| M5. 1地震引起的一个不寻常的砂砾层大范围液化——盐溶的液化活化效应及其机理 |
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| 引用本文： | 钟建华,倪良田 ,孙宁亮 ,曹梦春.M5. 1地震引起的一个不寻常的砂砾层大范围液化——盐溶的液化活化效应及其机理[J].地质论评,2023,69(3):2023030029-2023030029. |
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| 作者姓名： | 钟建华 倪良田 孙宁亮 曹梦春 |
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| 作者单位： | 1) 中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京，100083;2) 中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东青岛，266580;3) 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257000;4) 东北大学海洋油气勘探国家工程研究中心，河北秦皇岛，066004 |
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| 基金项目： | 本文为国家自然科学基金资助项目“哈密M5.1地震引起的砂砾岩远程液化特点和机理的研究”（编号：41572088）的成果 |
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| 摘 要： | 地震液化阈值是一个非常重要的科学问题，一般认为M5地震不会形成大面积的液化。2009年12月14日，中国新疆哈密市发生了M5. 1中等地震，震源深度仅4 km。地震砂脉网格在平面从几十厘米到2 m以上；砂脉纵断面呈楔形、倾斜（平均75. 10°），分选较好。通常情况下，它们通过液化和流化分异作用发生在细粒丰富的盐渍砂砾层（SSGL，Salinization Sand—Gravel Layer）和盐粒砂砾层（SGSGL，Salt- Grain—Sand—Gravel Layer）中，尽管没有细粒盖层和源砂，但这些盐渍的砂砾层极易在盐溶后发生活化，颗粒之间的摩擦力骤降，液化上涌而形成砂脉。液化边界距震中可达80 km，甚至可能达到120 km，相当于M7. 0~8. 0级地震的液化最远距离。哈密地区之所以能在M5. 1地震作用下形成远程砂脉，主要由于以下5个优势：① 砂泥的盐溶液中细粒组分容易发生液化流化。浓盐水能够降低颗粒的剪切能力，平均降低25%~75%左右，使地震液化阈值降低到 0. 15~0. 05 g（以0. 2 g为一般阈值）。与此同时，浓盐水由于密度大，盐水可使淡水最小流化速度（Umf）降低12. 51%~21. 58%，有利于流化。 ② 广泛分布的盐渍砂砾层和盐粒砂砾层。 ③ 震源极浅（深度仅4 km）。 ④ 基底极浅（深度0~3 m）。 ⑤ 表层盐屑混合盖+盐渍砂砾层+盐粒砂砾层+极浅基岩基底组成了特殊的三明治结构。通过对液化流化的形成机理研究表明，砂主要来自砂脉底部的砂砾层的流化分选，流化分选会在砂脉底部的砂砾层中形成一个分选晕。
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| 关 键 词： | 砂脉 液化 盐溶活化 流化 地震 哈密 |
| 收稿时间： | 2022/2/5 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/5/8 0:00:00 |
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