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利用磷灰石裂变径迹对断层摩擦生热探测或测量的初步探讨
  • ISSN号:1001-7410
  • 期刊名称:《第四纪研究》
  • 时间:0
  • 分类:P542[天文地球—构造地质学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京100029
  • 相关基金:中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室自主项目(批准号:LED2008A01)和国家自然科学基金项日(批准号:40234040)资助 致谢对匿名审稿专家和杨美芳编辑对论文提出的建设性修改意见表示感谢,感谢宁夏回族自治区地震局柴炽章研究员在野外工作上提供的帮助!感谢谷元珠实验师,刘春茹博士在样品测试及数据输出处理过程中提供的帮助!感谢尹功明研究员在研究工作期间提供的建议!
作者: 刘建辉[1]
中文摘要:

以青藏高原东北缘断裂带为研究对像,对利用磷灰石裂变径迹热年代学对地震断层滑动摩擦生热的探测或测量进行了初步探讨。其基本思路是利用磷灰石裂变径迹热年代计的热敏感,通过对横跨断层垂直方向断层岩和围岩的磷灰石裂变径迹年龄及围限径迹长度分布的对比分析,对断层滑动摩擦生热进行探测。本次研究对来自3个断层剖面的13个样品进行了磷灰石裂变径迹分析,样品包括断层主滑动面上的断层泥、碎裂岩和断层围岩,分析结果并没有获得断层摩擦生热的证据,表明这些断层在地震滑动过程中的摩擦增温非常有限,没有达到磷灰石裂变径迹热年代计体系可加载热信息的温度-时间要求。结合前人已有的相关研究,对利用磷灰石裂变径迹热年代学对地震断层滑动摩擦生热进行探测或测量存在的主要问题及可行性进行了初步总结和探讨,认为只适应于对震级大、断层滑动距离和速率大,摩擦强度强,位于一定深度有大量摩擦热生成,并使断层附近增温达到或超过磷灰石裂变径迹部分或完全退火温度的断层进行滑动摩擦生热的探测或测量,将是一种潜在的能对地震断层滑动摩擦生热或增温进行测量的“热量计或温度计”。

英文摘要:

This paper focuses primarily on the application of apatite fission track thermochronology to the detection and/or measurement of fault-slip frictional heating. Due to the unique thermal sensitivity of the apatite fission track, apatite fission-track ages and confined track length distribution of samples within and adjacent to fault zones can reveal information of fault-slip frictional heating during individual earthquake fault-slip events. 13 samples were collected from the following 3 sections: The Dagoumen Section perpendicular to Haiyuan active fault, and the Xiaohonggou Section and Hongguliang Section perpendicular to Xiangshan-Tianjingshan active fault on the northeastern margin of Tibetan Plateau. Samples include fault gouges and ultracataclasites on principle slip planes of the faults, and ambient rocks adjacent to the faults. No localized thermal anomaly has been implied by fission track analysis. Samples from the Dagoumen Section show damaged apatite fission track system, caused by fault activities which resulted in very low U content of some samples. The results indicate that the magnitudes of frictional heat or increased temperature are too limited to cause annealing of apatite fission track. Based on this study and literature survey we conclude that apatite fission track thermochronology is only suitable for detecting and/or measuring frictional heat caused by large fault displacement and high strength friction which are generally caused by large earthquakes. Furthermore,this paper concludes that apatite fission track method would be a potential "calorimeter or thermometer" to detect and/or measure quantitatively the magnitude of fault-slip frictional heat generated by individual earthquake events.

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期刊信息
  • 《第四纪研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院地质与地球物理研究所 中国第四纪研究委员会
  • 主编:郭正堂
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:dsj@mail.igcas.ac.cn dsjs@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998119
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7410
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2708/P
  • 邮发代号:82-428
  • 获奖情况:
  • 1996年被国务院学位委员会地球物理及地质学科评议...,2001年入中国期刊方阵,2007年获中国科学院出版基金科技期刊排行榜三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国动物学记录,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:17826