龙门山北段深部岩芯构造变形特征——以汶川地震断裂带科学钻探四号孔(WFSD-4)为例

摘要

2008年5月12日14时28分，在我国青藏高原东缘龙门山地区发生了震惊世界的汶川地震，震级Mw7.9，汶川地震用血的代价换来研究地震机制的机遇，汶川地震后科技部、国土资源部和中国地震局快速组织实施的国家科技支撑计划“汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)”项目，其为研究地震断裂搭起了科学平台。基于映秀-北川断裂南北段不同的地质背景和破裂带特征，分别在南北段布置钻孔，其中汶川地震断裂带科学钻探四号孔(WFSD-4)即位于映秀-北川断裂的北段，具体位置在四川省平武县南坝镇老街上村地区，距离映秀-北川断裂地表破裂带1.5km，完钻深度为2338.77m，取芯长度511.80m，钻孔岩芯总体破碎一般，构造现象较为丰富。本论文依托于国家科技专项《汶川地震科学钻探》课题，以汶川地震科学钻探四号孔岩芯为切入点，利用岩芯编录、综合测井、显微构造研究等方法，并结合地表构造变形研究，对WFSD-4的岩芯特征和龙门山北段的构造变形序列进行了详细的分析与探讨，取得以下成果:
　　(1)通过详细的岩芯编录和随钻综合测井，识别出WFSD-4孔岩芯为寒武系下统地层，并可细分为油坊组和邱家河组:寒武系油房组，岩芯深度0～2065m，岩性主要为变砂岩;寒武系邱家河组，岩芯深度2065～2334.62m，岩性主要为板岩。
　　(2)WFSD-4主要存在七条次级断裂带，主要集中分布于2070至2225m，分别为FZ2054(2054.72～2055.26)、FZ2080(2078.60～2086.04)、FZ2115(2115.76～2119.87)、FZ2137(2137.02～2138.61)、FZ2158(2157.61～2158.83)、FZ2189(2188.74～2189.20)、FZ2207(2207.52～2208.03)，断裂岩主要为断层角砾岩，这些次级断裂带均处于北川断裂的上盘，为龙门山中央断裂的一部分。
　　(3)WFSD-4岩芯中构造现象丰富多样，通过对WFSD-4岩芯宏观及显微构造变形特征的研究，并结合地表构造变形特征分析，最终得出研究区所指示的龙门山北段的构造变形序列为:第一期构造变形的主要特征为透入性流劈理S1发育，为韧性变形，劈理面上可见绢云母等片状矿物，岩芯中大量石英和方解石脉体顺S1贯入，部分深度段发育压力影构造;第二期构造变形的主要特征为S1发生褶皱，并形成间隔劈理S2，斜切S1，岩芯中发育有石香肠构造，也为韧性变形;第三期构造变形的主要特征为S2发生褶皱，地表发育的平行褶皱显示明显北西-南东向挤压，构造变形以脆性为主;第四期构造变形的主要特征为岩芯和地表均发育有S1膝折的构造现象，为局部地表抬升过程中因重力作用所形成，属于脆性变形。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．1．1 选题来源

1．1．2 选题依据及研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 地震断裂带科学钻探研究

1．2．2 龙门山构造带研究进展

1．2．3 汶川地震断裂带科学钻探工程概况

1．3 研究内容及方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．4 完成的主要工作量

1．5 论文进度时间安排

1．6 创新点

第2章 区域地质背景

2．1 构造背景

2．2 地层特征

2．3 汶川地震科学钻探四号孔概况

第3章 汶川地震断裂带科学钻探4号孔岩芯特征

3．1 岩性特征

3．2 断裂岩特征

3．3 地层产状特征

3．4 运动学特征

第4章 构造期次

4．1 岩芯构造期次

4．1．1 宏观构造期次

4．1．2 显微构造期次

4．2 地表构造期次

第5章 讨论

5．1 地层归属探讨

5．2 岩芯中断裂岩特征

5．3 构造变形序列

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果