虹口八角庙-深溪沟炭质泥岩同震断层泥的X射线衍射分析结果.pdf

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1、第34卷第1期地震地质Vo1．34，No．12012年3月SEISMOLOGYANDGEOLOGYMar．，2012doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2012．01．003虹口八角庙一深溪沟炭质泥岩同震断层泥的X射线衍射分析结果党嘉祥周永胜韩亮何昌荣陈建业党新增杨晓松(中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京100029)摘要5．12汶川地震同震地表破裂带在虹口八角一深溪沟一带主要出露于三叠系须家河组的炭质泥岩中，同震断层泥在颜色、结构上与老断层泥和围岩类似。通过开挖探槽，系统采样，采用粉晶x射线衍射定量分

2、析方法，研究了同震地表破裂带的围岩、断层角砾岩、老断层泥和新断层泥的矿物成分特征。同震断层泥的主要成分为石英和黏土矿物，含微量长石和白云石；断层泥的显著特征为高黏土矿物含量，从同震断层泥、老断层泥、角砾岩到围岩黏土矿物含量依次降低，黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主，含微量绿泥石和高岭石，矿物组成明显比地表破裂带北段同震断层泥简单。不同颜色的同震断层泥成分略有不同，黑色断层泥中伊利石含量明显高于白色断层泥；老断层泥中含有方解石和白云石，而同震断层泥不含方解石，只含微量白云石。同震断层泥中伊蒙混层高含量表明，在本次地震错动中有富含K的流体参与。关键

3、词汶川地震同震断层泥粉晶x射线衍射定量分析黏土矿物中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2012)01-0017—110引言5．12汶川地震在虹口八角庙一深溪沟一带的炭质泥岩中形成明显的地表破裂带，对地表破裂的特点、同震位移等已有许多报道(Burchfieleta1．，2008；张培震，2008；Xueta1．，2008；徐锡伟等，2008；付碧宏等，2008；何宏林等，2008；Xueta1．，2009；韩亮等，2010)。同震地表破裂带在虹口一带主要沿三叠系须家河组炭质泥岩出露，由于围岩松软，形成的同震断层泥

4、与北部相对较硬岩石形成的同震断层泥在结构和成分上(党嘉祥等，2012)有很大区别。一方面同震断层泥在颜色、结构上与老断层泥和围岩类似(韩亮等，2010)，不易区分；另一方面，同震地表破裂形成的断层陡坎容易垮塌，新鲜的同震断层泥不易保留。为了研究同震断层泥的成分特征，我们在地表破裂带取样的基础上，开挖了探槽，进行系统取样与分析。1样品采集与成分分析方法八角庙和深溪沟地表破裂带均位于北川一映秀断裂南端(图1)。结合前人研究(何宏林等，2008；王萍，2009；韩亮等，2010)，我们对北川一映秀断裂同震地表破裂带的八角庙和深溪[收稿日期]2011

5、—08—25收稿，2011—12—11改回。(基金项目]国家自然科学基金(40972146)与中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA0906)共同资助。20地震地质分析仪器为日本RigakuD／max2500转靶衍射仪，测试使用铜靶，45KV／IOOmA带单色器，样品准备和数据处理均按照标准SY／T6210—1996(沉积岩中黏土矿物总量和常见非黏土矿物x射线衍射定量分析方法)进行。样品成分分析分主要造岩矿物分析和黏土矿物分析两部分进行：首先对样品进行黏土分离，计算出样品中的黏土总含量；然后对非黏土矿物和黏土矿物分别进行衍射分析。非

6、黏土矿物直接制作薄片进行衍射分析；黏土矿物在制作自然定向片的基础上，制作了乙二醇饱和片(EG)和高温片(550~C)，碳酸盐含量较高的样品进行了盐酸处理，对3种不同的薄片进行衍射分析，最终计算得到各种矿物的含量。2基岩断层带组成与矿物成分2．1八角庙地表破裂带根据造岩矿物与黏土矿物粉晶x射线衍射谱图(图5a，b)，确定分析样品的矿物类型与含量(表1)。下面详细介绍各样品的成分特征：SXQSX-lll+l／SL_IlLJI王f．}2．1．肢iBJ-2i■SX一2IJ}：一Q▲2lQ—一2BJ一3一一一⋯一．．．一一、^矗T卫置＼-^JSX-5l

7、。血一P．．1NI+I／S。．Ed一^Q_LQJ一图5粉晶x射线衍射谱图Fig．5X—raypowderdiffractionspectraofminerals．a八角庙造岩矿物b八角庙黏土矿物c深溪沟造岩矿物d深溪沟黏土矿物Q石英，C方解石，D白云石，F长石，I伊利石，K高岭石，I／S伊蒙混层，C绿泥石N定向片，E乙二醇片，T高温片表1八角庙地表破裂带岩石样品X粉晶衍射分析结果Table1X—raypowderdiffractionresultofsamplesinBajiaomiaosurfacerupture1期党嘉祥等：虹口八角庙一深

8、溪沟炭质泥岩同震断层泥的X射线衍射分析结果21(1)灰色角砾岩(BJ一1)：采样部位为本次地震中抬升到地表的上盘，由泥砂岩角砾组成。x射线衍射分析表明，角砾岩成分以