CAJ | 학술논문

汶川地震发震断层为高角度逆断层,这种断层滑动和发生强震需要断层深部具备特殊的力学条件.发震断层地区地表出露若干韧性剪切带,其中不同类型石英变形具有不同的变形温度.细粒糜棱岩中的石英表现为高温位错蠕变,变形温度为500～ 700℃;含残斑初糜棱岩中的石英表现为中温位错蠕变,其变形温度为400 ～ 500℃;早期石英脉中的石英表现为低温位错蠕变,变形温度为280～ 400℃;晚期石英脉以碎裂变形为主,其变形温度为150～ 250℃.石英的这些变形特征显示出断层带经历了多期脆-塑性转化.根据糜棱岩中的重结晶石英的粒度估计的断层塑性流动应力为15 ～ 80MPa.石英和长石内的微量水以晶体缺陷水、颗粒边界水和流体包裹体水的形式存在,水含量随岩石的应变增加而升高,变化范围为0.01～0.15wt％.断层脆-塑性转化带内石英含有大量与裂隙愈合相关的次生流体包裹体,其捕获温度为330～350℃,流体压力为70～405MPa,估计的流体压力系数为0.16～0.9,代表强震发生后,断层带内产生的大量微裂隙逐渐愈合过程中的流体特征.在考虑断层带流体压力和应变速率变化条件下,利用石英流变参数建立了从间震期到地震成核阶段断层脆-塑性转化带流变结构和震后快速蠕滑阶段断层脆-塑性转化带流变结构.结果表明,在间震期、地震成核阶段、震后快速滑动阶段,断层强度和脆-塑性转化深度随应变速率和流体压力变化而变化,且脆-塑性转化特征与石英的变形机制、断层速度弱化和强化转化深度、汶川地震震源深度等吻合,显示映秀-北川断层具备摩擦滑动速度弱化和地震成核的基础,而断层带内存在高压流体可能是触发高角度逆断层滑动和汶川地震发生的主要机制.
문천지진발진단층위고각도역단층,저충단층활동화발생강진수요단층심부구비특수적역학조건.발진단층지구지표출로약간인성전절대,기중불동류형석영변형구유불동적변형온도.세립미릉암중적석영표현위고온위착연변,변형온도위500～ 700℃;함잔반초미릉암중적석영표현위중온위착연변,기변형온도위400 ～ 500℃;조기석영맥중적석영표현위저온위착연변,변형온도위280～ 400℃;만기석영맥이쇄렬변형위주,기변형온도위150～ 250℃.석영적저사변형특정현시출단층대경력료다기취-소성전화.근거미릉암중적중결정석영적립도고계적단층소성류동응력위15 ～ 80MPa.석영화장석내적미량수이정체결함수、과립변계수화류체포과체수적형식존재,수함량수암석적응변증가이승고,변화범위위0.01～0.15wt％.단층취-소성전화대내석영함유대량여렬극유합상관적차생류체포과체,기포획온도위330～350℃,류체압력위70～405MPa,고계적류체압력계수위0.16～0.9,대표강진발생후,단층대내산생적대량미렬극축점유합과정중적류체특정.재고필단층대류체압력화응변속솔변화조건하,이용석영류변삼수건립료종간진기도지진성핵계단단층취-소성전화대류변결구화진후쾌속연활계단단층취-소성전화대류변결구.결과표명,재간진기、지진성핵계단、진후쾌속활동계단,단층강도화취-소성전화심도수응변속솔화류체압력변화이변화,차취-소성전화특정여석영적변형궤제、단층속도약화화강화전화심도、문천지진진원심도등문합,현시영수-북천단층구비마찰활동속도약화화지진성핵적기출,이단층대내존재고압류체가능시촉발고각도역단층활동화문천지진발생적주요궤제.