• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

活动断裂带断层泥的纳微米构造研究方法

王雷 晁洪太 王志才 付俊东 万永魁 杨传成 吴頔 刘军

王雷, 晁洪太, 王志才, 付俊东, 万永魁, 杨传成, 吴頔, 刘军. 活动断裂带断层泥的纳微米构造研究方法[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 600-609. doi: 10.11899/zzfy20180311
引用本文: 王雷, 晁洪太, 王志才, 付俊东, 万永魁, 杨传成, 吴頔, 刘军. 活动断裂带断层泥的纳微米构造研究方法[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 600-609. doi: 10.11899/zzfy20180311
Wang Lei, Chao Hongtai, Wang Zhicai, Fu Jundong, Wan Yongkui, Yang Chuancheng, Wu Di, Liu Jun. Observation of Nano/micro-scale Structures of Gouges in the Active Fault Zones[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 600-609. doi: 10.11899/zzfy20180311
Citation: Wang Lei, Chao Hongtai, Wang Zhicai, Fu Jundong, Wan Yongkui, Yang Chuancheng, Wu Di, Liu Jun. Observation of Nano/micro-scale Structures of Gouges in the Active Fault Zones[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 600-609. doi: 10.11899/zzfy20180311

活动断裂带断层泥的纳微米构造研究方法

doi: 10.11899/zzfy20180311
基金项目: 

地震科技星火计划攻关项目 XH17020

中央高校基本科研业务费 ZY20150317

山东省自然科学基金 ZR2012DM005

详细信息
    作者简介:

    王雷, 男, 生于1988年。助理工程师。主要从事地震地质和纳米构造方向研究。E-mail:wangleifz0421@qq.com

    通讯作者:

    晁洪太, 男, 生于1964年。研究员。主要从事地震地质、活动构造和地震区划等方向研究。E-mail:htchao@eqsd.gov.cn

Observation of Nano/micro-scale Structures of Gouges in the Active Fault Zones

  • 摘要: 断层泥是研究活动断裂带运动性质和活动习性的重要介质。以往,对断层泥的研究主要借助偏光显微镜和低真空扫描电镜进行,观察到的现象有限。借助高真空扫描电镜从纳微米尺度对断层泥进行更精细化的研究,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、表面镀金和扫描电镜观察,从纳微米尺度研究a-b组构面和a-c组构面的各种变形现象。此方法可以帮助确定断层的运动性质、断层滑动面的新老关系,并可鉴别粘滑过程与蠕滑过程;同时,还可以对工程场地中发现的黏土滑动面进行鉴别,区分地震断层和非地震断层。
  • 图  1  黏土样品微纳、微米尺度对比观察

    (a)自然沉积的黏土,水平方向,片状黏土矿物随机叠加(实箭头);(b)自然沉积的黏土,竖直方向,片状黏土矿物无规则排列;(c)取自钻孔的原状黏土,擦痕明显(实箭头);(d)图 1(c)方框区域局部放大,似“波动”状变形(虚线框区域)

    Figure  1.  Comparion of clay samples at the nano/micro-scale

    图  2  断层泥a-b组构面微纳、微米尺度观察

    (a)擦脊(实箭头),擦槽(虚箭头);(b)擦脊上的纳米级片状黏土矿物(实箭头);(c)阶步(实箭头)和擦线(虚箭头),指示对盘向下运动,兼有左旋分量;(d)擦槽中分布着“花瓣”状矿物(实箭头)

    Figure  2.  Fault gouges at the nano/micro-scale (fabric in a-b surface)

    图  3  断层泥a-c组构面微纳、微米尺度观察

    (a)片状黏土矿物褶皱(虚线);(b)断层泥中“磨砾”(实箭头)与片状黏土矿物接触关系(虚箭头),指示断层运动方向;(c)片状黏土矿物“撕裂”,裂开宽度900nm(实双箭头);(d)断层泥中长条形矿物(实箭头),在弯曲处断开(虚线框内)

    Figure  3.  Fault gouges at the nano/micro-scale (fabric in a-c surface)

    图  4  断层泥a-b组构面矿物演化示意图

    (a)随机排列的黏土片;(b)受力作用,黏土片定向排列,箭头指示擦痕;(c)箭头指示新生成的矿物,有单晶、集合体;(d)黏土片受力变形,矿物断开

    Figure  4.  Conceptual sketch of clay mineral evolution (fabric in a-b surface of gouges)

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  • 收稿日期:  2017-12-21
  • 刊出日期:  2018-09-01

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