南堡凹陷西南庄断层分段活动性及其对沉积的控制作用

应用古落差方法进行南堡凹陷西南庄断层分段活动性的研究,并以此为基础对沉积的控制作用进行研究。西南庄断层可划分为3段,东段最先发育,西段和中段在中晚期强烈活动。其中,西段控制着南堡⑤号构造带的发育,由于强烈活动形成了其滚动背斜的构造样式;而中段和东段的连接部位正是老爷庙构造带的发育部位。正是由于两翼的强烈沉降,使老爷庙构造带形成了长轴垂直于西南庄断层的横向背斜。南堡⑤号构造带的物源主要是从断裂西段的倾没端沿断裂下降盘的沟槽进入西段控制的中心部位;老爷庙构造带对应着东段和中段的连接部位,是继承性发育的物源入口,沉积体系进入盆地后沿背斜枢纽部位向盆地中心运移。

龙门山断裂带晚新生代以来分段活动的地形地貌表现

为研究龙门山断裂带晚新生代以来分段活动性导致断裂周边地区差异隆升的问题,利用航天飞机雷达地形测绘使命(shuttle radar topography mission,SRTM)数字高程模型(DEM)对龙门山断裂带及其周边地区进行地形地貌整体趋势、分段性高程起伏和坡度变化特征的综合分析。分析结果表明,龙门山断裂带在地形上基本保持了上新世至早更新世强烈活动的遗迹,表现出南高北低的趋势;但地形起伏的分布表现出明显的分段性,地形段落边界与龙门山断裂带主要段落边界一致。龙门山断裂带北段的地形地貌主要受河流侵蚀控制,但在青川断裂附近地形起伏受构造活动影响甚大;断裂带中段地形起伏明显受构造控制;断裂带南段构造活动对地形起伏的控制仅出现在靠近鲜水河断裂的区域。此外,地表破裂带分布的地形起伏与汶川地震造成的地表同震位移的分段性和区域变形场分布也是一致的,表明这种最新构造活动对地形地貌的改造现今仍在继续。

东营凹陷北部陡坡带断层差异活动对沉积的控制作用

东营凹陷北部陡坡带是渤海湾盆地济阳坳陷中重要含油气聚集带,油气资源十分丰富。基于边界断层活动性及演化特征分析,发现研究区西部、中部及东部区域在不同沉积期存在明显的断层活动差异,沙四-沙三沉积期总体上呈现出近东西向断层活动性最强,北东向断层活动次之,北西向断层活动性最弱的断层活动差异特征。边界断层差异活动形成的次级古冲沟,可作为扇体沉积的物源供给通道,进而控制区域沉积类型及模式。进一步研究表明,受断裂活动背景下短期基准面旋回控制,在基准面旋回下降期(A/S<1),物源供给充足,多物源方向扇体混杂堆积,扇体相互连通;基准面旋回上升期(A/S>1),可容纳空间显著增大,物源供给量相对减少,各扇体孤立发育,且泥岩隔层较为发育,从而可形成有效的构造-岩性圈闭。研究将极大地拓展东营凹陷中浅层砂砾岩的勘探空间,实现陡坡带砂砾岩油藏的持续规模增储。

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带分层分段特征及构造演化

塔里木盆地超深层断溶体油气藏主要沿走滑断裂带分布,远离断裂带地区油气勘探效果差,即走滑断裂带的活动规模控制了油气藏的规模。顺北5号走滑断裂带为超大型走滑断裂带,具有埋藏深,内部结构复杂,分层分段性极强的特点。通过高品质三维地震资料,对顺北5号走滑断裂带进行系统的几何学、运动学和动力学研究,提出以下认识:顺北5号走滑断裂带具有极强的分层性,可划分为5个构造层;该断裂带分段活动特征明显,南段和北段具不同的运动学特征,南段经历了5期演化,北段经历了4期演化。

龙门山断裂带晚第四纪活动性分段的初步研究

NE向展布于松潘-甘孜造山带与扬子陆块之间的龙门山断裂带,是由后山断裂等4条主干断裂及其控制的冲断构造岩片组成的具前展式发育特点的推覆构造带。它形成于印支运动,此后多次活动,第四纪以来活动强烈,但不同地段活动程度具有明显的非均一性。根据地貌、地质构造、布格重力异常和地震活动等资料的综合分析研究认为:1)以位于虎牙—北川—安县一线的近SN向虎牙断裂和擂东断裂为界划分出断裂带西南段和东北段,其活动性迥然不同,西南段晚更新世以来活动强烈,中小地震频繁;东北段第四纪活动微弱,仅偶有小震分布。2)在青藏高原被挤压隆升和块体侧向滑移的作用下,川青地块向SEE滑动,使它东缘发育的岷山隆起与被其截切的龙门山断裂带西南段一起构成了川青地块东部的活动边界,而龙门山断裂带东北段则被遗弃。

汶川8．0级地震序列活动的分段性研究

在汶川8.0级地震序列的跟踪研究中,发现汶川地震序列具有明显的空间分段活动特点。根据对汶川地震余震序列的部分测震学指标计算,结果表明,汶川地震序列可能是由以绵竹为界,其西南段的汶川主-余震序列和绵竹北东段的北川-青川6级震群地震序列组成,汶川地震可能具有龙门山活动构造的继承性运动特点。

鄂西清江下游主要活动断层分段、分形与地震活动

在地质调查的基础上，初步厘定了清江下游主要活动断层的现今几何轨迹结构，并从几何形态、结构特性和现今活动性三方面对其进行自然段划分；进而利用分形分维分析，估算活动断层不同区段轨迹结构的分维值。计算结果表明：每一个断层段具有一个特征性的分维值，轨迹结构越复杂，分维值越高，现今活动性越强；其中，仙女山断层带中段分维值最高， Ｄ＝ １２５７，而松园坪断层北段最低， Ｄ＝ １０１８。结合地震活动分析发现：仙女山断层带是清江下游现今活动最强的活动断裂；仙女山断层带的中小地震活动，具有间歇式 分段振荡迁移的特性；时间上地震活动期为１～５ａ，相对平静期为１０ａ 左右；空间上地震活动从南段开始，振荡迁移到北段，然后又向中段迁移，目前地震活动似乎正在向中南段边界迁移；并且，中南段断裂轨迹结构比北段复杂，分维值也高，地震活动强度相对较大，因此，未来仙女山断层带可能发生的中强地震（ Ｍｓ＝ ５０ 级左右）将主要集中于中南段，而不是北段。

太原盆地田庄断裂活动性分段及地震危险性分析研究

为厘定太原盆地中部潜在的发震断层情况,对田庄断裂实施了浅层地震勘探,结果表明:1)田庄断裂可分为3个区段,各区段内均发育北、南支断裂,其中北支断裂为主断裂;2)除断裂西端及中-东段转折部位断面呈近似“N”形结构外,其余断面均呈“Y”形;3)西段断裂带宽度最小,东段断裂带宽度最大。利用年代学测试方法结合钻孔剖面确定断裂的活动年代及滑动速率,断裂中段的活动年代为晚更新世晚期,上断点最小埋深为39.3 m,晚更新世以来最大断距为2.9 m,最大滑动速率为0.0415 mm/a;断裂西段及东段的活动年代为中更新世,中-东段转折部位上断点最小埋深为37.4 m,晚更新世以来最大断距为2.7 m,最大滑动速率为0.0461 mm/a。基于浅层地震揭示的基岩破裂长度,采用地震矩方法对田庄断裂进行地震危险性概率分析,确定断裂的最大潜在震级及发震概率。

安宁河—则木河断裂带的地震活动分段性分析

通过对安宁河—则木河断裂带特征及活动性,历史地震活动,震源错动类型的分析,为地震构造环境评价、划分潜在震源区和确定地震活动性参数提供科学依据。了解断裂带的地震活动规律,对研究断裂带的地震活动性进行分段。

二十年来蠕变和短基线观测反映的鲜水河断裂带活动特征

利用鲜水河断裂带1990年1月—2009年12月的蠕变与短基线数据,采用小波变换与断层运动学分析方法,获取构造活动产生的断层形变速率.结合近场断层形变测量与GPS资料,分析了该断裂带的分段活动特征及时空演化.结果显示:(1)不同段落断层活动方式存在差异性.鲜水河断裂带分段活动现象显著,以道孚县为界,以北的炉霍、道孚断层走滑量相对较大且活动方式稳定,显示张性和左行走滑;以南的乾宁、折多塘断层活动微弱,走滑量小,且滑动状态复杂,其中,乾宁断层为压性和左行走滑,折多塘断层为微弱的右行走滑.这种分段活动特征可能与断层几何及巴颜喀拉块体内部次级块体的差异运动有关.(2)不同时期断层走滑方式存在交替性.鲜水河断裂带虽以左行走滑为主,但在汶川地震前一些断层段出现过逆向走滑现象.汶川地震前2年,炉霍、道孚断层左行走滑减弱,乾宁、折多塘断层在2007年出现过逆向走滑,至2009年底,逆向走滑区域保持扩展态势.(3)不同测点间距得到的断层错动速率和变形带空间分布特征不同.不同测量方法的分析结果表明,鲜水河断裂带不同段落和跨距宽度的走滑速率有所不同:测点间距18.7～65.1m的蠕滑速率为0.01～0.78mm/a;测点间距72～288m的短基线测量为0.02～2.46mm/a,点距十几至几十公里的GPS观测为6～11mm/a;地质滑动速率5～15mm/a.随测点间距的增加,平行断层的位移速率按对数函数增长,视剪应变率按幂函数衰减.我们推测,大间距测点的数据中既包含了跨断层的错动,也包含了断层两侧块体的分布变形;现今的断层形变测量与地质调查之间的差异,说明断层错动速率在时间上不是常数.

河池-宜州-柳城断裂带活动性分段研究

在遥感影像解译、内部结构构造、新构造、地震地质特征和年代学测试基础上,结合小震精定位、地震活动性等研究成果,将河池-宜州-柳城断裂带划分为4个段:北段(南丹段)、西段(河池段)、中段(宜州段)、东段(柳城-英山段),其中西段和中段活动性最强,在中更新世中晚期还在活动,东段主要在中更新世活动,北段主要在早更新世活动;发震构造以NW向为主,NE向或近NE向为辅,NW向与NE向或近EW向断裂的交汇部位是中强地震发生的有利部位;东段和北段潜在地震的最大震级为M^(S)5.5,中段和西段潜在地震的最大震级为M^(S)5.5~6.0。

南盘江地区紫云变形带分段特征

利用实测南盘江地区紫云变形带(镇宁-桑郎一段)的几条构造剖面及前人资料,分析了沿紫云变形带不同段落的几何学特征、变形样式及运动学特征。紫云变形带上的分段运动特点十分显著。北段(大花哨段)变形卷入地层主要为二叠系-三叠系,变形样式以一系列倾角较缓的逆冲断层和箱状、尖棱褶皱为主,表现出卷入地层相对较新、主滑脱面相对较浅(下三叠统)的表皮逆冲构造的特点。南段(紫云段)变形卷入地层为中泥盆统-三叠系,变形样式以一系列高角度逆冲断层、构造直立带和尖棱状褶皱、揉皱为主,表现为卷入地层相对较早、主滑脱面相对较深(中泥盆统)的薄皮大型倒转背斜。这种差异是由北段位于威宁断陷带和广西裂谷带的交接部位,裂陷较浅,沉积以刚性较强的浅水碳酸盐沉积为主;而南段位于广西裂谷带内,沉积以较软的盆地相泥岩、硅质岩为主造成的。解剖变形带不同段落的沉积、变形特征可更好地研究变形带不同部位的构造特征。

南堡凹陷高柳断层活动特征及其对沉积的控制

根据地震数据、岩心、测井及重矿物等资料,利用EBM盆地模拟系统,模拟南堡凹陷高柳断层的活动速率和古落差,分析高柳断层活动特征及其对沉积的控制。结果表明:高柳断层的活动受南堡凹陷盆地构造演化和区域应力方向转变的联合控制,垂向上呈现"弱—强—弱"的演化趋势,平面上Es1、Ed3x、Ed3s沉积期表现明显的分段活动特征,到Ed2、Ed1和Ng沉积期,分段活动特征消失,活动均一性增强。高柳断层的活动引起南堡凹陷北部沉积中心的迁移,由拾场次凹向南迁移到高柳断层下降盘。高柳断层东段和中段连接部位、高柳断层与柏各庄断层相接部位是陆源碎屑进入凹陷的通道,高柳断层的强烈活动为扇三角洲沉积体系发育提供合适的坡降条件和可容纳空间。高柳断层对沉积体系的空间展布具有重要的控制作用,总体可划分为两种类型,即走向斜坡控砂型和断角控砂型。研究结果可为南堡凹陷构造—沉积综合分析及油气成藏预测提供参考。

巴颜喀拉块体边界断裂的跨断层形变与地震活动

1997年至今围绕巴颜喀拉块体发生了一系列强震，为块体边界跨断层形变过程与强震活动研究提供了一个前所未有的范例。鲜水河、龙门山断裂带分别属于巴颜喀拉块体的西南边界和东边界，跨断层形变观测有几十年的记录。本文基于这些数据，结合GPS观测、震源机制解、地震活动性资料，着重关注这2条断裂带跨断层形变的时空演化过程和巴颜喀拉块体的强震活动，以及它们共同反映的巴颜喀拉块体的运动。

龙门山中央断裂分段地震震级及强震复发周期的预测

汶川Ms8.0级地震发生后,对于龙门山发震构造带长期地震危险性评估的研究越来越受到了关注,以定量的、概率性的评估强活动断裂段的地震危险性也成为了近年来国际上研究长期地震预测的方向之一。作者以前人对龙门山中央断裂(映秀-北川断裂)活动构造的研究成果和汶川地震后地表特征的实测数据为依据,在对其进行活动分段的基础上,通过震级-标量参数经验关系式和强震重复间隔计算方法对中央断裂未来地震的可能震级及强震复发周期进行了定量计算,预估了中央断裂的分段地震震级、级联破裂地震震级以及龙门山构造带的强震复发周期。

郯庐断裂带鲁苏皖段地壳速度结构的分段特征及其地质意义

本文采用天然地震近震走时反演地壳三维速度结构的方法获得了郯庐断裂带鲁苏皖段及附近地壳(30°N—37°N,113°E—122°E)三维速度结构.对地壳内分层速度结构的分析发现,郯庐断裂带鲁苏皖段存在速度的分段特征.郯庐断裂带鲁苏皖段浅层35.3°N以北,34.5°N—35.3°N间,33°N—34.5°N间呈现的速度分段和地表出露地层有关,与地质上安丘段、莒县—郯城段,新沂—泗洪段三个破裂单元相对应,且和各段的地震活动相呼应,表明郯庐带新沂到泗洪段可能是断裂的闭锁段.郯庐断裂带鲁苏皖段地壳速度结构自浅至深分为三段,大体位置是:南段(32.5°N—33°N以南),中段(32.5°N—33°N至35°N—35.3°N),北段(35°N—35.3°N以北).上地壳分段与苏鲁超高压变质岩带的插入有关,中、下地壳速度分段则可能和火山岩滞留有关.地壳各层速度结构不同段的速度差异反映了构造块体的速度差异,表明各构造块体在地壳下部仍有差异,郯庐带西侧速度总体高于东侧,反映了不同构造块体的形成和组成差别,也说明了该断裂带可能延伸到莫霍面.而不同深度的分段性可能反映了不同地质演化过程.

基于水准剖面的山西断陷带现今活动性研究

根据跨山西断陷带的水准剖面观测资料,计算其垂直形变量和垂直形变速率,研究其现今垂直活动性。2006年以来的垂直形变揭示,山西断陷带东北段延怀盆地和蔚县盆地呈掀斜上升活动,北段阳原盆地和大同盆地以下降活动为主,晋中盆地为上下波动,临汾盆地呈现上升活动。2013年山西断陷带活动出现转折性变化,蔚县盆地大幅度下降,大同盆地、代县-定襄盆地、晋中盆地和临汾盆地均呈现不同程度的上升。

鲜水河断裂带现今活动特征研究

利用鲜水河断裂带多个跨断层形变场地20余年的测量资料,分析了该断层的活动特征;结合沿断裂带强震破裂的时空信息,对不同断裂部位的现今构造活动特性进行了比较。结果发现该断裂带现今形变活动的空间分段性显著:北西段为偏张性左旋走滑运动,中段为偏压性左旋走滑运动,南东段则以张性左旋走滑运动为主。各场地的断层活动量随时间推移逐步减小,反映出断裂带正向闭锁的趋势演化。

南北地震带及邻近区域强震时空分布特征

搜集整理南北地震带区域自史料记载(公元前193年)到2012年9月的强震(M_S≥6.0)资料,初步分析南北地震带及附近区域的地震发震构造活动性和时空分布规律。结果表明,地震一般发生在断层带上,具有空间分布的集群性特征和时间群集性质。研究发现,地震带南段发生6.0≤M_S≤7.9地震次数明显高于北段和中段,而发生M_S≥8.0地震的可能性较低,中段与南段较接近,与北段有明显差异;南北地震带存在明显的纬向、经向强震活动迁移现象,纬向尤其明显;1900年以来,南北地震带已经有4次明显的能量释放阶段,并给出M≥6.0地震的震级—频度统计关系式。

东海盆地丽水—椒江凹陷构造转换带及其对油气藏形成和分布的意义

受NNE向同沉积断裂的影响,东海盆地丽水—椒江凹陷表现为伸展断陷型盆地。对该区断裂构造的追踪对比和计算机模拟结果显示:该地区控盆断层具有典型的分段式、幕式时空演化特点;在断层活动过程中,不同区段的断裂在倾向和走向方向上产生明显的差异性,形成一种过渡性构造即构造转换带;在构造转换带处隐伏圈闭和有利砂体是油气长期运移的有利指向,对油气藏的形成和分布具有重要意义。