利用浅层地震反射剖面探测研究大兴断裂北段新近纪—第四纪的构造特征

跨大兴断裂北段的3条浅层二维地震反射剖面,揭示了大兴断裂北段所在区的新近系—第四系结构与断裂结构特征。研究结果表明:大兴断裂北段所在区域的新近系-第四系内可识别出T01-T03、TQ和T11-T13共计7组强反射同相轴,与其下的古近系及更早期的地层呈不整合接触。大兴断裂是一条地壳深度的断裂,其在浅部不同构造位置的产状、断距等有所差异,宏观呈现由SW向NE倾角减缓(80°~60°)、上断点埋深变深(160~600m)、新近系断距(80~0m)减小的特征。在断裂NE末端表现为与三剪运动有关的变形加宽三角带,而不是一条持续的断层。断裂的几何结构和形态揭示其于新近纪—早第四纪仍延续了古近纪的伸展正断活动,晚更新世以来无明显活动,现今沿线发育的地震可能与此构造的关系不大。大兴断裂的北段走向NNE,长约23km,与夏垫断裂呈右阶排列,形成一个长约13km的断裂重叠区。这种断裂组合在伸展构造背景下独立演化,分别控制廊固、大厂次级凹陷的发育,并最终在断裂交接重叠区形成成熟型的转换斜坡。

玉溪—临沧剖面宽角地震探测——红河断裂带及滇南地壳结构研究

云南位于南北地震带南段,地震活动具有频度高、强度大的特点,中小地震几乎遍及云南南部,是中国大陆内部地震活动最强的地区之一.滇南地区跨越多个重要的地质构造单元和多条地震带,其中红河断裂带是跨越该地区的一条大型的走滑断裂带,作为印支地块和华南地块两大地块的分界断裂,对人们认识板块相互运动及其深部动力学背景具有重要意义.中国地震局于2010年启动了"中国地震科学台阵探测——南北地震带南段"项目,在云南省中西部跨越红河断裂带布设一条近东西向的深地震宽角反射/折射探测剖面,本文利用该东西向深地震宽角反射/折射剖面来研究红河断裂带及滇南地区详细的地壳结构及其孕震背景.研究结果表明:沿测线地壳结构呈西薄东厚的特征,以红河断裂带为界,断裂带以西地壳较薄,约34km,以东地壳加厚至44km左右;红河断裂带两侧速度结构具有明显的差异,断裂带西侧速度较低,东侧速度明显偏高.由震相特征及获取的地壳结构可以看出,红河断裂带两侧由浅至深速度结构的异常特征说明该古缝合带两侧块体地壳结构岩性的巨大差异性.

北京平原大兴凸起东缘断裂全新世活动的新认识

大兴凸起东缘断裂位于北京平原的东南部,是控制大兴凸起与廊固凹陷的边界断裂,向N与控制大厂凹陷的曾发生1679年8级地震的NNE向夏垫断裂斜接,总体走向NE,倾向SE。以往的研究认为该断裂断错的最新地层为第四系中更新统,其不属于晚第四纪以来的活动断裂。文中在高精度浅层地震勘探的基础上开展了高密度钻孔联合地质剖面探测,获得了该断裂晚第四纪以来具有明显活动的证据。该断裂在钻孔联合地质剖面中显示出正断活动特征,一套厚约7m的粉砂质黏土标志层在其断层下盘的顶界面埋深约为74m,而在其上盘的顶界面埋深约为102m,位错量约为28m,且可在其中的2个钻孔中分别深54.2m和39.4m的岩芯内发现断层滑动面。水平距离为2m的2个钻孔的标志层顶面埋深分别为8m和10m,位错量为2m,结合2个钻孔岩芯的变形特征分析认为断层的上断点埋深可能更浅。根据邻近已有钻孔的年代学资料推断,该断裂属于全新世活动断裂。文中研究改变了大兴凸起东缘断裂带并非为活动断裂的认识,此新发现不仅对大兴凸起东缘断裂带的强震危险性和北京市地震灾害风险的认识具有重要的应用价值,也对华北地区晚新生代以来断裂发展演化及其深浅耦合特征研究具有科学意义。

断层相关褶皱理论在准噶尔盆地南缘山前带构造研究的应用

利用断层相关褶皱的构造几何分析方法,对准噶尔盆地南缘山前复杂构造带内基干地震剖面进行了构造解析,搭建了中、东段的构造轮廓和构造组合样式,认为东段阜康断裂带主要表现为至地表的推覆逆掩。由于位移量大部分转移至地表,阜康断裂带的前陆部分无喜山期构造带;西段造山带内的挤压往前陆方向传递过程中以前列式不断释放其位移量,造成在纵向上呈现三排主要的断层相关褶皱带。根据正演平衡地质剖面制作技术对山前复杂构造区地震剖面反射波的构造识别进行了模拟与探讨。

滇南及临近地区基底结构——镇康—泸西深地震测深剖面结果

位于南北地震带南段的云南地区是中国大陆内部地震活动最强的地区之一,近年来该区地震活动频繁,展开对该区的探测与研究对人们认识地震孕震背景及板块相互运动具有重要意义.在中国地震局＂中国地震科学台阵探测——南北地震带南段＂行业专项的支持下,2011年底中国地震局地球物理勘探中心在滇南沿镇康—泸西一线布设一条近东西向的深地震宽角反射/折射探测剖面.该探测剖面跨越三江褶皱系、扬子地台、华南地块等多个地质构造单元,同时穿越南汀河断裂、澜沧江断裂、红河断裂带、小江断裂带等多个重要断裂带.探测剖面长600km,沿线共布设11个炮点和400余台三分量地震数字仪进行爆破和接收.本文利用有限差分和时间项方法对沿线11炮初至波资料进行了计算处理,获取了探测剖面的基底速度结构.研究结果表明：沿线不同地质构造单元基底界面形态起伏变化剧烈,其深度在1.0~7.0km范围内变化,速度横向不均匀性明显.在测线西端地表速度约4.6km·s^-1,基底深度较浅,起伏变化不大;地表速度在三江褶皱系下降至4.3km·s^-1,而基底埋深达7.0km左右.在扬子地台基底埋深有一个缓慢的变浅,基底深度约5.0km,地表速度约4.5km·s^-1.测线在东端进入华南块体,基底深度迅速变浅,甚至出露于地表,地表速度增至约5.2km·s^-1.在速度等值线变化剧烈的地方与该区分布的断裂带有很好的对应关系,尤其是在红河断裂带两侧速度等值线及界面形态变化剧烈,该特征在首波的记录截面图上也能清晰的体现.本结果为进一步研究该区强震发生背景及深部动力学意义提供了重要的科学依据.

四川盆地西北部地区中三叠统——古生界压力封存箱与油气成藏

四川盆地西北部地区(以下简称川西北)龙门山断裂带北段存在着常压、高压和超高压等多个压力带,前人在研究该区"压力封存箱"时,通常以目前该盆地超压区的分布为依据划分出"压力封存箱"的范围,但是对于压力封存箱的演化及其与油气成藏关系的研究则鲜见。为此,利用井震联合解释、Easy%R_o热动力学模型、平衡剖面技术等手段,刻画川西北中三叠统—古生界压力封存箱的构成,恢复其形成过程,并研究封存箱内中二叠统栖霞组和中泥盆统观雾山组气藏的形成演化过程。研究结果表明:①川西北中三叠统—古生界存在自源型异常高压封存箱,封存箱范围西至①号隐伏断裂,东至九龙山构造,北至米仓山古隆起南缘山前断褶带构造,南至双鱼石构造南段,该压力封存箱以九龙山构造至双鱼石构造带中线为界分为东、西2个次箱;②该压力封存箱距离龙门山断裂带越远超压程度越高,压力封存箱与外界存在着明显的压力差,箱内压力系数介于1.4～2.0,箱外为正常压力系数;③古生界压力封存箱形成于印支运动早期,经燕山运动和喜马拉雅运动调整形成现今格局;④中三叠统—寒武系油气为喜马拉雅期所形成的箱内成藏,压力封存箱内存在着多套烃源灶,气源充足,顶板和隔板具有较强的封盖性,源储匹配良好,油气优先富集于距离箱顶板较近的优质储层中。结论认为,该区古生界深层海相地层具有较大的油气勘探潜力,其中双鱼石—中坝地区栖霞组为最有利的勘探层系,观雾山组是潜在的有利勘探层系。

基于密集台阵的东濮凹陷中北段浅层速度结构

文中利用布设在东濮凹陷中北段由412个台站组成的密集台阵记录的数据,基于噪声成像技术获得了研究区0~3.5km的三维S波速度模型,所得结果显示速度结构特征与断裂的形态展布特征具有较强的关联性。主要得到的认识包括:1)东濮凹陷中北段呈低速,两侧的内黄隆起和鲁西隆起为高速特征,隆起和凹陷的速度差异至少持续到3.5km深度处。2)东濮凹陷和鲁西隆起高、低速的分界位置与兰聊断裂一致。3)在1~3.5km深度处,东濮凹陷中北段表现出了明显的低速特征,说明古近纪兰聊断裂的活动强烈,影响了东濮凹陷中北段的沉积特征;在0~1km深度处,凹陷和隆起的速度差异减小,说明兰聊断裂在新近纪和第四纪的活动变弱,该时期的沉积构造受兰聊断裂的影响减小。

基于长周期视电阻率时间序列的深部构造应力变化——以沂沭断裂带北段为例

几乎所有的破坏性地震都是由于板块构造运动产生的构造地震。板块构造运动会引起大地电性结构的改变,研究两者之间的联系有助于强震预测。借鉴大地电磁测深法,提出采用Robust估计技术计算地震台站长周期视电阻率的方法,并采用数值试验模型对方法的灵敏度进行了验证。用文中提出的方法对安丘地震台站多年连续观测的长周期大地电磁数据进行了处理,获得了视电阻率曲线,同时提取了多个频点的视电阻率时间序列,发现沂沭断裂带北段深部电阻率随时间变化逐渐升高。台站附近的GPS基线资料也揭示了断裂带两侧位移变小,视电阻率时间序列结果与GPS观测地表形变具有很好的一致性。这与岩石力学实验中高温高压下,深部岩石(上地幔)受压会造成电阻率升高的结论是一致的。文中所述的方法对研究强震电磁前兆和强震预测具有参考价值。

戈枕断裂带(北段)中深部金矿化特征与找矿标志——以北牛金矿区为例

戈枕断裂带(北段)已发现和开采的矿床大部分属于浅部矿,开采深度范围一般在地表往下200m,以致各种相关的戈枕断裂带研究主要集中在这深度范围内,而戈枕韧性剪切带的深度及戈枕村组含矿金源层的厚度均大于1000m,其中中深部(300m~500m)范围内金矿资源潜力究竟如何,金矿化特征和找矿标志怎么样,缺少有说服力的证据。北牛金矿区作为一个正在生产开采浅部矿的金矿区,考虑矿区后续中深部矿体发现和开采的需要,通过对矿区进行生产勘探,施工4个深度在400m~490m的钻孔。通过野外岩芯观察和样品试验分析以此说明戈枕断裂带(北段)中深部金矿化特征和找矿标志。

西秦岭北缘断裂漳县盆地段浅层人工地震及钻孔联合探测

在地质调查与盆地区浅层人工地震初步勘探基础上,在西秦岭北缘断裂带漳县盆地隐伏段的盆地内布设了3条浅层人工地震详勘测线,用于精确定位该断层的空间展布,判定其浅地表活动特征。在此基础上,用钻孔联合剖面方法对人工地震探测结果进行验证,同时确定了各地震测线处断层上断点的位置和埋深,通过钻孔揭露断层错断地层的特点,认为西秦岭北缘断裂漳县盆地隐伏段错断全新统,指示该断层全新世以来活动性较强。

招平断裂带北段金矿找矿新进展及控矿构造新认识

招平断裂带北段以玲珑金矿田的石英脉型金矿而闻名于世。21世纪以来,随着深部找矿的不断深入,地质工作者突破传统的石英脉型金矿找矿思路,将深部找矿的方向聚焦于招平断裂带北段的主干断裂蚀变破碎带上,蚀变岩型金矿找矿取得了重大的突破,截至2018年5月,累计探获新增金资源量超过800t。通过对招平断裂带北段空间展布、构造演化、构造控矿、构造-蚀变-矿化时空关系等方面的研究,发现NNE向的九曲蒋家断裂带及NE向破头青断裂在构造活动时间、蚀变特征、控矿特征等方面具有高度一致性,认为二者均为招平断裂带的分支。通过对两条断裂带的构造发育程度、蚀变强度、控制矿体规模等方面的对比研究,提出九曲蒋家断裂带为主干断裂,其深部找矿潜力更大,应为今后地质找矿的主要对象。

赣江断裂第四纪活动性初步研究

赣江断裂带是江西省境内一条重要的区域性大断裂。断裂涉及九江、南昌和吉安等江西重要经济区,因此充分研究该断裂活动性对认识断裂沿线分布的历史地震的发震构造及规划断裂沿线城市的经济建设有科学意义。大致以丰城为界,赣江断裂北段(丰城—湖口段)和南段(吉水—丰城段)走向有明显的变化,北段走向NNE,南段走向NE,断层南北两段地震活动性略有不同,北段沿线记录地震多于南段。针对断层隐伏区采用了浅层地震勘探法和跨断层综合地质剖面法相结合的研究方法、对断层出露区采用断层剖面出露点观察调查法。综合研究结果表明:赣江断裂南、北两段的最新活动性时代一致,均为中更新世。

招平断裂带北段北延构造及找矿方向浅析

招远-平度断裂带是胶西北地区三大控矿断裂之一,其北部延伸趋向于破头青断裂带。本文分别从招平断裂带北部的2条主要控矿断裂带向深部延伸的规模,蚀变破碎程度、矿化显示、所控制的矿体数量、主矿体规模、所探获资源量、典型矿床特征等方面进行对比,分析确定九曲蒋家断裂带为招平断裂带北延的主要控矿断裂,预测其深部具有较大的找矿潜力。

招平断裂带北段金属矿床脉岩成矿及成因探讨

山东省胶东半岛招平断裂带北段是我国著名的金矿资源产出地,近年来一直被勘查人员及相关部门所重点关注。针对这一情况,进行招平断裂带北段金属矿床脉岩成矿及成因探讨。首先,分析招平断裂带北段金属矿床脉岩成矿,通过对招平断裂带北段金属矿床成因探讨,剖析了成矿构造应力场转换,综合地球物理异常特征,致力于为招平断裂带北段金属矿床金矿资源的可持续发展奠定良好的基础。

涪江支流潼江流域地貌参数对广元—江油断裂活动的指示意义

潼江流域位于龙门山北段,是研究构造运动、气候、地表物质相互作用的理想地带。前人研究认为晚第四纪以来龙门山北段构造活动性较弱,但汶川地震后沿北川—映秀断裂发生一系列Ms≥5.6级的强余震。由于地貌参数对构造活动相当敏感,为定量分析潼江流域构造活动性,本次研究基于Alos-12.5 m分辨率的数字高程模型(DEM)提取了59个亚流域盆地,通过分析获得了面积高程指数(HI)、标准化河流阶梯指数(SLK)、流域形状指数(Bs)、谷底宽与谷肩高度比(VF)、流域盆地不对称度(AF)等地貌参数,综合得出相对活动构造指数(Iat)。研究表明,广元—江油断裂于125.0±11.6 ka至96.0±7.9 ka之间发生的构造活动加速了青林口河流袭夺,晚更新世以来潼江流域地貌参数变化特征主要受降水和岩性影响。潼江流域构造活动性主要呈现中等偏弱特征,构造活动性较强主要分布于广元—江油断裂西北侧,其余呈不规律分布。潼江流域地貌参数构造活动性呈现较弱的特征,表明受后期外营力的影响,构造活动性减弱、降雨侵蚀力较高、岩性抗侵蚀能力较弱是影响地貌参数分布的主要控制因素。

相约束贝叶斯同时反演技术及其应用——以塔里木盆地顺北地区5号断裂带北段为例

塔里木盆地顺北地区碳酸盐岩断溶体体系受控于深大走滑断裂,储集空间主要表现为孔洞和裂缝,其极强非均质性加剧了储层地震响应特征的复杂性。该地区断溶体的优质储层埋深不同,不利于传统反演中的低频模型建立。相约束贝叶斯同时反演技术将贝叶斯分类与叠前同时反演相结合,基于纵横波速度与密度等多弹性参数划分不同的相,并针对每一个相进行深度趋势分析,建立相应的弹性参数初始模型,共同约束反演过程,与传统反演技术相比,该技术不仅提高了反演精度,而且还增加了密度反演的稳定性。以顺北地区5号断裂带北段碳酸盐岩断溶体为研究对象,结合生产实际情况,利用弹性参数划分出缝洞灰岩与致密灰岩2种相,进而开展深度趋势分析与反演。通过单个缝洞等效模型试验及实际应用分析,相约束贝叶斯同时反演得到的密度数据与5号断裂带北段W3井和W3C井钻遇储层吻合程度较高,验证了该反演技术在研究区的适用性和结果的可靠性。