断层泥

摘要： 本文以焦家断裂带深部上盘发现金矿体的地质事实为依据,将焦家断裂在成矿后对矿体的破坏作用作为讨论重点,根据现今焦家断裂上、下盘金矿体以断层泥为界,有被错断的明显特征,指出发育在焦家断裂主断裂面中的断层泥为成矿后断裂活动的产物。依据上、下盘金矿在矿石类型、围岩蚀变、矿石矿物、成矿阶段等方面具有极为相似一致特征,提出在117.69~121 Ma成矿期,焦家断裂带中的上、下盘蚀变岩型金矿统一形成于深度3~9 km之间成矿期的焦家断裂带中,二者在成矿时具有时、空上的完全统一性。受焦家断裂总体正断层效应影响,现今焦家断裂深部新发现的上盘金矿(化)体应为下盘金矿(化)体被错断的部分。

摘要： 断层泥是研究断裂带的重要信息载体。根据采集的断层泥样品,采用扫描电镜与XRD试验分析秦峪断裂带南支断层F_(1)、主断层F_(2)断层泥样品的微形貌特征及矿物成分特征。结果表明,F_(2)断层泥颗粒多表现为板状,F_(1)断层泥颗粒多呈现出针状、叶片状等黏土矿物特征,且伊利石、蒙脱石、高岭石含量高于F_(2)断层泥。F_(1)、F_(2)断层泥石英碎砾表面并存多种溶蚀微结构,但断口呈贝壳状,表明研究区秦峪断裂带经历了多次构造运动。

摘要： 断层泥作为脆性断层活动的产物,是厘定断层的变形特征、形成时代与弱化机制的重要研究对象,在构造地质和地震地质等研究中具有重要意义。因此,全面了解断层泥的研究与进展,有助于基岩区古地震的研究。在系统收集和分析国内外相关资料的基础上,全面介绍了断层泥的矿物组成、石英形貌特征、定年方法与地震断层弱化机制等方面的研究进展,以及断层泥在基岩区地震断层研究中的应用。断层泥主要由黏土矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石以及绿泥石等)与围岩矿物的碎粉和碎砾(石英、长石、云母、方解石、白云石等)组成。断层泥中的石英、伊利石与方解石是限定断层活动期次和形成时代的主要测试对象。目前断层泥定年方法主要包括石英微形貌特征分析法、石英ESR和OSL定年法、伊利石K-Ar或40 Ar/39 Ar定年法和方解石U-Pb定年法。地震断层的弱化机制研究主要涉及断层泥中矿物细粒化与新矿物形成、岩石组构的发育、断层摩擦生热、熔体形成与热增压等方面。

摘要： 断层泥是断层活动的信息载体,通过解析断层泥中矿物颗粒表面微形貌信息,可以了解断层活动性历史,有助于对断层的地震危险性作出正确评价.运用现代分析测试技术如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器对活动断裂带内断层泥中的“微纳米尺度”进行测试可以正确的出构造活动的年代、断层活动期间的剪切作用及活动间歇期.

摘要： 以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用扫描电镜分析技术(SEM)对从该剖面野外采集的断层泥样品中分离出来的石英颗粒进行微观形貌研究,进而对石英颗粒的微形貌类型进行识别分类和统计分析,估算断层活动的相对时间;同时利用模糊数学方法确定了断层的活动方式.结果表明,断层活动始于早更新世,经历过多期次活动,直至全新世仍具有一定的活动性.依据横向上断层活动年代由新到老的趋势,推测断层上盘为主动盘,断层泥的发育方向为由下盘到上盘.断层的活动方式以黏滑为主,蠕滑表现较弱,是与地震活动有关的活动断裂.

摘要： 为了探究断层泥在注水诱发断层滑动中的作用机制及断层周边岩石的破坏程度,选取3种不同成分断层泥的断层(断层1中断层泥由75％石英砂和25％蒙脱石组成;断层2中由50％石英砂和50％蒙脱石组成;断层3中由25％石英砂和75％蒙脱石组成),开展室内高压注水双轴加载试验,研究注水诱发地震中含不同断层泥的断层滑动特征.采用验证后的COMSOL数值模型并结合岩石损伤理论,分析断层泥对平直和交叉断层周边岩石变形破坏的影响规律.研究结果表明:注水条件下含高强度(剪切)断层泥的断层不易发生失稳滑动,但滑动后易产生较大震级的诱发地震(应力降大),导致断层周边岩石出现大面积变形破坏区;断层周边岩石变形破坏区域的分布方位受断层泥的影响甚微,主要由断层几何结构控制;平直断层周边岩石的变形破坏区域分布在断层两端,交叉断层周边岩石的变形破坏区域主要分布在断层连接处及次断层端部,当交叉角度为45°时,交叉断层周边岩石破坏程度最低.

摘要： 岩石的变形机制和力学性质对认识活动断裂带的孕震机制和发震过程都具有重要意义.圣·安德列斯(San Andreas)转换断层是太平洋板块与北美板块的构造边界,也是重要的地震活动带,总结了美国南加州地震中心对圣·安德列斯断层钻孔断层岩的研究进展.对断层泥的高速摩擦实验发现:动力弱化现象只在高速滑移时才发生,伴随着摩擦生热,岩石的摩擦系数显著降低.断层泥中富镁黏土矿物的富集可以显著降低断层的摩擦系数,促进蠕滑,黏土矿物的不均一分布可导致断裂带变形行为和地震分布的突变.与断层泥和碎裂岩不同,粉碎岩形成于快速传播地震的断裂端部,具高孔隙率和高渗透率,流体活动性强.此外,断层岩的有机质成熟度可用来追溯古地震造成的热异常.在川滇中国地震科学实验场开展科学钻探项目,研究断层岩样品的显微结构、物理性质和变形历史,以期为理解大陆汇聚与转换挤压过程中复杂的地震活动提供重要信息.

摘要： 结合本区从打开储矿通道(F0、F0′)、热液成矿、再接受后期构造破坏的整个过程,形成一套由船山组、栖霞组灰岩层位和滑脱构造双重控制的层控(矽卡岩型)铁硫多金属矿床.

摘要： 断裂带的变形行为和断层滑移机制是目前地震研究关注的热点,断裂带岩石特征、内部结构与物理化学性质是确定断层蠕滑或粘滑行为以及断层滑移机制的基础和关键.本文以鲜水河断裂带乾宁段地表出露的断裂岩为研究对象,通过野外地质调查、室内光学显微镜、扫描电镜、粒度统计、粉末X射线衍射分析(XRD)和薄片X射线荧光光谱分析(XRF)等多种研究方法,对鲜水河断裂带岩石特征、结构构造、物性、矿物成分及化学元素分布开展了详细的分析,并探讨了相关变形行为和滑移机制.分析表明:(1)断裂带核部主要由黑色断层泥、浅黄色及黄色断层角砾岩和灰色碎裂岩、灰色断层角砾岩组成,呈单核对称结构;(2)黑色断层泥厚3～5cm,具有快速滑动结构特征,表现为断层粘滑行为.断层泥可划分出13个滑移带,最窄滑移带厚约40μm,至少代表13期古地震事件;(3)断层泥主要由伊利石、高岭石和石英等矿物组成,其中边部伊蒙混层含量异常高,为最新一次古地震的主滑移带.由于伊利石和伊蒙混层(或蒙脱石)为主要黏土矿物的断层泥渗透率低、孔隙流体压力大,以及发现断层泥楔入脉,表明地震过程中断层滑动存在热增压弱化机制;(4)从断层泥不同滑动带中碎块蚀变程度和矿物分布特征来看,地震主滑动带有向碎裂岩方向迁移的趋势.推测断层在滑动过程中,更趋向于向弱矿物含量高(如伊利石、伊蒙混层)、强矿物含量低(如方解石、高岭石)的围岩一侧迁移.

摘要： 本文以萤石矿斜井开拓遇富水性含黏土破碎带开拓工程时,采取哪些施工技术手段和安全措施进行简要论述.萤石矿脉主要赋存于断裂构造中,因此萤石矿的采掘活动遇断裂构造的概率非常大.断裂构造内岩石呈块状、碎块状,裂隙发育,裂隙面多为泥质充填,且水系径流发育,穿越难度较大,如何既经济又安全的通过成为本文论述的主题.

摘要： 由于房屋建设的开挖,浙江省江山市五家垄出露6条新鲜小型断层,属于江绍断裂的次级组成部分.在小型断层带内发现黑色有机质与土黄色断层泥共生,而在前人对江山所做的地质调查工作中,并未见五家垄断层带内发现黑色有机质的报道.为了摸清楚黑色有机质是否是断层活动的产物,对五家垄断层进行研究,探讨断层活动性.

摘要： 本文以安丘-营县断裂内的断层泥为研究对象，借助扫描电子显微镜，观察了断裂带内主滑动面(a-b)及滑动面旁侧叶理带(a-c)断层泥纳微米尺度的微形貌，获得了结论和认识。

摘要： 野外调查发现，发震断层主滑移带一般发育有断层泥，是经历多次地震滑动形成的。断层泥中保留有与断层滑动有关的丰富信息。在电子显微镜下对断层主滑移带观察，可见多组擦痕、擦线、擦槽。均显示快速粘滑滑移行为的特征，属于同震粘滑滑移行为。至于多组擦线是一次地震所为，还是多次地震所为，以及主震和余震分别所为，尚待积累更多证据来解释。同时，在断层主滑移带附近观察黏土片状矿物的变形，多发现因受力而扭动成拖曳褶皱，也发现有黏土片状矿物绕石英颗粒的旋转。表明这种滑移过程，属于蠕散、稳定和缓慢滑动的特征，即蠕变滑移，其应变方式和制约传动与粘滑滑移绝然不同。是断层滑动过程中两个运动阶段的产物：第一阶段：蠕滑阶段，表现为缓慢的蠕变滑移，产生少量的韧性变形，伴随少量的能量释放。第二阶段：粘滑阶段，表现为快速的粘滑滑移，产生较大的同震断错变形，伴随巨大的能量释放。在应力作用下，岩石进入屈服阶段，开始出现一定程度的韧性变形。之后，进入亚失稳阶段，韧性变形更加显著。在屈服阶段尤其是亚失稳阶段伴随明显的蠕滑滑移。再之后，岩石进入破裂阶段，发生粘滑滑移，伴随大地震的发生。

摘要： 近年来多个大地震的震后快速钻探均揭示断层带内仅存在较低的温度异常.这些数据表明曾经困扰地震学界的圣安德烈斯热流悖论问题在大多数的断层带上都可能存在着.较低的温度或热流异常暗示着断层至少在动态滑动过程中处于极度弱化的状态.断层力学研究中对断层弱化机制的探索由来已久,最被人熟知的两种莫过于高孔隙压机制和弱矿物相断层泥的润滑机制;如果仅针对断层动态滑动的弱化,曾经被提出的物理机制主要包括:熔体润滑、热压作用、声波液化、凹凸体急剧加热弱化作用、硅质胶体润滑作用、正应力降低弱化效应、流体弹性动力润滑作用、粉末(纳米颗粒)润滑作用等.断层泥的高速摩擦稳态强度随着围岩热导率的降低而显著地降低，围岩热导率越低，断层泥的滑动弱化距离越小、特征弱化速率越高，使用高热导率黄铜做围岩的实验中几乎观察不到滑动弱化现象，伊利石-石英断层泥相对于石英断层泥在同样实验条件下具有更低的稳态摩擦强度和更小的滑动弱化距离，纳米氧化镁的高速摩擦性状也与围岩热导率直接相关。有限元温度计算表明，围岩热导率显著影响着断层泥滑动带中的摩擦升温数值；对比同样速率下不同围岩实验中的稳态摩擦系数，可以发现高速摩擦滑动中所谓的速度弱化实际上很大程度上包含了温度弱化效应。扫描电镜下的微结构观察也揭示了围岩热导率的差异会造成滑动带的内部结构存在差异，低热导率围岩下的实验样品中能够观察到滑动带烧结现象；在较高速率下，滑动面上广泛发育有纳米颗粒物质。实验数据、温度计算和微结构观察表明，断层带内的宏观升温显著地影响着断层的高速滑动弱化行为，修正的凹凸体急剧加热弱化机制能够很好地解释观测到的现象；对于伊利石-石英断层泥，热化学增压对于断层弱化也起到了重要作用。这两种机制可能是浅部断层带内主导的同震弱化机制。但是，在断层带升温受抑制的情况下，仅仅依靠纳米颗粒并不能显著地弱化断层，暗示着纳米颗粒润滑作用在浅部断层带内可能并不是主导的同震弱化机制。

摘要： 断层泥是地壳浅层脆性活动断裂带中常见的一种断层变形产物,由未固结的岩石碎屑、岩粉和黏土矿物组成,多呈不同彩色的条带平行断层面展布,带宽几毫米至数十米.从纳微米尺度观察断层泥的形貌和构造特征，为研究断层的变形机制和地震的孕震、发震过程提供全新的视角。作者试图借助高真空扫描电镜从纳微米尺度对断层泥进行更深入的研究。其方法是对野外断层泥进行定向原状样品采集，通过室内样品自然风干、微样制作、表面镀金和纳微米构造现象观察等，从超显微领域研究a-b组构面和a-c组构面的各种变形现象。

摘要： 在此次工作中在高温高压的条件下研究了弱结构面对断层泥摩擦行为的影响。分别对黑云母-石英均匀混合和黑云母以弱结构面形式夹于石英中的两种断层泥进行了三轴摩擦实验。首先研究了不同含量下两种样品的摩擦强度变化，其次在特定的含量下研究从低温到高温的温度序列条件下两种样品的摩擦速度依赖性特征，结果表明：断层泥中结构面的存在可以很大程度的降低断层带的强度；对于15wt.%黑云母与85wt.%石英均匀混合样品在相同的温度范围内其摩擦系数在0.6到0.7之问，平均值为0.67左右，且随温度变化不显著，只有微弱的升高趋势；含15wt.%黑云母结构面样品的摩擦系数在250C到6000C的温度范围内表现出随温度升高而升高的趋势，变化范围为-0.4到-0.6，平均值在0.48左右；推测当断层带中的黑云母经历长期的地壳变形作用富集并且连通后，会引起地震成核深度向中地壳范围的下移。

摘要： 对于龙门山断裂带的沉积岩和一种天然断层泥的研究和对于粘土矿物模拟断层泥的摩擦滑动实验研究表明富含粘土的样品在摩擦滑动中都表现出速度强化行为。本次试验的目的是在此基础上分别针对不同的矿物成分和含量、加载速率及温度这三个方面的影响，对天然断层泥的摩擦滑动行为进行系统的研究。

摘要： 断层泥是断层活动的信息载体.利用电子自旋共振(ESR)方法对采自六盘山东麓断裂带中的断层泥样品进行了测年研究,断层泥ESR年龄远大于野外地貌估计年龄.扫描电镜(SEM)显示断层泥中石英颗粒呈现不同微形貌,可能是断层多期次活动的结果.由于不能把不同期次形成的颗粒分开,也不能确定最后一次强烈活动能否使ESR信号完全回零,所以,断层泥EsR测年仍存在许多不定因素,还需要进行深入、系统地研究.

摘要： 汶川5.12大地震同震地表主破裂带中,沿断层滑动面可见到多处强烈变形薄层断层泥,在地表垂直位移量最大的西南段和东北段,选取八角庙、和尚坪和沙坝探槽中的断层泥为研究对象,利用立体镜和扫描电镜对断层泥的组构和Y剪切面上的微-纳米颗粒进行形态和结构的研究.

摘要： 为了得到黑云母摩擦强度、滑动稳定性等摩擦性质，选择了300和400°C作为研究的温度条件。实验得到以下结论:1.黑云母在实验条件下的摩擦系数平均在0.36左右，低于石英、长石、辉石等常见的造岩矿物。速度依赖性随温度升高向速度弱化有所增强。在300°C下为稳滑行为，速度依赖性为很微弱的速度弱化。而在400°C出现了粘滑现象，即很强的速度弱化。2.变形样品中R1剪切、Y剪切和P剪切都大量发育，另外也发现了云母发生塑性变形时典型的扭折结构。扭折通常是在剪切带之间发育，伴随剪切滑动产生。宏观力学性质仍体现脆性剪切变形性质。3.黑云母的存在可能会增强脆塑性转化带上地震成核的可能性。另外其低的强度在弱断层形成的矿物学根源上比其他层状硅酸盐矿物更有优势，如果考虑岩石中弱矿物的富集可能会控制岩石圈局部的强度并使变形在弱条带处优先发生，则弱矿物的低强度就可以用于建立大陆地壳强度剖面。

摘要： 本发明公开了一种针对于断层段泥化流变型岩体的支护方法及应用，通过对矿井断层段的地质雷达、自研的电磁地质探测仪和钻孔超前探测以对断层水进行准确探测，进行了超前放水和施工过程中的密集小孔和导水洞放水技术，实现了对断层段高承压水的有效控制，遏制了强水流造成泥化岩体突喷的安全威胁，同时保证了支护施工的质量，研发“导解承压水→防强流变突喷→封闭泥化岩体（短距离多循环帷幕立体注浆封闭）→板块置换→均质高强的围岩支护圈体”的断层段施工和支护技术，从而保证含水、破碎、泥化和非对称应力状态下过断层巷道的安全施工和支护稳定，达到保证生产接替和产量安全稳步提升之目的。

摘要： 本发明提供一种TBM通过长距离软弱泥化岩断层的方法，包括：IV类、V类围岩均支护型钢拱架，型钢拱架采用槽钢连接；顶拱均悬挂钢筋网，开挖断面处喷涂混凝土；在仰拱围岩软弱变形处，清理型钢拱架底部的泥渣，设置型钢拱架、槽钢与钢筋网并连为一片，浇筑混凝土。该方法中，通过在软弱泥化岩断层处支护型钢拱架、设置槽钢、悬挂钢筋网以及喷涂混凝土等方式，保证开挖断面从顶拱到撑靴墙到仰拱各个范围内围岩的收敛变形，达到断面整体的稳定性，有效避免后期型钢拱架严重变形，避免发生支护系统整体稳定性丧失的现象，实现TBM掘进的顺利通过。本申请提供的方法大大减少后续处理不可预见的工作量，具有很高的施工安全性、可行性和经济效益。

摘要： 本发明公开了提出了一种基于云模型和组合赋权的隧道穿越断层突水突泥风险评价方法，确定相关风险评价指标，建立突水突泥风险综合评价系统；将突水突泥风险划分为多个级别，确定出每个风险评价指标在各等级的隶属区间；建立每个风险评价指标的正态云确定度函数，以表示测量值变化时确定度的变化情况；采用层次分析法与熵权理论求解各指标的组合权重；建立多指标综合正态云确定度函数，表示各等级下突水突泥灾害发生的概率；代入实时测量参数，确定被评隧道的突水突泥风险等级为综合指标确定度集合中最大值所对应的风险等级。本发明能够定量化解决隧道突水突泥风险评价过程中随机性和模糊性之间关联性不明确的问题。

摘要： 本发明公开了一种隧道断层破碎带突水突泥用注浆材料及其堵水加固设计方法。该注浆材料由砂、粉煤灰、石灰、膨润土、水和水性聚氨酯组成。堵水加固设计方法为大型断层破碎带突水突泥量巨大时采用迂回导坑迂回开挖、泄水洞降能释压，突水突泥结束后掌子面采用全断面帷幕注浆开挖后辅以径向注浆补强，衬砌顶板或底板及Ⅲ级以上围岩采用超前小导管注浆，Ⅲ级及Ⅲ级以下围岩采用超前锚杆注浆。该注浆材料具有优异的力学特性、超低的渗透系数、优异耐久性，该堵水加固设计方法可快速修复和封堵隧道断层突水突泥灾害，快速贯通突水突泥隧道，使突水突泥隧道长期安全稳定的运营，延长断层破碎带突水突泥隧道的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种定量评价泥质含量对断层输导能力方法，涉及石油勘探与开发技术领域，采用物理模拟实验的方法确定断层输导能力，包括实验模型的相似性论证、确定模型中地层的泥质含量，构造模型的油充注实验，定量评价断层输导能力、断层输导能力评价校正五部分，其中断层输导能力通过泥质含量‑含油层数的关系曲线和叠加的断层断距来判断其界限。本发明提出了有效预测断层相关圈闭是否能够成藏的一种操作简单的表征方法，可以准确表征泥质含量与断层输导能力的关系，并对断层相关油气的运移方向进行预测和评价。

摘要： 一种断层带涌水突泥地质灾害风险等级判定方法，涉及隧洞工程领域。该断层带涌水突泥地质灾害风险等级判定方法包括以下步骤：开展地质勘察，获取断层带的边界特征、断裂性质、地下水位、构造岩富水性信息；采集断层带及其周边工程地质与水文地质信息作为风险指标因素；对各个风险指标因素建立影响因素指标层次表进行风险评分，将各个风险评分相加作为风险等级值；根据风险等级值的大小判断得到断层带涌水突泥地质灾害风险等级。本实施例提供的断层带涌水突泥地质灾害风险等级判定方法通过量化影响因素对风险等级进行直观的评价，具有科学严谨、操作简单、便于编程计算、适用范围广的优点。

摘要： 本发明公开了一种针对于断层段泥化流变型岩体的支护方法及应用，通过对矿井断层段的地质雷达、自研的电磁地质探测仪和钻孔超前探测以对断层水进行准确探测，进行了超前放水和施工过程中的密集小孔和导水洞放水技术，实现了对断层段高承压水的有效控制，遏制了强水流造成泥化岩体突喷的安全威胁，同时保证了支护施工的质量，研发“导解承压水→防强流变突喷→封闭泥化岩体（短距离多循环帷幕立体注浆封闭）→板块置换→均质高强的围岩支护圈体”的断层段施工和支护技术，从而保证含水、破碎、泥化和非对称应力状态下过断层巷道的安全施工和支护稳定，达到保证生产接替和产量安全稳步提升之目的。

摘要： 本发明公开了一种夹泥断层带渗透破坏坡降测量装置及其使用方法，包括模型室、水里加载系统、液压加载系统、测量系统、信号接收系统。模型室的主体部分由上下前后四块有机玻璃板组成，主体两侧包裹有橡皮膜，水力加载系统通过逐级加压的方法对待测样品施加不同的水压力，液压加载系统可对试样施加不同的压应力，测量系统通过孔隙水压力传感器以及浊度传感器对待测样品的孔隙水压力、水体浑浊程度进行实时监测，信号接收系统实时接收传感器发出的信号，并将其在电脑上可视化。通过对水力梯度的实时监测，可以获得夹泥断层带渗透破坏时的水力梯度，并且可以观察试样渗透破坏的过程。

摘要： 本实用新型公开了一种夹泥断层带渗透破坏坡降测量装置，包括模型室、水里加载系统、液压加载系统、测量系统、信号接收系统。模型室的主体部分由上下前后四块有机玻璃板组成，主体两侧包裹有橡皮膜，水力加载系统通过逐级加压的方法对待测样品施加不同的水压力，液压加载系统可对试样施加不同的压应力，测量系统通过孔隙水压力传感器以及浊度传感器对待测样品的孔隙水压力、水体浑浊程度进行实时监测，信号接收系统实时接收传感器发出的信号，并将其在电脑上可视化。通过对水力梯度的实时监测，可以获得夹泥断层带渗透破坏时的水力梯度，并且可以观察试样渗透破坏的过程。

摘要： 本发明公开了一种针对钻孔中断层泥化碎屑带的注水试验装置。它包括用于固定注水管的卡管装置、用于对钻孔进行注水试验的试验装置和用于将试验装置中的试验花管压入和抽出断层泥化碎屑带的气囊装置；卡管装置位于地面，且安装在试验装置的注水管上端；气囊装置安装在试验装置的变径接头的外壁上；试验装置上端向上伸出钻孔、下端位于断层泥化带处。本发明解决了目前测量人员由于缺乏有效仪器无法测量钻孔断层泥化碎屑带渗透系数参数的问题；具有能实现精确测量断层泥化碎屑带渗透系数的优点。本发明公开了针对钻孔中断层泥化碎屑带的注水试验装置的操作方法。