龙门山逆冲断裂带断层岩的岩石磁学研究

本项目拟以龙门山逆冲断裂带发育完好的断层岩为研究对象，通过开展磁化率、剩磁分析、热磁分析、磁滞回线、等温剩磁以及扫描电镜、探针等实验，系统获取多处断层岩的岩石磁学信息，确定断层岩及围岩岩石磁学变化特征。进而识别出断层滑移作用直接产生的断层泥，探明断层岩岩石磁学参数异常原因（磨擦生热造成的新矿物生成或是挤压剪切等造成的矿物颗粒大小变化及排列）。在此基础之上对比不同深度、不同断裂带（映秀-北川断裂和灌县-安县断裂）以及深部断层岩与地表断层岩岩石磁学信息的异同，探讨不同性质发震断层的滑移作用对岩石物理性质、化学性质的影响。最终在磨擦生热、流体作用及断层滑移机制等方面获得突破。

本项目以龙门山逆冲断裂带发育完好的断层岩为研究对象，通过开展磁化率、剩磁分析、热磁分析、磁滞回线、等温剩磁以及扫描电镜、探针等实验，系统获取多处断层岩的岩石磁学信息，确定断层岩及围岩岩石磁学变化特征。进而识别出断层滑移作用直接产生的断层泥，探明断层岩岩石磁学参数异常原因（磨擦生热造成的新矿物生成或是挤压剪切等造成的矿物颗粒大小变化及排列）。在此基础之上对比不同深度、不同断裂带（映秀-北川断裂和灌县-安县断裂）以及深部断层岩与地表断层岩岩石磁学信息的异同，探讨不同性质发震断层的滑移作用对岩石物理性质、化学性质的影响。最终在磨擦生热、流体作用及断层滑移机制等方面获得突破。.根据映秀-北川地表破裂带最大垂直位移观测点（31°50′21.2" N、104°28′9.7" E）测量数据，结合同震滑移面特征、擦痕产状等，重新讨论了汶川地震地表破裂带展布特征、过程、 最大同震位移值等基本参数。该观测点对应约7.0 m的垂直位移，水平位移约为5.0 m。同震断层滑移面上只发育一组侧伏向为SW，侧伏角约55°擦痕，说明汶川地震破裂在映秀-北川断裂北段主要经历了一次破裂过程。使用U形槽连续采集同震滑移带断层泥样品，在2G-760岩石磁学系统自动控制平台上利用Bartington MS2磁化率仪的环形探头，按每1 cm间距采集数据。测试结果说明同震滑移带断层泥具有高磁化率特征，增强机制是由于地震滑移作用产生的高磨擦温度导致断层岩中高磁化率新矿物的形成所致。.虹口乡八角庙出露完整的映秀－北川断裂带剖面断层岩发育，高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值，存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁（NRM）和非磁滞剩磁（ARM）强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁，记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果，说明映秀-北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩，暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。