里德尔剪切的组合型式与走滑盆地组合型式的相似性

走滑断裂体系中经常发育里德尔剪切的断裂组合,世界上不同构造背景下与走滑断裂相关的盆地(走滑盆地)也很多见。因此里德尔剪切是地质构造研究中的重要方面。我们从三个方面对里德尔剪切的节理构造组合及盆地组合进行了对比:(1)里德尔剪切构造组合与比例尺无关。里德尔剪切带的(转换)拉张区与沉积盆地的分布区是相似的;(2)断裂的最大位移区与断陷盆地的沉积中心是一致的,断陷盆地长轴平行于断裂走向;(3)物理模拟试验及数学模拟试验都证实了走滑盆地的演化。基于上述认识,我们通过厘米级岩芯标本的观察,结合已发表的盆地资料,提出了6类与里德尔剪切有关的构造组合及断陷盆地组合。(1)雁列状构造及盆地组合:许多盆地发育雁列状构造。同时,与里德尔剪切相关的雁列状盆地的宽度与主剪切断裂的剪切位移呈正相关。(2)帚状或马尾状构造及盆地组合:二者在形态上相似,所以归为一类。成因上,马尾状构造及盆地主要发育在走滑断裂的拉张端部,而帚状构造或盆地反映走滑断裂的旋扭作用,可以在走滑断裂影响区域的任何部位。(3)串珠状构造及盆地组合:该类型的盆地主要是指释压盆地的组合,拉分盆地也可以形成串珠状盆地。(4)S状或Z状构造或盆地组合:左行走滑形成Z状构造或盆地,而右行走划形成S状构造或盆地。(5)多字型构造及盆地组合:是拉分盆地的典型组合,可以过渡到串珠状盆地。(6)复杂的网状构造及盆地组合:通常是由于分布型简单剪切的作用结果。以上盆地组合类型包括大型盆地内次级单元(次级盆地或更次级盆地)的组合,但不包括多成因、多期活动的构造及盆地。

里德尔剪切：滑劈理的一种形成机制

微断裂中的倾斜标志层的拖曳褶皱（１）是滑劈理区别于其它类型劈理的标志。随里德尔剪切（Ｒ）发育的劈理，它与面理化岩石的各向异性面斜交并且与剪切带的各种角度（与α有关）相交。褶皱（２）在应变椭球体的ＸＺ面上发育，褶轴平行于高角度与Ｒ剪切相交的瞬态λ＿１。在递进剪切变形过程中，褶皱和劈理间的夹角发生了变化。在递进扭张带（α＜１）中，出现了最大的反向（反时针）Ｒ剪切旋转和祸皱间初始夹角的最大程度打开，达１７０°。从几何学上讲，这在简单剪切和压扭带中是不可能的，但是过长的Ｒ剪切的向前旋转受到了剪切带稳定的或逐渐变小的厚度的限制。细褶皱（３）增大了断裂的倾斜标志层的拖曳褶皱并在较高的应变下其轴面平行于劈理。在较高级褶皱（４）中，由于最初增量变形椭球体ＹＺ面上纯剪切和沿层间界线弯滑运动诱导的剪切作用影响，使得Ｒ剪切重新定位于轴平面位置。在它们垂直于谓轴的滑动中，褶皱翼部的拉伸和微劈石的非共轴变形使得以前的拖曳和细褶皱变形而呈一种特殊的型式。保存在劈理面上的条痕和／或微弱线理与剪切方向一致。劈理—褶皱截面、垂直劈理且平行于条痕线理的平面中的不对称构造都指示了剪切方向。

重结晶碳酸盐在碳酸盐岩区基岩断层定年中的应用--以广西那坡断裂北段R剪切断层为例

在缺乏第四纪沉积物覆盖的碳酸盐岩基岩区,难以确定断层的第四纪活动历史。碳酸盐岩基岩区断层活动往往会在断层面上形成重结晶碳酸盐,这为利用ESR方法研究此类断层的第四纪活动历史提供了物质基础。文中采集了那坡断裂系北段一条R剪切断层基岩面的3个重结晶碳酸盐样品,并开展ESR测年研究。结果表明,该断层的活动时代大致为距今0.2Ma,根据里德尔剪切模型推测,那坡断裂的主干断层可能发生过晚于距今0.2Ma的构造活动;同时,碳酸盐岩基岩区断层活动产生的重结晶碳酸盐作为直接记录断层活动信息的测年材料,具有广阔的应用前景。

两种结构类型的走滑相关剪断裂带

里德尔剪切是走滑带的典型构造样式,但近年来发现的很多剪断裂带中的剪断裂组合样式与经典里德尔剪切不同。在这些剪断裂带中,剪断裂的排列方式与两盘位移方向性质相同,即左阶左行或右阶右行,被称为同阶行剪断裂,其叠合部位具有离散性质。基于库伦破裂准则,认为这些剪断裂带是在双剪切带夹持的断夹块上发育的。在双剪切作用下,最大主应力迹线方向上将产生2组共轭势剪破裂,在递进变形过程中,与最大剪应力(主走滑方向)成小锐夹角的剪破裂将优先得到发展,而与最大剪应力成大锐夹角的剪破裂将受到抑制而被限制在前者之间,形成一种不同于经典里德尔剪切组合样式的新型剪断裂带。这种类型的剪断裂带发育离散型叠合带,对成藏成矿具有重要意义。

右江断裂带旧州—泽屯小段的地貌与第四纪活动图像

为探讨右江断裂带百色以西段北支旧州—泽屯小段的第四纪活动特征,从右江上游的乐里河、澄碧河流域的构造地貌研究入手,首先对两条河流开展遥感地质解译,利用河流地貌与断层活动的响应关系获取断层的可能部位,对断层活动可能出露的部位开展路线地质地貌调查并进行验证,试图勾勒出该小段断裂带的第四纪活动图像,最后讨论了该小段断裂带的第四纪活动的成熟度。遥感地质解译和野外调查的结果显示:旧州—泽屯小段断裂带的第四纪活动图像与构造物理实验中的R剪切断层发育阶段图像相似,其成熟度低。这可能是该小段断裂带至今缺乏5.0级以上的高震级地震记录的原因之一。

青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂构造

分析了青海玉树Ms7.1级地震中形成的同震地表破裂分布与构造特征.本次地震造成的地表破裂长这46km,地震造成240cm的最大相对水平走滑错动量,最大垂直错动量60cm.地表破裂所经之处可看到原有断层新近活动的明显迹线.依次分析了按空间尺度划分的4个层次破裂的走向变化、同级破裂排列、破裂末端变化等构造特征.Ⅰ级破裂作为本次地震产生的整个破裂带,总体走向119°,由3段自然分开、左阶斜列的Ⅱ级破裂组成.3段Ⅱ级破裂自NW向SE依次为隆宝镇段、结古镇段和禅古寺段,破裂性质总体以左旋走滑为主,各段略有不同.各Ⅱ级破裂带内部,分别由若干Ⅲ级破裂段落组成,总体呈现右阶斜列排列模式.Ⅲ级破裂本身由一系列简单的Ⅳ级破裂雁列或羽列右阶斜列构成.不同层次的地表破裂具有简单剪切构造带的变形特征,共识别出R、R’、Y、T和P五组基本破裂面.其初始破裂面展布特征可以用库伦破裂准则来解释,其中岩土体材料的内摩擦角大致为26～44°.各级破裂端部出现分叉、转向及逐渐消失等变形特征.

钦杭带南段庞西垌-金山银金矿田控矿构造分析及找矿指示

钦杭成矿带南段的庞西垌-金山银金矿田位于粤东与桂西交界处,包括庞西垌、金山、中苏、竹根坡、高村等银金矿床及一系列银金矿点,是20世纪80年代规划的十大银矿基地之一。庞西垌地区经历了多期的构造-岩浆活动,韧性剪切带和断裂构造尤其发育。印支期以来,可识别出3期主要构造:第一期为右行韧性剪切,前人利用糜棱岩中白云母测得时代为221 Ma;第二期为左行韧脆性剪切,北东向的庞西垌-金山断裂带反映最为突出,切过燕山晚期花岗岩;第三期为脆性走滑。银金矿体及矿石结构、构造主要受第二期左行韧脆性剪切带控制。应用里德尔剪切体系对控矿构造的分布特征分析显示,银金矿脉主要赋存于里德尔体系的D、R和T裂隙中;D裂隙是最重要的赋矿构造,热液蚀变岩型和石英脉型矿体呈透镜状左行斜列于主断裂面中,沿走向往南西侧伏;R和T裂隙主要发育梳状含金石英脉。R裂隙呈密集剪破裂产出,与主断裂面夹角15°~35°;T裂隙呈雁列状等距分布,与主断裂面夹角约为45°。这些矿脉就位体系,可以为该区进一步找矿作参考。

云南泸水市压扭性构造对银厂坪白云岩岩溶系统发育控制作用

银厂坪岩溶系统由溶蚀洼地和溶洞系统组成,溶蚀洼地内发育15个规模和形态不同的落水洞以及多条溶沟。根据断层面擦痕反演构造应力张量和共轭剪节理反映的应力场特征,结合区域地质背景,认为研究区于始新世—早中新世主要受SEE-NWW向挤压和NNE-SSW向拉张应力场控制,形成NW向左旋压扭性构造,其几何学和运动学特征符合里德尔剪切模式。走滑拉分阶区所形成凹陷具有汇水功能,利于岩溶作用形成溶蚀洼地,内部发育的共轭节理交汇部位是良好的导水构造,叠加在走滑微拉分阶区内,促进白云岩溶蚀作用形成落水洞。地下岩层受构造挤压发生层间滑动形成微裂隙,经溶蚀扩大,形成顺倾斜岩层发育的岩溶洞穴。左行走滑断裂造成地表河流和山脊发生系统左旋位错,发育断层崖于山脚处形成倒石堆,在构造抬升和剥蚀作用下,岩壁不断后退,地下河频繁袭夺使早期溶洞成为干洞,现代地下河于斜坡下游通过地下河出口转为明流。

中扬子强烈叠加改造区断裂系统与成因机制:当阳复向斜断裂特征及其与页岩气保存的关系

目前对于中扬子地区强烈叠加改造区当阳复向斜断裂系统的分布规律和成因机制认识不清,制约了该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气勘探开发的进程。为了厘清该区断裂系统的分布规律和成因机制,揭示不同成因断裂对页岩气保存条件影响作用的差异,以该地区巡检斜坡区块的三维地震资料为基础,应用前陆逆冲理论和里德尔剪切模式,系统解析了巡检斜坡区块断裂特征和形成机制,进而探讨了当阳复向斜断裂对五峰组—龙马溪组页岩气保存条件的影响。研究结果表明:①巡检斜坡区块断裂系统纵向上划分为深层、中层、浅层3套系统,平面上分为3个区块,其中主控断裂FA、FB断裂带处于走滑断层发育初期—早期阶段;②中燕山期北东东向挤压、南东向右旋压扭和晚燕山期近东西向左旋张扭应力场形成了区内逆冲构造体系、压扭构造体系、张扭构造体系等3个断裂体系;③燕山期以来强烈走滑变形改造对龙马溪组页岩气后期保存条件产生了严重的破坏作用,其中逆冲断层、R'面断层及FB断裂东段对页岩气保存条件的破坏相对较弱,有利于页岩气的保存。

高分辨率光学遥感影像地震裂缝特征提取——以昆仑山口西地震为例

地震裂缝作为同震地表破裂常见的表现形式之一,会造成房屋等建筑物的开裂倒塌,威胁人民生命财产安全。查明地震裂缝分布规律,有助于深入理解震源断层性质、构造运动状态和地震破裂过程等基础信息。区别于采动地裂缝、滑坡地裂缝,震源断层错动形成的地震裂缝与发震断裂带位置基本重合,具有明显的光谱特征和空间特征。选取昆仑山口西地震同震地表破裂带为研究区,以国产高分二号作为数据源,提出一种基于光谱特征和空间特征的地震裂缝提取方法,并与改进的边缘检测算法、高斯匹配滤波算法进行比较,结果表明该方法结果最优,高斯匹配滤波算法次之,改进的边缘检测算法效果较差。结合里德尔剪切破裂模型分析地震裂缝空间分布及与其他破裂类型的组合关系,以期在震后第一时间掌握地表破裂空间分布规律,确定主破裂带方向和区域应力场,指导地表破裂地面详细调查、灾后应急救援以及地震科学相关研究。

改进的地震相干体算法及其应用——以乌克兰顿涅茨盆地裂缝型储层为例

地震相干体是一种地震属性,旨在刻画由构造、地层、岩性、孔隙及油气的变化所引起的图像不连续性。对该属性的计算与应用技术进行了改进,并通过分析其与假定地震资料数学模型之间的关系,提出了一种估算地震相干体的新方法。该方法基于一种更符合实际情况的数据模型,允许参与相干体计算的地震道之间的信号振幅与噪声方差任意变化。此外,提出了一种提高相干体算法横向分辨能力的广义方法。利用地震合成数据对这些方法进行了测试。结合地震曲率属性,利用新的相干体算法对乌克兰顿涅茨盆地煤层气裂缝型储层进行了研究。

隆林西南部线性影像条带的地貌特征、成因及其与右江断裂带的关系

为探讨广西隆林西南部一条线性影像带的成因,分析其与右江断裂带的构造关系,使用卫星遥感、无人机倾斜摄影测量及地面地质地貌调查的方法开展此项工作。在哨兵卫星影像中,一条清晰的北西西向线性影像带出现在弄桑屯至隆内屯之间,长度达5 km,且与控制水系同步拐弯的大古城断层谷成17°~20°夹角。野外调查显示,线性影像通过隆内断层谷地的南侧谷坡上方,且表现为倾向南的反坡向陡崖。在陡崖向东延伸的方向上可见倾向南南西的正断层。在其西部弄桑河河流拐弯点附近,线性影像带上有倾向北北东或北东的正断层发育。在无人机倾斜摄影测量技术的支持下,弄桑河河流拐弯点的上游河段在河流纵剖面上存在裂点,其落差约78 m。裂点河段的上游和下游均有正断层出露。经分析后认为,控制线性影像条带的断层为走向北西西向的正断层(弄桑—隆内断层)。该正断层与控制水系同步左旋拐弯的大古城断层、右江断裂带旧州—泽屯小段构成了一个左旋走滑的里德尔剪切体系,它们分别是这个剪切体系中的T破裂、R破裂和Y主剪切破裂。该里德尔剪切系统至少在喜马拉雅期期间有过长时间的活动表现。