三峡库首区活动断层及现今构造应力场研究

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通过对三峡库首区活动断层以及现今构造应力场等方面的研究,我们得到如下认识:1.三峡库首区主体位于上扬子台褶带,层序完整,可分三个构造层,6个变形阶段;地壳东薄西厚,成层性好,可分上、中、下三大层,地壳基本处于均衡状态,地表断裂多发育到结晶基底;新构造活动表现为北北东向大型隆起和坳陷,活动方式为整体式间歇性隆升和坳陷,形成多级夷平面、层状岩溶地貌、多级河流阶地以及多层溶洞,断层活动多为继承性;地震活动总体水平不高,区域地震大致可划分出三个小区;区域地壳形变表现为:南升北降,东隆西降,受断裂活动影响较大;挽近时期构造应力场最大主应力方位在NNE至NEE之间,与现今构造应力场有继承性.2.按美国核管理委员会(1971)、美国原子能委员会(1973)的活动断裂标准来衡量,研究区的活动断裂主要有北北西(北西向)的仙女山断裂、天阳坪断裂、雾渡河断裂;北北东(北东向)的新华断裂、九湾溪断裂、水田坝断裂、高桥断裂、周家山—牛口断裂、磨坪断裂以及近东西向的马鹿池断裂、官渡口断裂等三组活动断裂,其断裂活动性表现在:地貌第四纪、断层泥的石英碎砾形貌特征、形变、SEM测年、TL测年、地球化学以及地震活动等几个方面,并对紧邻长江的九湾溪断裂、仙女山断裂、周家山—牛口断裂、高桥断裂、马鹿池断裂、官渡口断裂进行了重点的野外调查和室内测试研究.3.对九湾溪断裂进行了分段分形研究结果表明,九湾溪断裂带无论是带内断层泥的特征(矿物成分、结构、构造、粒度、岩组、磁组构以及构造地球化学)方面,还是在断层内部结构、构造以及活动性方面,均存在明显的分段性:中段、南段地震活动频度和强度较大,应变强度高,断层活动以粘滑为主.4.断裂活动性的研究结果表明:晚第三纪以来,研究区整体处于一个拉张环境,九湾溪断裂、仙女山断裂表现为右行正断层;而高桥断裂、马鹿池断裂、水田坝断裂以及新华断裂表现为左行正断层;其余活动断裂也多表现为正断层.5.作者在分析、研究前人资料和研究成果的基础上,首次提出了研究区现今构造应力场的纯剪切变形体制.在此基础上,作者根据震源机制解以及P波初动,并结合地质、形变、地应力测量等方面资料,得出研究区现今构造应力场的主压应力轴方位为NE57°、主张应力轴方位约为NW327°或SE147°.6.通过对模拟结果图件:X方向位移图、Y方向位移图、Z方向位移图、全位移图、最大主应力图、最小主应力图、最大剪应力图、平均主应力图等进行分析,并将模拟结果与地壳形变实测结果、地质资料、地震资料、有限点位的地应力张量资料进行对比分析后,发现:模拟结果与地质、形变、地震、原地应力测量等方面资料具有很好的一致性,能较全面且合理地解析研究区内地质、形变、地震、原地应力测量等方面的资料,进一步证明了作者提出的现今构造应力场纯剪切变形体制的存在及正确性.7.在流变学研究以及地壳流变结构、区域重力梯级带的研究基础上,对现今构造应力场的形成机制进行了深层动力学分析.8.在水体荷载条件下,考虑蓄水所带来的岩石力学参数的变化,同时考虑到应力腐蚀效应,来分析研究区现今构造应力场的变化.9.巴东微震群的产生,是由于三峡水库蓄水而引起马鹿池断裂内部产生岩石弱化和应力腐蚀现象,大大加速了岩石破裂进程,从而在马鹿池断裂带附近产生水库诱发地震.
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