龙门山构造带WFSD-2钻孔岩心地震断裂作用的岩石磁学记录及其指示意义
发布时间：2021-02-10 20:22
断裂带是局部不连续和大变形的狭窄带,由于它的运动可造成地震,地震过程中断裂滑动摩擦改变狭窄带内岩石的物理化学性质,包括产生不同的断裂岩以及不同的磁性矿物种类和组合。因此通过断裂带内的岩石磁学研究可以揭示断裂的体系结构,追踪断裂摩擦热,探讨变形过程、运动行为和地震断裂机制。2008年汶川大地震（Mw 7.9）分别沿着龙门山映秀-北川断裂和安县-灌县断裂形成了两条地表破裂带。为了研究汶川地震发震机理和断裂滑移机制,汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）沿两条地表破裂带实施了6口科学钻孔。本论文以汶川科钻二号钻孔（WFSD-2）岩心为研究对象,通过宏观-微观结构观测、（超）高温实验、物性参数和地球化学分析以及岩石磁学测试等方法,借助岩心编录资料和综合物性测井数据,查明了强地震断裂活动的岩石学记录和磁学特征,揭示了龙门山中段不同构造岩片组合结构以及地震滑动过程中矿物的转变及条件,估算了地震滑移的摩擦热温度,探讨了地震断裂作用及其磁学响应。已获得了如下主要成果和认识:1、对WFSD-2钻孔500-2283.56 m深度的岩心进行了高分辨率无损磁化率测试,200余天共获得约15万个磁化率数据。磁化率测...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：243 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.1.1 选题背景和依据
1.1.2 项目依托
1.1.3 研究目的和意义
1.2 研究现状与存在的问题
1.2.1 地震断裂带科学钻探的研究
1.2.2 断裂岩的研究
1.2.3 断裂岩的岩石磁学研究
1.3 研究内容
1.4 研究方法和技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
1.5 实际工作量
1.6 创新点
第二章 龙门山构造带地质背景
2.1 龙门山地质概况
2.2 研究区地质特征
2.3 汶川地震断裂带
2.4 汶川地震断裂带科学钻探2号钻孔岩心特征
2.4.1 WFSD-2 岩性特征
2.4.2 WFSD-2 岩心中断裂岩的特征及其分布
2.4.3 WFSD-2 岩心中断层带的分布
2.4.4 WFSD-2 钻孔测井数据——岩心物性特征
第三章 WFSD-2 钻孔岩心磁化率特征及构造意义
3.1 前言
3.2 磁化率测试方法及过程
3.3 WFSD-2 钻孔岩心磁化率结果
3.4 讨论
3.4.1 龙门山构造带垂向不同构造岩片的岩石磁化率特征及对比
3.4.2 断层岩的高磁化率异常原因分析
3.4.3 龙门山构造带大地震断裂作用的磁化率响应
3.5 小结
第四章 WFSD-2 岩心（579.62-599.31 m）中假玄武玻璃的发现及构造意义
4.1 前言
4.2 假玄武玻璃的宏观特征
4.2.1 WFSD-2 岩心中假玄武玻璃的分布
4.2.2 假玄武玻璃的宏观特征
4.3 假玄武玻璃的显微结构特征
4.3.1 光学显微镜
4.3.2 扫描电镜
4.4 地球化学特征
4.4.1 SEM-EDX
4.4.2 XRD成分分析
4.4.3 XRF元素扫描测试
4.5 讨论
4.5.1 假玄武玻璃的形成机制
4.5.2 多期假玄武玻璃及构造意义
4.5.3 假玄武玻璃对地震断裂带作用的影响
4.5.4 假玄武玻璃中铁元素的富集——大地震过程中单质铁的析出
4.6 小结
第五章 WFSD-2 钻孔岩心岩石（超）高温实验——单质铁的析出
5.1 前言
5.2 取样和实验过程
5.2.1 取样
5.2.2 实验过程
5.3 结果
5.3.1 样品的宏观变形过程
5.3.2 显微结构特征
5.3.3 地球化学成分特征
5.3.4 岩石磁学测试结果
5.4 讨论
5.4.1 高温作用对岩石的改造效应
5.4.2 岩石高温熔融过程中单质铁的析出及对地震断裂作用的指示意义1545.5 小结
5.5 小结
第六章 WFSD-2 钻孔岩心断层岩的岩石磁学特征及指示意义
6.1 前言
6.2 取样及测试方法
6.2.1 取样
6.2.2 测试方法
6.3 测试结果
6.3.1 XRD
6.3.2 磁化率
6.3.3 磁滞回线
6.3.4 Day图
6.3.5 FORC图
6.3.6 低温磁性特征
6.3.7 三轴等温剩磁热退磁
6.3.8 K-T曲线
6.4 讨论
6.4.1 断层泥的岩石磁学特征及指示意义
6.4.2 假玄武玻璃的岩石磁学特征及指示意义
6.4.3 大地震断裂活动的磁学响应
6.5 小结
第七章 结论
第八章 存在的问题
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]龙门山构造带WFSD-2钻孔岩心磁化率特征及其对大地震活动的响应[J]. 张蕾,孙知明,李海兵,赵来时,曹勇,叶小舟,王雷振,王焕,何祥丽,韩帅,白明坤,葛成隆,赵越. 地球物理学报. 2017 (01)
[2]汶川地震断裂带多次地震活动新证据[J]. 裴军令,周在征,李海兵,王焕,刘锋,盛美,赵越. 中国地质. 2016(01)
[3]地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制[J]. 刘栋梁,李海兵,李德贵,孙知明,司家亮,王焕. 地质学报. 2015(12)
[4]汶川地震断裂作用研究新认识[J]. 王焕,李海兵,司家亮,孙知明,付小方,刘栋梁,裴军令,李成龙,张佳佳,宋圣荣,郭力伟,MORI James,薛莲,BRODSKY E. Emily,云锟,龚正. 地球学报. 2015(03)
[5]还原性气氛下熔渣析铁的影响因素[J]. 李寒旭,辛宇,张冬梅,李金知,熊金钰. 煤炭学报. 2014(07)
[6]汶川地震断裂带结构特征与龙门山隆升的关系[J]. 王焕,李海兵,司家亮,黄尧. 岩石学报. 2013(06)
[7]四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔（WFSD-2）岩性特征和断裂带的结构[J]. 张伟,李海兵,黄尧,司家亮,刘栋粱,李勇,王焕,杨光,孙立文. 地质通报. 2012(08)
[8]四川龙门山安县-灌县断裂带的特征——以汶川地震断裂带科学钻探3号孔（WFSD-3）岩心为例[J]. 杨光,李海兵,张伟,刘栋梁,司家亮,王焕,黄尧,李勇. 地质通报. 2012(08)
[9]2008年汶川8.0级地震前川青块体及邻区地震活动性分析[J]. 张永久. 四川地震. 2012(01)
[10]陨石磁学研究[J]. 纪新林,潘永信. 地球物理学进展. 2011(06)
博士论文
[1]龙门山构造带地震断裂机制研究[D]. 王焕.中国地质科学院 2015
[2]龙门山构造带深部地质结构及其对汶川地震地表破裂带的制约[D]. 吴婵.中国地质科学院 2014
硕士论文
[1]映秀—北川断裂带岩性、结构、构造特征研究[D]. 张伟.成都理工大学 2012
[2]汶川地震断裂带结构特征及其与地震活动性的关系[D]. 王焕.中国地质大学（北京） 2011
本文编号：3027935
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：243 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.1.1 选题背景和依据
1.1.2 项目依托
1.1.3 研究目的和意义
1.2 研究现状与存在的问题
1.2.1 地震断裂带科学钻探的研究
1.2.2 断裂岩的研究
1.2.3 断裂岩的岩石磁学研究
1.3 研究内容
1.4 研究方法和技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
1.5 实际工作量
1.6 创新点
第二章 龙门山构造带地质背景
2.1 龙门山地质概况
2.2 研究区地质特征
2.3 汶川地震断裂带
2.4 汶川地震断裂带科学钻探2号钻孔岩心特征
2.4.1 WFSD-2 岩性特征
2.4.2 WFSD-2 岩心中断裂岩的特征及其分布
2.4.3 WFSD-2 岩心中断层带的分布
2.4.4 WFSD-2 钻孔测井数据——岩心物性特征
第三章 WFSD-2 钻孔岩心磁化率特征及构造意义
3.1 前言
3.2 磁化率测试方法及过程
3.3 WFSD-2 钻孔岩心磁化率结果
3.4 讨论
3.4.1 龙门山构造带垂向不同构造岩片的岩石磁化率特征及对比
3.4.2 断层岩的高磁化率异常原因分析
3.4.3 龙门山构造带大地震断裂作用的磁化率响应
3.5 小结
第四章 WFSD-2 岩心（579.62-599.31 m）中假玄武玻璃的发现及构造意义
4.1 前言
4.2 假玄武玻璃的宏观特征
4.2.1 WFSD-2 岩心中假玄武玻璃的分布
4.2.2 假玄武玻璃的宏观特征
4.3 假玄武玻璃的显微结构特征
4.3.1 光学显微镜
4.3.2 扫描电镜
4.4 地球化学特征
4.4.1 SEM-EDX
4.4.2 XRD成分分析
4.4.3 XRF元素扫描测试
4.5 讨论
4.5.1 假玄武玻璃的形成机制
4.5.2 多期假玄武玻璃及构造意义
4.5.3 假玄武玻璃对地震断裂带作用的影响
4.5.4 假玄武玻璃中铁元素的富集——大地震过程中单质铁的析出
4.6 小结
第五章 WFSD-2 钻孔岩心岩石（超）高温实验——单质铁的析出
5.1 前言
5.2 取样和实验过程
5.2.1 取样
5.2.2 实验过程
5.3 结果
5.3.1 样品的宏观变形过程
5.3.2 显微结构特征
5.3.3 地球化学成分特征
5.3.4 岩石磁学测试结果
5.4 讨论
5.4.1 高温作用对岩石的改造效应
5.4.2 岩石高温熔融过程中单质铁的析出及对地震断裂作用的指示意义1545.5 小结
5.5 小结
第六章 WFSD-2 钻孔岩心断层岩的岩石磁学特征及指示意义
6.1 前言
6.2 取样及测试方法
6.2.1 取样
6.2.2 测试方法
6.3 测试结果
6.3.1 XRD
6.3.2 磁化率
6.3.3 磁滞回线
6.3.4 Day图
6.3.5 FORC图
6.3.6 低温磁性特征
6.3.7 三轴等温剩磁热退磁
6.3.8 K-T曲线
6.4 讨论
6.4.1 断层泥的岩石磁学特征及指示意义
6.4.2 假玄武玻璃的岩石磁学特征及指示意义
6.4.3 大地震断裂活动的磁学响应
6.5 小结
第七章 结论
第八章 存在的问题
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]龙门山构造带WFSD-2钻孔岩心磁化率特征及其对大地震活动的响应[J]. 张蕾,孙知明,李海兵,赵来时,曹勇,叶小舟,王雷振,王焕,何祥丽,韩帅,白明坤,葛成隆,赵越. 地球物理学报. 2017 (01)
[2]汶川地震断裂带多次地震活动新证据[J]. 裴军令,周在征,李海兵,王焕,刘锋,盛美,赵越. 中国地质. 2016(01)
[3]地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制[J]. 刘栋梁,李海兵,李德贵,孙知明,司家亮,王焕. 地质学报. 2015(12)
[4]汶川地震断裂作用研究新认识[J]. 王焕,李海兵,司家亮,孙知明,付小方,刘栋梁,裴军令,李成龙,张佳佳,宋圣荣,郭力伟,MORI James,薛莲,BRODSKY E. Emily,云锟,龚正. 地球学报. 2015(03)
[5]还原性气氛下熔渣析铁的影响因素[J]. 李寒旭,辛宇,张冬梅,李金知,熊金钰. 煤炭学报. 2014(07)
[6]汶川地震断裂带结构特征与龙门山隆升的关系[J]. 王焕,李海兵,司家亮,黄尧. 岩石学报. 2013(06)
[7]四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔（WFSD-2）岩性特征和断裂带的结构[J]. 张伟,李海兵,黄尧,司家亮,刘栋粱,李勇,王焕,杨光,孙立文. 地质通报. 2012(08)
[8]四川龙门山安县-灌县断裂带的特征——以汶川地震断裂带科学钻探3号孔（WFSD-3）岩心为例[J]. 杨光,李海兵,张伟,刘栋梁,司家亮,王焕,黄尧,李勇. 地质通报. 2012(08)
[9]2008年汶川8.0级地震前川青块体及邻区地震活动性分析[J]. 张永久. 四川地震. 2012(01)
[10]陨石磁学研究[J]. 纪新林,潘永信. 地球物理学进展. 2011(06)
博士论文
[1]龙门山构造带地震断裂机制研究[D]. 王焕.中国地质科学院 2015
[2]龙门山构造带深部地质结构及其对汶川地震地表破裂带的制约[D]. 吴婵.中国地质科学院 2014
硕士论文
[1]映秀—北川断裂带岩性、结构、构造特征研究[D]. 张伟.成都理工大学 2012
[2]汶川地震断裂带结构特征及其与地震活动性的关系[D]. 王焕.中国地质大学（北京） 2011
本文编号：3027935
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