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随着我国核工业的发展,高放射性废料安全处置问题已不可回避,甚至愈加突出。当前主要观点认为深地质处置是高放废物处置最好途径。在高放废物处置库选址工作中,预选区的地壳稳定性是影响处置库长期安全运行的重要因素之一,其本质在于区域断层的活动性。塔木素地区断裂构造发育,并局部发育断层泥。本文以塔木素预选区3条断裂(F2-塔木素断裂;F4-乌兰铁布科断裂;F7-那仁哈拉断裂)为研究对象,通过野外调查、断层泥与围岩的矿物组成、化学成分、碳氧同位素分布、铁元素化学种分布、断层泥中石英颗粒结构观察以及研究区的浅层地震勘探与地震历史等方面综合研究,发现:(1)F2和F7断层泥中石英颗粒表面特征统计分类结果显示,F2和F7断裂全新世以来活动频度相对较低。F2和F7断裂最新的活动方式以“过渡Ⅱ型”为主,与粘滑型接近。(2)前人研究成果表明,断层内部的热液活动可能来自三个方面,分别为深部热液流体、围岩低温热液和大气水。深部热液流体的活动往往与活动断层有关。塔木素地区三条断裂的断层泥与围岩矿物组成与化学成分相近。F2断层断层泥与围岩主要矿物成分为石英、长石,几乎不含有黏土矿物。F4断层围岩和断层含大量黏土矿物和方解石,断层泥中蒙脱石含量明显高于断层围岩。F7断层围岩和断层泥主要为石英、长石和绿泥石、伊利石、伊蒙混层等黏土矿物。断层泥中Ca等活泼元素高于断层围岩。三条断层的断层泥与围岩中13C和18O分布指示断裂带内流体主要来源于海相地层沉积水及少量大气降水,非断层活动沟通深部热流体所致。值得注意的是断裂带内的碳酸盐热液作用可能与与盆地地温梯度升高有关。(3)3条断层Fe元素化学种存在差异。F2断层围岩与断层泥均只含氧化性铁,显示断层带处于强氧化条件。相比断层围岩只含还原性铁,F4断层泥中含有少量的氧化性铁。F7断层围岩与断层泥中氧化性铁与还原性铁分布相似。(4)研究区浅层地震勘探成果显示,区内断裂均未切穿第四纪地层,大多断层错距较小。区内地震发生频率及震级较小,均分布于预选地段外,对预选地段影响较小。综合3条断裂的断层泥与围岩特征、预选地段的构造特征及地震历史来看,塔木素预选区地壳处于较稳定状态。