地质名山馒头山及其附近早寒武世古地震沉积事件研究

蜚声中外的地质名山馒头山处在济南南部山区。通过野外调查和室内研究,从馒头山及其附近的青杨村东山、红叶谷、滚球山等地的下寒武统中,鉴别出了许多地震引起的同沉积变形构造(震积岩),主要有卷曲变形(震褶岩)、粒序微断层、滑移构造、滑塌褶曲、负载构造、枕状体、混插沉积、软硅质脉、软硅质层底辟构造、硅藻叠层石变形、沉陷构造、触变楔、布丁、震裂缝、震裂角砾岩及震碎角砾岩等。本文较详细地阐述了它们的特征和形成机理。触变楔属国内首次发现。触变楔和沉陷构造发育在夹软硅质层的白云岩中,其原始沉积物是含软硅质层的白云质灰泥。受强震触动,因软硅质沉积物(SiO2.nH2O)的粘度变小,软硅质层的粘度变小而变得更软,灰泥同时发生液化;在竖向震动力作用下,软硅质层被断开、继而沉陷形成了沉陷构造;沉陷构造向下延伸,结果使断开的硅质层汇聚,形成了触变楔。根据早寒武世古构造板块与地震带的分布,认为这些地震沉积遗迹是早寒武世板内地震记录,推测由古郯庐带的构造活动的响应。这些古地震事件记录的发现,丰富了济南南部山区、尤其是馒头山的地质科学内涵。

中国地震事件沉积研究的若干问题探讨

地震事件沉积已经成为当今沉积地质学的一个热点领域。文中通过回顾国内震积岩的研究历史,总结了中国震积岩研究的成果及其存在的问题,重点讨论了地震引起的软沉积物变形、地震事件沉积的时序、地震事件沉积的空间分布和地震事件沉积序列等。按照地震对沉积物改造的时间,将软沉积物变形划分为同生、准同生、后生变形3类,并对地震同生断裂、准同生期液化沙体沿地震裂缝侵入的液化岩脉和后期断裂充填岩脉,地震形成的微褶皱、液化卷曲变形层理和后期褶皱,地震震动变形和液化变形构造,枕状构造和枕状层之间的区别分别进行了讨论。

地震和非地震引发的软沉积物变形

地震事件沉积(震积岩)是现代沉积学的一个热点问题。地震可引发各种软沉积物变形,容易造成地震成因的和非地震成因的软沉积物变形的混淆。论文重点讨论了地震成因和非地震成因(冰融作用,天然气水合物泄漏,水力破裂,滑坡、滑塌、泥石流,液化等)的软沉积物变形,并对地震同生、准同生软沉积物变形及其与相关的软沉积物变形关系进行了讨论。

山东济南下寒武统朱砂洞组软沉积变形中燧石的Sm-Nd年龄测定及其意义

在济南南部下寒武统朱砂洞组丁家庄段硅质白云岩中,发育地震引起的硅质触变脉、硅质触变沉陷构造和触变楔等软沉积变形构造。从同一地震触变沉陷构造中,采得一组灰黑色燧石样品。使用英国VG354同位素质谱仪和同位素质谱分析方法,测得每个样品的147Sm/144Nd和143Nd/144Nd同位素值。采用Sm-Nd等时线法,对燧石进行了测年。获得燧石的成岩年龄为530.8±6.1Ma,由于软燧石(硅胶体)成岩至少经历了0.1Ma的时间,所以,地震沉积事件发生在530.7±6.1 Ma,属早寒武世早期。由于测年结果与沧浪铺阶的下界年龄接近,山东朱砂洞组丁家庄段无化石且河南省标准地层剖面中的整个朱砂洞组属沧浪铺阶,这暗示济南地区朱砂洞组丁家庄段属沧浪铺阶。本次测年得到了鲁西地区第1个下寒武统的同位素年龄值,这对确定该地区早寒武世地震沉积事件发生的时间具有参考价值和意义,也为深入研究鲁西地区寒武纪地层提供了新资料。

青藏高原东部河湖相沉积中的软沉积物变形的主要成因类型及其特征

软沉积物变形构造的成因和触发机制是灾变沉积学的一个热点问题。除地震成因外,非地震成因也能够导致软沉积物变形。因此,区分地震成因与非地震成因的软沉积物变形构造是理解其变形过程和地质事件的关键。论文重点讨论了青藏高原东部河湖相沉积中地震成因和非地震成因(暴雨与河流冲刷、风暴浪、洪水、重力碎屑流、崩塌滑坡、落石沉陷、冻融作用等)的软沉积物变形构造,并对其形成特征、环境意义和区别标志作了初步的归纳和分析。此外,对同震的软沉积物变形构造与震后相关的沉积构造关系进行了讨论。初步认为地震成因的软沉积物变形构造,是一种层间的,变形尺度较小(一般为厘米级)的变形构造,并具有侧向连续性和垂向重复性,变形强弱和频率与之到断层的距离存在明显相关性。对青藏高原东部软沉积物变形的成因进行区分,有助于为正确认识该区的地震灾害类型和致灾机理提供重要的基础资料,也可为更全面地认识该区的古地震事件提供新的依据。

滇中中元古代昆阳群的地震事件沉积及其地质意义

地震及其引发的海啸作为一种灾害性的地质事件可以在地层中形成地震－海啸事件沉积记录．云南滇中地区中元古代大龙口组发育地震断裂层、微同沉积断裂、微褶皱纹理、泥晶脉（ｍｏｌａｒ ｔｏｏｔｈ构造）、丘状层理等典型的地震－海啸沉积标志，并形成震积岩（Ａ，包括液化泥晶脉灰岩、震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩和内碎屑副角砾岩等）、海啸岩（Ｂ，具丘状层理或平行层理的内碎屑灰岩）及背景沉积（Ｃ）三个沉积单元．它们组合成Ａ－Ｂ－Ｃ，Ａ－Ｃ，Ｂ－Ｃ等３种类型的沉积序列．这些沉积序列分别代表地震－海啸－背景沉积（地震引发海啸）、地震－背景沉积（地震未引发海啸）、海啸－背景沉积（远离地震中心）的事件沉积序列．滇中地区中元古代处于裂谷盆地的构造背景下，大龙口组的地震事件沉积是裂谷盆地构造活动的沉积响应．

山东省胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组震积岩特征及地质意义

胶莱盆地为中生代残留盆地,受郯庐断裂带、牟—即断裂带活动的影响,盆地南部、东北部地震活动强烈,发育一系列与地震作用有关的地震事件沉积构造。利用大量的岩心、野外露头资料,在胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组砂泥质沉积物中可识别出两大类地震事件沉积构造:软沉积物变形构造(液化变形构造、拉伸变形构造、挤压变形构造)和硬岩层脆性变形构造,共计9小类,并对其成因机制进行了分析。盆地东部的牟—即断裂带是一条重要的控盆边界断裂带,在莱阳组沉积时期以NW-SE向伸展构造活动为主,致使盆地东北部地震活动频发,盆地内早期沉积的莱阳组以普遍发育震积岩为特征,且以软沉积物液化变形为主,反映地震强度为5<Ms<8。地震活动使岩层产生大量的微裂缝,裂缝沟通了原有的孔隙,使渗透率大幅度增加。震积岩的发现可以合理解释研究区水南段泥岩中浊积岩的触发机制为地震作用,地震活动诱发形成的震浊积体易形成岩性圈闭,为油气勘探提供了新的视角和领域。

酒西盆地青南凹陷柳沟庄—窟窿山地区下白垩统震积岩的发现及意义

在甘肃省酒西盆地青南凹陷柳沟庄—窟窿山地区下白垩统下沟组及中沟组地层序列中,首次发现发育一套地震事件沉积物,是一套含微裂缝或同生变形构造及振动液化泄水构造等震积特征的泥质白云岩、白云质泥岩及泥质粉砂岩的组合。本区震积作用及震积岩的主要识别标志为振动液化卷曲变形及其伴生构造、重荷模及伴生构造、脆性和塑性两类沉积物相间的滑塌变形作用及滑塌岩、软沉积物的液化作用及泄水构造、层内阶梯状断层及地裂缝。柳沟庄—窟窿山地区下白垩统震积岩的发现,填补了本区震积岩研究的空白,反映了本区在早白垩世存在一个强烈的构造活动时期,可以推测其影响范围可能还会波及青南凹陷的其他地区,也有望在酒西盆地类似环境的其他凹陷发现震积岩,开辟震积岩研究的新领域。区域构造背景的研究同样表明,青南凹陷青西Ⅰ号同生断裂带及509断阶带的强烈构造活动正是本区早白垩世震积作用的直接诱发因素,为本区震积岩的存在提供了科学依据。

北祁连玉门旱峡一带志留系震积岩及其构造意义

北祁连加里东造山带是一个强烈的古构造活动带。在晚加里东期同造山过程中，北祁连－河西走廊地区处于同造山盆地的构造背景下。响应北祁连造山带的造山过程，玉门旱峡及肃南梨园河、民乐扁都口等地的志留系发育典型的地震事件沉积－震积岩。在震积岩发育最好的玉门旱峡一带，旱峡组背景沉积为碎屑岩潮坪沉积。地震事件沉积以砂泥岩脉、微断裂、微褶皱纹理、负荷构造和火焰构造及地震角砾岩等为特色，形成震裂－震褶－液化砂泥岩脉的复合震积岩、自碎屑角砾岩和内碎屑副角砾岩等不同的震积岩类型。