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龙门山灌县-安县断裂带变形行为与断裂机制

发布时间:2020-12-30 20:02
  2008年汶川地震(Mw7.9)同时沿龙门山灌县-安县断裂和映秀-北川断裂分别产生80km和270km的地表破裂,映秀-北川断裂以斜向逆冲运动,灌县-安县断裂以纯逆冲运动。这种一次大地震同时沿多条断裂同时产生巨大破裂,并伴随不同的运动学性质,这是目前的断裂理论无法解释的。大地震发生机理和孕震环境认识一直是重大难题,也是科学家们一直探索的目标。因此,汶川地震后,龙门山断裂带已成为地学界认识地震的研究热点,其变形行为和断裂机制被认为是认识地震发生机理和孕震环境的关键。目前,学者们基本围绕汶川地震主要破裂的映秀-北川断裂带开展研究,并已认识到映秀-北川断裂带是一条多次发生大地震的粘滑型断裂带,然而,对灌县-安县断裂带的认识则知之甚少。本论文选择以灌县-安县断裂带地表露头和汶川地震断裂带科学钻探三号先导孔(WFSD-3P)岩心为主要研究对象。通过对断层岩进行多尺度构造分析(从野外宏观到镜下微观)、XRD矿物分析、全岩地球化学分析、稳定同位素分析、高分辨率磁化率测试、XRF岩心无损元素扫描和摩擦实验等研究,第一次揭示了灌县-安县断裂具有长期蠕滑的变形行... 

【文章来源】:中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:201 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

龙门山灌县-安县断裂带变形行为与断裂机制


000年以来全球大地震(Mw>7)分布图

青藏高原东缘,龙门山,构造背景,大地震


4图 1-2 青藏高原东缘龙门山汶川大地震构造背景与 WFSD 钻孔位置图(许志琴等,2018)。汶川地震沿映秀-北川和灌县-安县断裂同时产生分别~270 km 和 ~80 km 长的地表破裂带(红色粗线)。汶川地震断裂科学钻探工程(WFSD)沿两条破裂带共布置了 6 口井,其中 WFSD-1 和 WFSD-2位于映秀-北川断裂南部,且在北部布置了 WFSD-4 和 WFSD-4S,而 WFSD-3 和 WFSD-3P 则位于灌县-安县断裂中段。断裂的滑移过程及其变形机制受到断裂性质、岩石组成、流体环境等因素的影响(王焕, 2015)。断裂的化学性质和物理性质会随着断裂活动周期的变化而改变。因此,本论文以灌县-安县断裂地表破裂带和汶川地震断裂带科学钻探三号先导孔(WFSD-3P)岩心为主要研究对象。通过对断层岩进行多尺度构造分析(从野外宏观到镜下微观)、XRD矿物分析、全岩地球化学分析、稳定同位素分析、高分辨率磁化率测试、XRF 岩心无损元素扫描和摩擦实验等,探讨了灌县-安县断裂的滑移性质及其物理、化学性质和断裂

示意图,俯冲断层,滑移性,应力


图 1-3 俯冲断层的应力和滑移性质示意图(引自 Gao and Wang, 2017)。滑移性质随深度变化,插图解释了地幔楔角附近特殊地质条件对高压流体正应力;(c)断层上的剪切应力与对应的流变特征的关系。根据不同的分可能是处在半摩擦或粘性状态。(d)据慢地震分布所推断的摩擦参数(中参数的相关性尚不清楚,灰色线表示假定的分布。在(b)和(d)中部分用虚线表示。

【参考文献】:
期刊论文
[1]龙门山断裂带金河磷矿剖面断层泥的低速至高速摩擦性质研究[J]. 李晓慧,姚路,马胜利,杨晓松.  地球物理学报. 2018(05)
[2]龙门山断裂带大地震孕震环境的岩石磁学证据[J]. 张蕾,李海兵,孙知明,周祐民,曹勇,王焕,叶小舟,何祥丽.  地球物理学报. 2018(05)
[3]世界上最快回应大地震的汶川地震断裂带科学钻探[J]. 许志琴,吴忠良,李海兵,李丽.  地球物理学报. 2018(05)
[4]龙门山断裂带晚第四纪的大地震活动——来自古地震研究的资料[J]. 冉勇康,王虎,陈立春,陈文山,梁明剑,徐锡伟.  地球物理学报. 2018(05)
[5]汶川地震同震滑坡物质在震区的滞留和运移及其对龙门山地形演化的影响[J]. 王伟,刘静,Vincent Godard,张金玉,许冲,李志刚,徐心悦,许强,王鹏,谢克家.  地球物理学报. 2018(05)
[6]汶川地震断裂带滑移行为、物理性质及其大地震活动性——来自汶川地震断裂带科学钻探的证据[J]. 李海兵,许志琴,王焕,张蕾,何祥丽,司家亮,孙知明.  地球物理学报. 2018(05)
[7]高温高压条件下彭灌杂岩的强度对汶川地震发震机制的启示[J]. 牛露,周永胜,姚文明,邵同宾,马玺,党嘉祥,何昌荣.  地球物理学报. 2018(05)
[8]龙门山断裂带假玄武玻璃特征及断层弱化机制的探讨[J]. 王焕,李海兵,张蕾,孙知明,司家亮,裴军令.  地球物理学报. 2018(05)
[9]龙门山灌县—安县断裂带断层泥低磁化率的矿物、化学响应和蠕滑作用环境[J]. 何祥丽,李海兵,张蕾,王焕,葛成隆,曹勇,白明坤,李成龙,叶小舟,韩帅.  地球物理学报. 2018(05)
[10]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)

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

硕士论文
[1]龙门山安县—灌县断裂带的断裂岩特征—汶川地震断裂带科学钻探三号孔(WFSD-3)岩芯及地表研究[D]. 杨光.成都理工大学 2012



本文编号:2948224

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