综合地球物理方法在活断层探测中的应用研究

提出活断层探测综合地球物理方法为遥感、地震勘探、高密度电法、放射性测量,对新乡-商丘断裂(东段)进行了探测,探测结果:研究区第四系覆盖层厚度约160 m,上断点埋深30 m左右,断距由上到下逐渐加大,所探测的断层最新活动时代为晚更新世(Q3p)。结合本次新乡-商丘断裂东段的探测成果,总结出了一套活断层探测技术方法体系。

2008年河南封丘4级震群前后重力场时空演化特征

河南封丘4级震群尤其是ML4.8地震前后重力场的变化和动态演化特征的研究表明:震前冀鲁豫测区的重力场出现上升→下降→上升变化可能是较明显的中短期前兆异常反映;封丘地震发生在重力加速变化过程中。重力场动态图像较清晰地反映了孕震区准均匀态→非均匀态→发震的演化过程。震后该区的重力异常没有恢复。还介绍了根据重力异常对封丘地震预测的过程。

焦作地区岩溶地下水铬(Ⅵ)污染过程研究

岩溶地下水是焦作市主要饮用水水源,受人类活动影响,局部地下水中铬(Ⅵ)浓度逐渐升高。利用氢氧稳定同位素在辨析不同水体水力联系方面的原理,结合不同水体的水化学组成,判定岩溶地下水中铬(Ⅵ)污染来源。结果表明,研究区岩溶地下水铬(Ⅵ)含量升高与粉煤灰有关,主要污染过程为含铬粉煤灰的灰水渗滤液借助凤凰山断层破碎带进入岩溶地下水G6,同时进入下游岩溶地下水G1,泉水、大气降水、河水以及土壤等不会引起岩溶地下水铬(Ⅵ)含量升高。

利用二维活断层探测资料构建焦作地区浅层三维构造模型

运用专业地震解释及构造建模软件,综合利用焦作地区地震数据、钻孔数据、地质信息对活断层二维浅层地震剖面进行层位与断层解释,同时对断层平面组合与空间展布规律进行研究,实现地质资料与地震数据的有机结合,构建近地表Q 3地层底界面、Q地层底界面、N地层底界面分布模型和第四纪断层模型。以第四纪断层模型为基本骨架,以近地表地层分布为主要分层,模拟Q-Q 3地质体、N-Q地质体的构造形态和断层发育情况,系统反映近地表N地层底界面至Q 3地层底界面的空间结构特征。

新乡—商丘断裂延津段活动特征与晚第四纪地层沉积关系研究

研究表明,活动断层是产生破坏性地震的主要根源,查明活动断层的空间位置、性质及活动性是科学开展地震危险性评价的重要基础之一(刘保金等,2002;邓起东等,2003)。新乡—商丘断裂是河南省中北部一条区域性的隐伏断裂,西起新乡市东,东南经延津塔铺、封丘、兰考、民权、商丘、夏邑延入安徽省境内.

新乡-商丘断裂封丘段浅部探测和第四纪活动性的初步研究

为研究隐伏断裂的近地表特征和第四纪活动性,在新乡-商丘断裂封丘段完成了2条高分辨率浅层地震反射剖面和1条钻孔联合地质剖面。通过地震反射剖面获得了新乡-商丘断裂封丘段深约1km以浅的地层及构造分布图像,其结果表明,新乡-商丘断裂封丘段浅部表现为由多条视倾向N的正断层组成的断裂体系,总体走向NWW,断层错断第四纪内部地层。钻孔联合地质剖面显示,该断裂向上错断的最新地层为浅棕红色-褐黄色黏土层,上断点埋深在57.00~61.50m之间。结合采集样品的测年结果判断,封丘段的最新活动时代为晚更新世中期。文中的研究结果可为重大工程选址、城镇规划与建设、震害预测与评估提供基础资料,对于探讨新乡-商丘断裂深浅构造关系、区域构造演化等地球动力学问题具有参考价值。

华北坳陷中南部深部结构大地电磁探测

为研究华北坳陷中南部河南地区的深部电性结构和该区3次破坏性地震的深部孕震背景,采用宽频带大地电磁测深法对该区深部的电性结构进行探测。使用NLCG二维反演方法对TE、TM模式进行联合反演,最终获得研究区的深部电性结构。结果显示,以新乡-商丘断裂为界,其北部的北华北坳陷中的内黄隆起、东濮凹陷的电性结构相对简单,为低阻、高阻2层结构,与该区地壳由沉积盖层和基底整体性较好的坚硬地块结晶基底组成相对应。新乡-商丘断裂以南的南华北坳陷中的构造单元深部的电性结构相对复杂,纵向上表现为低—高—低3层结构,横向上高阻、低阻交互出现,分析其可能与受到扬子板块与华北板块南缘相互俯冲碰撞影响有关。而北华北坳陷因边界断裂———新乡-商丘断裂的调控,受到扬子板块和秦岭-大别造山带造山作用的影响较小。1342年和1918年河南通许2次破坏性地震的震源位于太康隆起下方的高、低阻边界交接区域,1737年河南封丘51/2级地震的震源位于壳内高、低阻梯度带附近。

新乡-商丘断裂延津至封丘段新构造期构造样式分析

新乡-商丘断裂是南华北盆地与渤海湾盆地、鲁西隆起的分界断裂,是一条长期活动的区域性深大断裂。浅层地震勘探与跨断层钻孔联合剖面探测工作已证实该断裂延津至封丘段的最新活动时代为晚更新世,本文通过对典型地震勘探剖面和钻探资料综合分析认为:新乡-商丘断裂延津至封丘段断裂结构复杂,新近纪以来构造样式在不同构造部位有显著差异。延津段在地震勘探剖面上浅部显示为负花状构造;封丘段变化较大,东部在剖面上为多组阶状正断层组合,形成了由断层带控制的构造背斜,平面上表现为NW向排列、走向NNE雁列状断层组合;西部结构单一,自东向西断裂控制的浅部地层变形范围增大,断层带逐步变宽。根据新乡-商丘断裂延津至封丘段剖面上的构造样式与平面上的组合模式,表明该段断裂最新活动具有走滑运动性质。

焦作—商丘断裂永城段地热资源评价

焦作—商丘断裂是长期活动壳断裂,垂直落差1000~2000 m,具有良好的地热地质条件及热储层。焦作—商丘断裂永城段区域为了使用地热这种优质的可再生资源,对该区域的地质背景、地热地质条件、热储赋存条件进行了分析与研究,分析了该区具有经济价值的下古生界寒武—奥陶系岩溶裂隙热储层的赋存特征。结合水文地质资料,对发育良好、水量丰富、埋深适中、具有开发利用价值的寒武—奥陶系热储层的地热资源量进行了计算,并对区域地热资源的开发利用及节能减排进行了评价。

郑州-开封断裂新生代活动特征

开封凹陷向北以新乡-商丘断裂为界,与北华北坳陷相邻,向南以郑州-开封断裂为界与太康隆起相接,是由多组断裂围限的菱形块体。目前关于郑州-开封断裂的新生代活动特征及其与新乡-商丘断裂的构造关系仍不甚明确。通过对开封凹陷及太康隆起内的8口探井揭露的地层进行细分对比、标定地震地质层位,完成了多条地震反射剖面的对比解释。最终发现郑州-开封断裂平面上具有波状起伏特点,总体走向近EW,延伸长度约154km。剖面上该断裂呈上陡下缓、具有明显转折点的"L"型断层;转折点位于古近系与新近系不整合接触面附近。该断裂古近纪时期为强活动正断层,造成北侧开封凹陷内巨厚的古近系沉积。中喜马拉雅运动后该断裂向水平扭动演变,倾角变陡的同时活动程度急剧减弱,至第四纪已停止活动。郑州-开封断裂南侧部分段产生NW向雁列状宽缓褶皱带,以地壳缩短的方式响应了缘于断裂左旋剪切活动所产生的挤压效应。开封凹陷的活动性向北转移。

大地电磁测深方法在商丘南部隐伏断裂探测中的应用

为查明商丘市南部发育的2条断层——路河断层与商丘南断层的深部构造背景,在商丘市南部路河附近布设一条大地电磁测深测线,采用远参考数据观测与处理技术,获得地下电性结构,并对探测剖面深度5.5 km以上的电性剖面与地质剖面进行分析。结果表明,商丘南部的2条断层为倾向相对的正断层,南支规模较小,北支略大,均错断太古界,有向深部汇聚到主断裂的趋势,在太康隆起北部形成小型地堑。本研究结果可为商丘南部地震构造背景的相关研究提供参考。

太行山构造演化对焦作矿区瓦斯赋存的控制研究

为揭示焦作矿区二1煤层瓦斯赋存规律,运用瓦斯地质理论和区域构造演化理论,研究了太行山山前断裂带构造演化及其对焦作矿区煤层瓦斯生成、运移、保存的控制作用。结果表明:区域岩浆热变质作用使二1煤层达到高变质无烟煤,瓦斯大量生成;而晚侏罗世的地壳抬升作用使瓦斯大量逸散;新构造期的沉降作用以及水文地质条件对瓦斯保存有利,是矿区瓦斯普遍较高的主要原因。近似EW向断层在历次构造演化期对瓦斯具有较好的保存作用,但新构造期对瓦斯有短暂的释放,断层两侧250 m范围瓦斯含量下降;NE向断层发育较广且受多期次挤压、剪切构造作用的改造,对瓦斯保存以及构造煤的形成有利。

隐伏区活动断层遥感地质解译研究——以新乡—商丘断裂南支为例

综合利用GF-1、PALSAR雷达数据、Landsat 8 OLI等多种数据源,分析了商丘路河地区地质地貌的遥感影像特征,进行了水文地质解译和地层遥感解译,综合判定新乡—商丘断裂南支为NW走向并建立了该断层解译标志,有效地弥补了传统技术手段无法在较深覆盖区进行活动断层探测的缺陷,对覆盖区隐伏活动断层探测工作具有借鉴意义。