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龙门山构造带WFSD-2钻孔岩心磁化率特征及其对大地震活动的响应
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 分类:P318[天文地球—固体地球物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室中国地质科学院地质力学研究所,北京100081, [2]地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉),武汉430074, [3]中国地质科学院地质研究所,北京100037, [4]中国地质大学(北京),北京100083, [5]中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队,南京211135
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41520104006,41330211),中国地质调查项目(12120115026901),中国地质科学院基本科研业务费项目(YYWF201601)和GPMR(201505)资助.致谢江苏省地质矿产局第六大队黄尧在岩心编录资料和扫描照片方面提供了帮助,江苏省地质矿产局第六大队的魏金川在薄片制备方面给予了帮助,汶川地震断裂科学钻研工程实验中心的吴建国在后勤方面的支持,评阅人和编辑对本文提出了建设性修改意见,中国地质科学院地质研究所的Marie-LuceChevalier研究员帮助修改了英文摘要,在此一并表示衷心的感谢!
中文摘要:

岩石磁化率特征可以帮助判断岩石的形成环境,对地震过程中滑动摩擦伴随高温的物理-化学变化具有显著反应.本研究以钻穿龙门山中段构造带的汶川地震断裂科学钻探2号孔(WFSD-2)岩心为研究对象,使用Bartington MS2K磁化率仪对500~2283.56m深度的岩心进行高分辨率无损磁化率测试,并结合岩性特征和显微结构探讨了龙门山构造带主要岩石单元的磁化率特征及其地震断裂活动的磁学响应.磁化率测试结果表明,由花岗岩和火山碎屑岩组成的彭灌杂岩体的磁化率值(数十到数千个10^-6 SI)普遍高于上三叠统须家河组沉积岩的磁化率值(数个到数十个10^-6SI).从WFSD-2岩性分布来看,彭灌杂岩上下出露四段,其磁化率值特征反映它们属于不同的岩石单元,它们与下伏须家河组地层呈断层接触,构成叠瓦状构造,指示了龙门山构造带具有强烈的地壳缩短作用.断裂带中处于滑动带的断层泥和假玄武玻璃具有高磁化率特征,而断层角砾岩和碎裂岩不具有高磁化率值特征,表明断层岩磁化率增高的原因可能主要与地震断裂滑动摩擦过程中高温作用下发生的磁性矿物转换有关,断层岩中高磁化率异常可作为大地震活动的证据.WFSD-2岩心中的映秀北川断裂带(600~960m)可识别出约80条高磁化率异常的断层岩带,揭示映秀-北川断裂带是一条长期活动的断裂带,龙门山构造带形成演化过程中伴随着大地震活动.

英文摘要:

Magnetic susceptibility is an indication significantly to the physical and chemical transfor of diagenetic environment, and responds mation caused by temperature during seismic events. The surface magnetic susceptibility sliding friction and high data were measured in the cores of the Wenchuan Earthquake Fault Scientific Drilling Hole-2 (WFSD-2) from 500 m to 2283.56 m depth with an interval of 1 cm using a Bartington MS2K sensor. The magnetic susceptibility of the Neoproterozoic Pengguan Complex which is composed of granite and volcaniclastic rocks (from tens to thousands of 10-6 SI), is higher than that of the Upper Triassic Xujiahe sedimentary rocks (from a few to tens of 10.6 SI). The characteristics of the lithology and magnetic susceptibility indicate that the four parts of the Neoproterozoic Pengguan Complex do not come from the same rock units. The nature of the fault contact between the Neoproterozoic Pengguan Complex and the underlying Xujiahe formation indicates an imbricated structure and the occurrence of a powerful crustal shortening in the Longmenshan belt. The gouge and pseudotachylyte in the fault slip zone have higher values of magnetic susceptibility than the wall rocks. However, the magnetic susceptibility values of fault breccia and cataelasite is similar to that in the wall rocks. Based on the lithologic properties and microscopic structures, the high magnetic susceptibility of fault rocks, which is caused by frictional heating, shows evidence for strong earthquake activity. About 80 zones with high values of magnetic susceptibility are recognized in the Yingxiu-Beichuan fault zone (600-960 m depth in WFSD-2 cores), suggesting that the Longmenshan belt may have experienced powerful seismic activities repeatedly.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618