化和裂缝发育的物质基础,岩性组合控制了多尺度岩石力学层的纵向分布规律.岩石力学层界面对裂缝的限制能力决定了对应岩石力学层的尺度.岩石力学层厚控制了层内裂缝密度,主要有裂缝间距指数线性模型和幂函数模型两种定量关系.大尺度岩石力学层控制了大尺度断层裂缝的倾角、密度及构造样式等特征,进一步控制了流体运移、富集和成藏,决定了含油层系的垂向分布以及有利储层的发育.中小尺度力学层及微尺度力学层控制了断溶体储层垂向非均质性.研究深化了对多尺度断层裂缝主控因素的理解,为油气渗流富集研究以及裂缝性储层建模提供了依据. 相似文献
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岩石的变形机制和力学性质对认识活动断裂带的孕震机制和发震过程都具有重要意义。圣·安德列斯（San Andreas）转换断层是太平洋板块与北美板块的构造边界,也是重要的地震活动带,总结了美国南加州地震中心对圣·安德列斯断层钻孔断层岩的研究进展。对断层泥的高速摩擦实验发现：动力弱化现象只在高速滑移时才发生,伴随着摩擦生热,岩石的摩擦系数显著降低。断层泥中富镁黏土矿物的富集可以显著降低断层的摩擦系数,促进蠕滑,黏土矿物的不均一分布可导致断裂带变形行为和地震分布的突变。与断层泥和碎裂岩不同,粉碎岩形成于快速传播地震的断裂端部,具高孔隙率和高渗透率,流体活动性强。此外,断层岩的有机质成熟度可用来追溯古地震造成的热异常。在川滇中国地震科学实验场开展科学钻探项目,研究断层岩样品的显微结构、物理性质和变形历史,以期为理解大陆汇聚与转换挤压过程中复杂的地震活动提供重要信息。 相似文献
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岩石的变形机制和力学性质对认识活动断裂带的孕震机制和发震过程都具有重要意义。圣·安德列斯（San Andreas）转换断层是太平洋板块与北美板块的构造边界,也是重要的地震活动带,总结了美国南加州地震中心对圣·安德列斯断层钻孔断层岩的研究进展。对断层泥的高速摩擦实验发现：动力弱化现象只在高速滑移时才发生,伴随着摩擦生热,岩石的摩擦系数显著降低。断层泥中富镁黏土矿物的富集可以显著降低断层的摩擦系数,促进蠕滑,黏土矿物的不均一分布可导致断裂带变形行为和地震分布的突变。与断层泥和碎裂岩不同,粉碎岩形成于快速传播地震的断裂端部,具高孔隙率和高渗透率,流体活动性强。此外,断层岩的有机质成熟度可用来追溯古地震造成的热异常。在川滇中国地震科学实验场开展科学钻探项目,研究断层岩样品的显微结构、物理性质和变形历史,以期为理解大陆汇聚与转换挤压过程中复杂的地震活动提供重要信息。 相似文献
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为了看清断层力学的理论全貌,文章研究了断层力学的发展脉络、应有体系、框架性缺失,总结了学术各界关注点及研究内容差异。结果表明断层力学关联领域存在尺度差异和目标差异,断层力学是多学科纽带,却是"三不管"地带。岩石裂纹和含内部构造的断层之间存在尺度差异和变形速度差异。断层力学的百年发展经历了从外力研究断层-构造应力场-滑移线场研究断层三个阶段,这三个阶段总的发展方向就是逐渐简化、实用化,阻碍了定量理论的发展。"Mohr范式"是支撑,带有实用化、简单化特点,也阻碍了断层力学向机理化和定量化方向发展。断层研究存在正演和反演两类方法,正演主要包括实验断层力学和理论断层力学两类途径,正演和反演结合是未来发展方向。"地质力学"秉承"力学统一律",体现断层空间联系和力学联系,属于"广义断层力学"范畴。"广义断层力学"体系适用"统一发展,关注联系"发展途径,"狭义断层力学"体系适用"分散发展,各自攻克"发展途径。先存断层或薄弱带控制后生断层,并影响应力展布,"应力制约论"是重要方向。未来将产生"流变摩擦学"和"断层岩组构摩擦学"两个方向,"断层岩组构摩擦学"应整合显微构造学成就,研究岩石组构稳定特征、流变特征、广义摩擦特征等,需要将显微构造学唯象理论上升到大尺度断层力学理论中,将岩石组构引入到岩石力学实验中。不同尺度关注点不同、理论不同、取用参数不同,加剧了研究群体的隔离。断层内泥粒是可以迁移的,由此产生"断层泥粒迁移学"。断层闭锁的概念需要重新考虑,未来研究应立足"慢应变"和"大尺度"的断层摩擦延展力学。 相似文献
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一、引言随着国际岩石圈计划的开展,板内应力场问题正成为人们研究的一个重要课题,原地应力测量是了解现今地应力状态的最直观手段,它能较确切地绘出现今构造应力的方向及地应力绝对值大小。根据跨断层测点的运动方式和地震地表破裂形迹的分布、组合形态、力学特征,可追溯力的作用。因此原地应力测量、跨断层测量及地震地质破裂带资料都是了解应力作用方式、研究区域构造应力场、探讨地壳运动力源的重要途径。本文以原地应力实测结果为主,结合跨断层测量和地震地表破裂带资料的构造力学解 相似文献
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断裂构造是地壳浅层次最重要的构造现象,也是构造地质学研究的主要领域之一.以稳态区域构造应力作用下的岩石变形破坏过程为基础的断裂构造分析理论和方法,受到强地震过程中断裂构造复杂同震变形的挑战.汶川Hs8.0级地震过程中断层同震变形的几何学、运动学特征及其空间变化,为检验断裂构造的几何学、运动学分析的相关理论和方法提供一个现实的范例.本文通过对汶川Ms8.0级地震断层同震位移的方式、规模和空间变化特征分析,提出沿断层走向的位移方式和位移规模的空间变化是区域构造应力和地震动力复合作用的结果.汶川地震过程中地震断层的位移方式和位移规模的空间变化以及同一构造部位的断层摩擦镜面中却出现了不同运动学指向的擦痕线理等特殊的构造现象,对历史断裂构造变形分析中所遵循的某些原则提出了挑战,需要重新审视和研究. 相似文献
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帕米尔地区现今大陆深俯冲——地震构造和动力学解释 总被引：4，自引：0，他引：4
在 NEIC(UsGS)1975～1999年地震记录的基础上,补充中国新疆地震台网1975年以来的16,339个部分重新定位的有效地震记录,根据该地区地震活动时空分布规律、地壳速度结构和地表变形构造等最新研究成果,对兴都库什-帕米尔-中国西部地震活动的三维几何学及其构造联系作出了新的解释,强调沿恰曼断层的左行走滑作用对帕米尔和兴都库什地震带的制约。沿帕米尔地震带正在发生大陆深俯冲作用,是恰曼断层左行牵引的结果,深俯冲岩板为上宽下窄向恰曼断层收敛的楔形体,俯冲角度上缓(20～30°)下陡(60～70°),转变深度在80～120公里,部分下地壳物质被深俯冲作用带到200公里以下的深度。帕米尔深俯冲带上盘岩石中的多期反冲构造组合和后退俯冲作用历史,解释了该地区地壳缩短加厚和深部岩石折返的机制。与深俯冲作用相关的双地震剪切带和3个地震群的构造联系,提供了大陆深俯冲作用的动力学信息。 相似文献
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断层带中超压流体及其在地震和成矿中的作用 总被引：14，自引：0，他引：14
地震断层带中的局部存在对其力学和化学过程有着重要影响的超压流体，对这种超压流本的证据。超压机制及其在地震活动和成矿中的作用等进行了探讨。流体超压是在断层带中渗透性的构造发生强烈时空变化的前提下产生的，其主要原因是构造加压及深源高压流体的注入，当流体压力升至一临界值时，断层发生灾难性破裂，即地震，增加断层的渗透性，超压流体快速向低压带（室或域）流动，同时因减压流体所携载水溶物各（包括成矿物质）大量沉淀析出，降低断层带的渗透性，地震泵吸和流体超压机制的交替作用使得这一过程得以周期性地进行。 相似文献
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沂沭断裂带及其近区的地震成因岩石新认识 总被引：4，自引：1，他引：4
将沂沭断裂带及其附近地区的地震成因岩石划分为四种类型,它们是具有地震成因构造的震积岩、震断层构造岩、震火山岩及隐爆地震角砾岩.前两类是构造地震的记录,而后两类是火山地震及隐爆火山地震的记录.由于震断层构造岩沿长期活动性断层分布,大多遭受了若干期强地震活动的改造,所以不易确定其最初的形成时期.因此,笔者重点对分布于沂沭断裂地震带及附近的其它三类地震成因岩石(包括震积岩、震火山岩和隐爆地震角砾岩)作了研究,论述了三类地震成因岩石的特征、时空分布、反映的地震作用机理及意义.认为:地震成因岩石不仅是强地震事件和激烈构造活动的记录;而且,因为由强地震形成的不同等级断层和裂隙构成了一个高渗透性的能够沟通不同深度石油和成矿流体的网络,所以深入研究地震成因岩石有助于完善大断裂地震带及近区的石油聚集与成矿理论. 相似文献
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地壳发生的一切变形都是地应力作用的结果。在构造应力作用下,组成地壳的岩石、矿物必然发生变形,这些变形也必然在岩石、矿物内遗留下各种构造形迹——显微构造;同时,矿物的形体方位和晶格方位也会产生相应的定向排列(优选方位)——组构。近年来,显微构造与组构的研究不仅用于地质构造的运动学和动力学研究,而且日益受到构造地质、地震地质和岩石力学的研究者们的重视。 相似文献
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北部湾盆地演化及局部构造成因机制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为解决北部湾盆地区域构造演化及成因机制研究不足,局部构造认识存在差异等问题。文中利用二维、三维地震,结合重力、钻井等资料,阐明了北部湾盆地构造演化过程,明确了典型构造发育的成因机制。结果表明：①北部湾盆地具有两坳一隆的构造格局,即北部坳陷带、南部坳陷带和中部隆起带。控凹边界断层为大型低角度拆离正断层,分割变质核杂岩与上盘岩石,其中下盘穹隆状变质核杂岩由地壳中-高级古老变质岩及晚期岩浆岩组成（包括被拆离断层切割的含糜棱状岩石的剪切带,如碎裂岩、角砾岩、糜棱岩和片麻岩等）;②受断裂伸展拆离,同时叠加晚期伸展应力旋转,乌石凹陷东区发育大型断层掀斜反转构造;③新提出“三明治”式地层充填模式下发育的顺层剪切走滑构造的形成机理。“三明治”式刚柔性岩石呈层状分布,在反转掀斜及后期应力场旋转叠加力的作用下,地层非常容易失衡,特别是在其界面处（刚柔界面、柔性界面内部）存在明显的物理力学差异性,二维层状滑动面摩擦阻力非常小,极易造成岩石的顺层剪切走滑。 相似文献
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琼东南盆地东部层间断层系及其形成机制分析 总被引：1，自引：1，他引：0
基于琼东南盆地最新3D地震资料的地质与地球物理解释,运用先进的地震剖面相干处理技术,在琼东南盆地东部早-中中新世泥岩中发现了大量层间断层,这些断层剖面上为板状正断层,倾角一般大于45°,长度不超过1000m,但是平面走向在不同区域差异很大。研究区层间断层为以体积收缩机制为主要形成机制,在区域应力、重力滑塌和超压水力破裂多种力学机制共同影响下形成的,基本限制在层间的、多种类型和多种性质的断层组合。研究区东北部主要为体积收缩机制形成的层间断层,并受到重力滑塌的影响,断层主要表现为平行于等深线的EW向的断层密集带和与之垂直的SN向直线状断层;中部主要受超压水力破裂作用和体积收缩机制的影响,断层主要由放射状断层和与之垂直的层间断层两部分组成;西南部地区主要受体积收缩作用和区域应力场的影响,在构造断层影响区,层间断层走向与构造断层相互垂直,未影响区则表现为断层多边形。 相似文献
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岩石力学是应工程需要逐渐形成的学科,是一切岩石工程的理论基础,有广阔的应用范围,目前存在的根本问题是理论远远落后于实践,理论指导实践的作用还很弱,学科正处于需要理论上的建立和成熟的阶段。长期以来,岩石工程的力学分析主要局限在固体力学的几种巳知理想模型的基础上进行,适当地考虑了断层存在的影响。 相似文献
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构造应力场、地震泵和油气运移 总被引：79，自引：2，他引：79
本文从中国含油气盆地中断层发育区孔隙流体压力分布和构造应力场特征出发，以莫尔国及岩石破裂包络线理论深入探讨了不同条件下造成岩石破裂的机理，指出构造应力是油气运移的动力之一，地震泵在断裂发育区是油气沿断层作垂向运移的重要作用过程。 相似文献
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非静水应力作用固体的化学位及其构造地球化学意义 总被引：1，自引：1，他引：0
非静水应力作用的含水岩石中的力学 -化学相互作用是构造地球化学研究的主要对象之一 ,非静水应力作用固体物质的化学位则是了解这种作用的关键。本文在总结前人有关成果的基础上 ,从理论上了提出了非静水应力作用固体岩石中固 -液界面上的固体物质的化学位的一般形式。在此基础上 ,根据 Onsager扩散方程和局部平衡假设 ,推导了固体物质在颗粒间流体中溶解浓度随固体岩石中应力场和应变能的时空变化关系的动力学方程。以此论证了在温度较低时 ,固体物质在颗粒间流体中的溶解的浓度的时间变化是受固体岩石中应力梯度和应变能梯度控制的 相似文献
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目前岩石力学研究有三个方向,一是以研究地壳地质构造变形、断裂和发震机制为目标的构造岩石力学;二是以研究钻探、掘进破岩机制为目标的破碎岩石力学,三是以研究工程岩体稳定为目标的工程岩石力学方向.工程岩石力学经过几十年的发展,目前已经由岩块力学阶段进入到岩体力学阶段.工程岩体力学的研究对象是地壳表层岩体.岩体是长期地质作用过程中形成的,由岩块和不连续面网络组成的,具有天然初始应力的地质结构体.把岩体作为一种力学材料(或力学介质)研究时,其力学习性和渗透特征主要受不连续面网络控制.因此研究岩体中不连续面网络分 相似文献
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断裂岩的岩石磁学研究可以揭示地震断裂作用的物理和化学环境,对于探讨地震断裂作用机制具有重要作用。本文在断裂岩岩石磁学最新文献的基础上,结合笔者及所在研究团队在龙门山断裂带获得的研究成果,综述了断裂岩的岩石磁学研究进展。大量研究发现断层泥和假玄武玻璃通常具有磁化率值或剩磁强度异常特征。顺磁性矿物在摩擦热或流体作用下形成新的铁磁性矿物是断层泥和假玄武玻璃高磁化率值或高剩磁强度的主要原因;地震断裂摩擦熔融作用中形成的单质铁是假玄武玻璃中高磁化率值或高剩磁强度异常的另一个重要原因。蠕滑断裂和出露于浅地表的断裂带中可见一些具有低磁化率值异常的断层泥,原因可能是流体作用或断裂带未经历高温摩擦热。断裂岩的岩石磁学研究为地震断裂带的应力应变、形成温度、摩擦热效应、流体作用、形成深度和氧化还原特征等提供了重要信息,可用于分析地震断裂的孕震和发震环境。综合岩石磁学测试和微米至纳米尺度的超显微学研究,并辅助地震断裂岩的摩擦实验、高温热模拟实验等研究可以更好地获得断裂岩的岩石磁学信息。 相似文献
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逆断层控制构造裂缝发育的力学机制模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
在探讨逆断层对构造裂缝控制作用的基础上, 应用Comsol有限元软件, 模拟不同水平作用力、不同岩性、不同断层倾角和距断层面远近等因素影响下断层及其周边区域的应力、应变情况, 并分析了不同控制因素下构造裂缝发育的规律。模拟结果表明, 构造裂缝的发育程度随施加的水平应力作用增大而线性增大; 岩石破裂前产生的应变量可用来描述岩石的脆性, 抗压强度对岩石破裂起主导作用, 而岩石的抗剪强度与岩石破裂发育有一定的相关性; 逆断层倾角存在一个临界角度, 使构造裂缝发育最为强烈; 逆断层控制裂缝发育, 距离断裂面越远裂缝发育程度越低, 并存在一个发育程度骤减的范围, 称为"断裂控制带", 该断裂控制带的形成和分布应该与断裂的性质、规模、断距及岩石力学参数等有关。 相似文献
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深水盆地中多边形断层的几何特征与形成机制探讨 总被引：4，自引：0，他引：4
多边形断层是指一种在平面上呈多边形具有微小断距的张性断层系。自1994年被提出以来, 已有十余年的研究历史, 并在世界50多个被动大陆边缘盆地中被识别出来。研究多边形断层需要高精度的3D地震资料。我们根据琼东南盆地3D地震资料并利用相干切片技术, 首次在琼东南盆地南部发现了多边形断层, 并对其进行了初步研究。多边形断层的成因机制是前期多边形断层研究的重点, 许多学者认为深水沉积物早期压实脱水体积收缩形成的; 也有学者认为重力扩展控制断裂的发育。岩石物性、成岩作用及构造应力是影响多边形断层发育的重要因素。多边形断层对深水盆地的油气储集体的性质和分布; 以及油气、天然气水合物的运移和聚集有着重要的意义。 相似文献