黄草坝主要断裂断层泥石英表面SEM特征

任志栋①张强②张大明③

（①西南科技大学环境与资源学院，绵阳621010；②中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队，银川750021；

③青海省第三地质矿产勘查院，西宁810029）

（①FacultyofResourcesandEnvironment，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China；

②ChinaBuildingMaterialsIndustryGeologicalProspectingCenterNingxiaCorps，Yingchuan750021，China；

③QinghaiProvinceTheThirdGeologyandMineralResourcesProspectingInstitute，Xining810029，China）

摘要：断层泥是断层活动的信息载体，其中的石英颗粒微形貌特征能够反映断层活动年代、活动方式。利用扫描电镜,对云南龙陵县黄草坝附近,断裂带中断层泥石英样品进行了表面溶蚀微形貌特征的观察统计及应力痕迹微形貌观察。结果表明黄草坝断层最新活动时代为全新世早期，且活动方式以粘滑为主。

Abstract:Gougeisaninformationcarrierforfaultactivity,andthemotionmodeanddateofthefaultactivitycanbeidentifiedbyobservationofmicro-shapecharacteristicsofquartzinthegouges.Inthispaper,dissolvedmicro-shapeandstressmicro-shapeofthequartz,whichwerecollectedfromthegougeofthefaultnearHuangcaoba,Longlin,Yunnan,areobservedandstatisticallyanalysedbySEM.TheresultsshowthatHuangcaobafaultslatestactivitiesfortheholoceneearly,andfaultwasdominatedbystickslip.

关键词：活动断裂；断层泥；石英形貌特征

Keywords:activityfault；faultgouge；quartzmorphologicalfeatures

中图分类号：P5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）07-0077-01

0引言

断层在应力作用下发生滑动时，结构面上的断层物质结构构造会发生明显改变，如碎裂化、角砾化和糜棱岩化等。当压扭或剪切应力足够大，或断层发生多次活动时，断层物质除粒度进一步细化外，其矿物相也会发生重要转变。断层泥即是脆性断裂带断层物质在压扭或剪切应力下被搓磨形成的。断层泥是断层活动的信息载体，通过解析断层泥信息，可以了解断层活动性历史，有助于对断层的地震危险性作出正确评价。

1研究区区域构造特征

在云南龙陵县黄草坝附近出露有呈NE向展布的黄草坝断裂，该断裂向南在龙陵附近与龙陵-瑞丽断裂相连，向NE在镇安盆地附近隐伏消失。断裂带在遥感影像上标志明显，表现为直线状线性槽谷地貌。沿断裂带在黄草坝附近发育断层三角面，并断续有温泉分布。同时在野外调查过程中发现，该地区还发育有NNW向的断层。可见该区断层活动较复杂，且该区紧邻怒江断裂，对该区断裂的详细研究有助于深大断裂怒江断裂带的研究。

2样品采集及制备

2.1样品的采集在野外断层观察研究中，对每条断层剖面进行了仔细观察描述，分别选取了活动最新的6个不同断层剖面，采集了断层泥样品。其中Yb01、Yb03、Yb06为黄草坝断层的不同区段所取样品。

2.2样品的制备取300-500克样品，置入烧杯中泡散，经搅拌后倒去最上部分溶液，尽量除去其中的泥质；用10%盐酸溶液浸泡24h以去除碳酸盐物质及表面的附着物；筛选粒级60-120目的颗粒，在双目镜下挑出百余粒石英颗粒；将颗粒分散粘在贴有导电胶带的SEM铜样品台上；在真空镀膜机镀金，以利于导电；用LEO—400型SEM观察石英碎屑表面微观形貌特征。

3结果及讨论

断层活动形成的石英碎砾随着时间的流逝，不断地受地下水等因素的风化刻蚀，其刻蚀速率在一般地质环境中是不变的[1]。断层的活动使得断层泥中的石英颗粒表面存在两种成因完全不同的微形貌特征。一种是由于应力作用形成的，称作应力痕迹微形貌；另一种是由于溶蚀风化作用形成，称作溶蚀微形貌。应力痕迹微形貌记录了断层活动方式和活动期次的信息；溶蚀微形貌记录了断层活动的年代信息[2]。因此，通过统计断层带的石英碎砾表面的结构特征，可用来研究判定断层的最新活动年代及活动方式。

3.1断层最新活动时代的研究日本学者金哲司1985年根据电子显微镜的扫描结果，将石英颗粒表面溶蚀形貌分为八类结构。并对各类溶蚀形貌特征进行了年代学测定及研究[3]。杨主恩1985年又进一步将其中的第一组特征再次细分为三个亚组，对其形成年代进行了更细划分[1]。按这一划分依据对上述断层泥样品中的石英碎砾分类进行了统计。

上述6件样品经扫描电镜的观察，样品中石英颗粒表面溶蚀特征主要以浅橘皮状结构为主。石英形貌特征统计结果表明：样品Yb03所反映的断层最新活动时代为全新世早期；其余样品所反映的断层最新活动时代都为晚更新世早期。

3.2断层运动方式的判别断层活动可在石英碎砾表面形成撞击坑、研磨坑、平直擦痕、弯曲擦痕、阶步状断口、粒内微裂纹等特征。观察统计断层滑动在石英碎砾上所留下的各种显微构造特征，可以判定所研究的断层经历的滑动方式[4]。

根据对以上样品的观察统计，样品Yb03石英表面显微特征几乎全部为断层快速运动形成的撞击坑、平直擦痕、丁字状擦痕、阶步状断口、贝壳状断口等，表面该断层运动方式为粘滑；其余样品石英表面显微特征表现为以断层快速运动形成的撞击坑、平直擦痕、丁字状擦痕、阶步状断口、贝壳状断口等为主，见有少量断层缓慢运动形成的研磨坑、弧形擦痕、裂而不破现象等，表面其他断层运动方式以粘滑为主，兼有蠕滑。

4结论

根据对云南龙陵县黄草坝区断层泥中石英扫描电镜样品的分析，区内发育的NE向的黄草坝断层活动时代最新，且给断层在晚更新世早期至全新世早期应有两次快速活动，最新活动时代为为全新世。其他与黄草坝断层相交的断层活动时代较早，为晚更新世早期。且该区断层都以粘滑为主。

参考文献：

[1]杨主恩.活断层中断层泥的石英碎砾的显微特征及其意义[J].科学通报，1984，29（8）：484-486.

[2]申俊峰，申旭辉，曹忠全，等.断层泥石英微形貌特征在断层活动性研究中的意义[J].矿物岩石，2007，27（1）：90-96.

[3]Kanaori.Y.Tanaka.kandMiyakoshi.K.Furtherstudiesontheuseofquartzgrainsfaultgougesofestablishofthefault[J].EngineeringGeology，1984，21：175-194.

[4]张秉良，刘行松，何昌荣.阿尔金断裂东段断层滑动方式的研究[J].工程地质学报，2000，8（3）：259-264.

作者简介：任志栋（1985-），男，甘肃酒泉人，硕士研究生，主要研究方向为活动断裂。