龍門山構(gòu)造帶WFSD-2鉆孔巖心地震斷裂作用的巖石磁學(xué)記錄及其指示意義
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 20:22
斷裂帶是局部不連續(xù)和大變形的狹窄帶,由于它的運(yùn)動(dòng)可造成地震,地震過(guò)程中斷裂滑動(dòng)摩擦改變狹窄帶內(nèi)巖石的物理化學(xué)性質(zhì),包括產(chǎn)生不同的斷裂巖以及不同的磁性礦物種類和組合。因此通過(guò)斷裂帶內(nèi)的巖石磁學(xué)研究可以揭示斷裂的體系結(jié)構(gòu),追蹤斷裂摩擦熱,探討變形過(guò)程、運(yùn)動(dòng)行為和地震斷裂機(jī)制。2008年汶川大地震(Mw 7.9)分別沿著龍門山映秀-北川斷裂和安縣-灌縣斷裂形成了兩條地表破裂帶。為了研究汶川地震發(fā)震機(jī)理和斷裂滑移機(jī)制,汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探(WFSD)沿兩條地表破裂帶實(shí)施了6口科學(xué)鉆孔。本論文以汶川科鉆二號(hào)鉆孔(WFSD-2)巖心為研究對(duì)象,通過(guò)宏觀-微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)、(超)高溫實(shí)驗(yàn)、物性參數(shù)和地球化學(xué)分析以及巖石磁學(xué)測(cè)試等方法,借助巖心編錄資料和綜合物性測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),查明了強(qiáng)地震斷裂活動(dòng)的巖石學(xué)記錄和磁學(xué)特征,揭示了龍門山中段不同構(gòu)造巖片組合結(jié)構(gòu)以及地震滑動(dòng)過(guò)程中礦物的轉(zhuǎn)變及條件,估算了地震滑移的摩擦熱溫度,探討了地震斷裂作用及其磁學(xué)響應(yīng)。已獲得了如下主要成果和認(rèn)識(shí):1、對(duì)WFSD-2鉆孔500-2283.56 m深度的巖心進(jìn)行了高分辨率無(wú)損磁化率測(cè)試,200余天共獲得約15萬(wàn)個(gè)磁化率數(shù)據(jù)。磁化率測(cè)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:243 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)歷
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題依據(jù)及研究意義
1.1.1 選題背景和依據(jù)
1.1.2 項(xiàng)目依托
1.1.3 研究目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
1.2.1 地震斷裂帶科學(xué)鉆探的研究
1.2.2 斷裂巖的研究
1.2.3 斷裂巖的巖石磁學(xué)研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方法和技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 實(shí)際工作量
1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 龍門山構(gòu)造帶地質(zhì)背景
2.1 龍門山地質(zhì)概況
2.2 研究區(qū)地質(zhì)特征
2.3 汶川地震斷裂帶
2.4 汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探2號(hào)鉆孔巖心特征
2.4.1 WFSD-2 巖性特征
2.4.2 WFSD-2 巖心中斷裂巖的特征及其分布
2.4.3 WFSD-2 巖心中斷層帶的分布
2.4.4 WFSD-2 鉆孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)——巖心物性特征
第三章 WFSD-2 鉆孔巖心磁化率特征及構(gòu)造意義
3.1 前言
3.2 磁化率測(cè)試方法及過(guò)程
3.3 WFSD-2 鉆孔巖心磁化率結(jié)果
3.4 討論
3.4.1 龍門山構(gòu)造帶垂向不同構(gòu)造巖片的巖石磁化率特征及對(duì)比
3.4.2 斷層巖的高磁化率異常原因分析
3.4.3 龍門山構(gòu)造帶大地震斷裂作用的磁化率響應(yīng)
3.5 小結(jié)
第四章 WFSD-2 巖心(579.62-599.31 m)中假玄武玻璃的發(fā)現(xiàn)及構(gòu)造意義
4.1 前言
4.2 假玄武玻璃的宏觀特征
4.2.1 WFSD-2 巖心中假玄武玻璃的分布
4.2.2 假玄武玻璃的宏觀特征
4.3 假玄武玻璃的顯微結(jié)構(gòu)特征
4.3.1 光學(xué)顯微鏡
4.3.2 掃描電鏡
4.4 地球化學(xué)特征
4.4.1 SEM-EDX
4.4.2 XRD成分分析
4.4.3 XRF元素掃描測(cè)試
4.5 討論
4.5.1 假玄武玻璃的形成機(jī)制
4.5.2 多期假玄武玻璃及構(gòu)造意義
4.5.3 假玄武玻璃對(duì)地震斷裂帶作用的影響
4.5.4 假玄武玻璃中鐵元素的富集——大地震過(guò)程中單質(zhì)鐵的析出
4.6 小結(jié)
第五章 WFSD-2 鉆孔巖心巖石(超)高溫實(shí)驗(yàn)——單質(zhì)鐵的析出
5.1 前言
5.2 取樣和實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.2.1 取樣
5.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.3 結(jié)果
5.3.1 樣品的宏觀變形過(guò)程
5.3.2 顯微結(jié)構(gòu)特征
5.3.3 地球化學(xué)成分特征
5.3.4 巖石磁學(xué)測(cè)試結(jié)果
5.4 討論
5.4.1 高溫作用對(duì)巖石的改造效應(yīng)
5.4.2 巖石高溫熔融過(guò)程中單質(zhì)鐵的析出及對(duì)地震斷裂作用的指示意義1545.5 小結(jié)
5.5 小結(jié)
第六章 WFSD-2 鉆孔巖心斷層巖的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.1 前言
6.2 取樣及測(cè)試方法
6.2.1 取樣
6.2.2 測(cè)試方法
6.3 測(cè)試結(jié)果
6.3.1 XRD
6.3.2 磁化率
6.3.3 磁滯回線
6.3.4 Day圖
6.3.5 FORC圖
6.3.6 低溫磁性特征
6.3.7 三軸等溫剩磁熱退磁
6.3.8 K-T曲線
6.4 討論
6.4.1 斷層泥的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.4.2 假玄武玻璃的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.4.3 大地震斷裂活動(dòng)的磁學(xué)響應(yīng)
6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論
第八章 存在的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]龍門山構(gòu)造帶WFSD-2鉆孔巖心磁化率特征及其對(duì)大地震活動(dòng)的響應(yīng)[J]. 張蕾,孫知明,李海兵,趙來(lái)時(shí),曹勇,葉小舟,王雷振,王煥,何祥麗,韓帥,白明坤,葛成隆,趙越. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (01)
[2]汶川地震斷裂帶多次地震活動(dòng)新證據(jù)[J]. 裴軍令,周在征,李海兵,王煥,劉鋒,盛美,趙越. 中國(guó)地質(zhì). 2016(01)
[3]地表探槽斷裂巖巖石磁學(xué)揭示汶川地震斷裂帶不同滑移機(jī)制[J]. 劉棟梁,李海兵,李德貴,孫知明,司家亮,王煥. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]汶川地震斷裂作用研究新認(rèn)識(shí)[J]. 王煥,李海兵,司家亮,孫知明,付小方,劉棟梁,裴軍令,李成龍,張佳佳,宋圣榮,郭力偉,MORI James,薛蓮,BRODSKY E. Emily,云錕,龔正. 地球?qū)W報(bào). 2015(03)
[5]還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素[J]. 李寒旭,辛宇,張冬梅,李金知,熊金鈺. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(07)
[6]汶川地震斷裂帶結(jié)構(gòu)特征與龍門山隆升的關(guān)系[J]. 王煥,李海兵,司家亮,黃堯. 巖石學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]四川汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探2號(hào)孔(WFSD-2)巖性特征和斷裂帶的結(jié)構(gòu)[J]. 張偉,李海兵,黃堯,司家亮,劉棟粱,李勇,王煥,楊光,孫立文. 地質(zhì)通報(bào). 2012(08)
[8]四川龍門山安縣-灌縣斷裂帶的特征——以汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探3號(hào)孔(WFSD-3)巖心為例[J]. 楊光,李海兵,張偉,劉棟梁,司家亮,王煥,黃堯,李勇. 地質(zhì)通報(bào). 2012(08)
[9]2008年汶川8.0級(jí)地震前川青塊體及鄰區(qū)地震活動(dòng)性分析[J]. 張永久. 四川地震. 2012(01)
[10]隕石磁學(xué)研究[J]. 紀(jì)新林,潘永信. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2011(06)
博士論文
[1]龍門山構(gòu)造帶地震斷裂機(jī)制研究[D]. 王煥.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2015
[2]龍門山構(gòu)造帶深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對(duì)汶川地震地表破裂帶的制約[D]. 吳嬋.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2014
碩士論文
[1]映秀—北川斷裂帶巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征研究[D]. 張偉.成都理工大學(xué) 2012
[2]汶川地震斷裂帶結(jié)構(gòu)特征及其與地震活動(dòng)性的關(guān)系[D]. 王煥.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
本文編號(hào):3027935
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:243 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)歷
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題依據(jù)及研究意義
1.1.1 選題背景和依據(jù)
1.1.2 項(xiàng)目依托
1.1.3 研究目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
1.2.1 地震斷裂帶科學(xué)鉆探的研究
1.2.2 斷裂巖的研究
1.2.3 斷裂巖的巖石磁學(xué)研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方法和技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 實(shí)際工作量
1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 龍門山構(gòu)造帶地質(zhì)背景
2.1 龍門山地質(zhì)概況
2.2 研究區(qū)地質(zhì)特征
2.3 汶川地震斷裂帶
2.4 汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探2號(hào)鉆孔巖心特征
2.4.1 WFSD-2 巖性特征
2.4.2 WFSD-2 巖心中斷裂巖的特征及其分布
2.4.3 WFSD-2 巖心中斷層帶的分布
2.4.4 WFSD-2 鉆孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)——巖心物性特征
第三章 WFSD-2 鉆孔巖心磁化率特征及構(gòu)造意義
3.1 前言
3.2 磁化率測(cè)試方法及過(guò)程
3.3 WFSD-2 鉆孔巖心磁化率結(jié)果
3.4 討論
3.4.1 龍門山構(gòu)造帶垂向不同構(gòu)造巖片的巖石磁化率特征及對(duì)比
3.4.2 斷層巖的高磁化率異常原因分析
3.4.3 龍門山構(gòu)造帶大地震斷裂作用的磁化率響應(yīng)
3.5 小結(jié)
第四章 WFSD-2 巖心(579.62-599.31 m)中假玄武玻璃的發(fā)現(xiàn)及構(gòu)造意義
4.1 前言
4.2 假玄武玻璃的宏觀特征
4.2.1 WFSD-2 巖心中假玄武玻璃的分布
4.2.2 假玄武玻璃的宏觀特征
4.3 假玄武玻璃的顯微結(jié)構(gòu)特征
4.3.1 光學(xué)顯微鏡
4.3.2 掃描電鏡
4.4 地球化學(xué)特征
4.4.1 SEM-EDX
4.4.2 XRD成分分析
4.4.3 XRF元素掃描測(cè)試
4.5 討論
4.5.1 假玄武玻璃的形成機(jī)制
4.5.2 多期假玄武玻璃及構(gòu)造意義
4.5.3 假玄武玻璃對(duì)地震斷裂帶作用的影響
4.5.4 假玄武玻璃中鐵元素的富集——大地震過(guò)程中單質(zhì)鐵的析出
4.6 小結(jié)
第五章 WFSD-2 鉆孔巖心巖石(超)高溫實(shí)驗(yàn)——單質(zhì)鐵的析出
5.1 前言
5.2 取樣和實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.2.1 取樣
5.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.3 結(jié)果
5.3.1 樣品的宏觀變形過(guò)程
5.3.2 顯微結(jié)構(gòu)特征
5.3.3 地球化學(xué)成分特征
5.3.4 巖石磁學(xué)測(cè)試結(jié)果
5.4 討論
5.4.1 高溫作用對(duì)巖石的改造效應(yīng)
5.4.2 巖石高溫熔融過(guò)程中單質(zhì)鐵的析出及對(duì)地震斷裂作用的指示意義1545.5 小結(jié)
5.5 小結(jié)
第六章 WFSD-2 鉆孔巖心斷層巖的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.1 前言
6.2 取樣及測(cè)試方法
6.2.1 取樣
6.2.2 測(cè)試方法
6.3 測(cè)試結(jié)果
6.3.1 XRD
6.3.2 磁化率
6.3.3 磁滯回線
6.3.4 Day圖
6.3.5 FORC圖
6.3.6 低溫磁性特征
6.3.7 三軸等溫剩磁熱退磁
6.3.8 K-T曲線
6.4 討論
6.4.1 斷層泥的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.4.2 假玄武玻璃的巖石磁學(xué)特征及指示意義
6.4.3 大地震斷裂活動(dòng)的磁學(xué)響應(yīng)
6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論
第八章 存在的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]龍門山構(gòu)造帶WFSD-2鉆孔巖心磁化率特征及其對(duì)大地震活動(dòng)的響應(yīng)[J]. 張蕾,孫知明,李海兵,趙來(lái)時(shí),曹勇,葉小舟,王雷振,王煥,何祥麗,韓帥,白明坤,葛成隆,趙越. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (01)
[2]汶川地震斷裂帶多次地震活動(dòng)新證據(jù)[J]. 裴軍令,周在征,李海兵,王煥,劉鋒,盛美,趙越. 中國(guó)地質(zhì). 2016(01)
[3]地表探槽斷裂巖巖石磁學(xué)揭示汶川地震斷裂帶不同滑移機(jī)制[J]. 劉棟梁,李海兵,李德貴,孫知明,司家亮,王煥. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]汶川地震斷裂作用研究新認(rèn)識(shí)[J]. 王煥,李海兵,司家亮,孫知明,付小方,劉棟梁,裴軍令,李成龍,張佳佳,宋圣榮,郭力偉,MORI James,薛蓮,BRODSKY E. Emily,云錕,龔正. 地球?qū)W報(bào). 2015(03)
[5]還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素[J]. 李寒旭,辛宇,張冬梅,李金知,熊金鈺. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(07)
[6]汶川地震斷裂帶結(jié)構(gòu)特征與龍門山隆升的關(guān)系[J]. 王煥,李海兵,司家亮,黃堯. 巖石學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]四川汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探2號(hào)孔(WFSD-2)巖性特征和斷裂帶的結(jié)構(gòu)[J]. 張偉,李海兵,黃堯,司家亮,劉棟粱,李勇,王煥,楊光,孫立文. 地質(zhì)通報(bào). 2012(08)
[8]四川龍門山安縣-灌縣斷裂帶的特征——以汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探3號(hào)孔(WFSD-3)巖心為例[J]. 楊光,李海兵,張偉,劉棟梁,司家亮,王煥,黃堯,李勇. 地質(zhì)通報(bào). 2012(08)
[9]2008年汶川8.0級(jí)地震前川青塊體及鄰區(qū)地震活動(dòng)性分析[J]. 張永久. 四川地震. 2012(01)
[10]隕石磁學(xué)研究[J]. 紀(jì)新林,潘永信. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2011(06)
博士論文
[1]龍門山構(gòu)造帶地震斷裂機(jī)制研究[D]. 王煥.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2015
[2]龍門山構(gòu)造帶深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對(duì)汶川地震地表破裂帶的制約[D]. 吳嬋.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2014
碩士論文
[1]映秀—北川斷裂帶巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征研究[D]. 張偉.成都理工大學(xué) 2012
[2]汶川地震斷裂帶結(jié)構(gòu)特征及其與地震活動(dòng)性的關(guān)系[D]. 王煥.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
本文編號(hào):3027935
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