论文部分内容阅读
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。