珠江三角洲地區斷層構造巖三維微觀結構特征初步研究

作者：施雨彤,陳震,張獻河,劉潔

摘要：巖石內部成分和結構反映其形成過程的環境條件.本文利用高分辨率X射線微觀層析成像(微觀CT)技術,對珠江三角洲地區斷層構造巖(以斷層角礫巖、碎裂巖為主)進行三維成像觀測和定量分析,嘗試從微觀角度給出該地區斷裂活動特征的解釋.研究珠三角地區8個斷層構造巖的樣品,除一個樣品中僅以孔隙狀態呈現外,樣品中均可見明顯裂隙;樣品孔隙度范圍在1.4% 到13.4%;大量樣品中可見代表高密度礦物成分的白色影像,其體積占比范圍從0.7% 到15.6%;裂隙和白色影像具有很好的相關性.對裂縫大小、延伸方向和延伸尺度等參數進行定量分析,并提取了裂隙體積和裂隙長度的分形維數.樣品內部,不同尺度的微裂隙的優勢方向具有很好的一致性;定向樣品還表明,微米CT樣品中裂縫的優勢方位與宏觀斷裂的主要活動方位具有一致性.背散射電子成像及能譜分析表明,斷層角礫巖的基質以石英為主,白色影像為鐵氧化物,可能是流體在孔隙、裂隙中流動所逐步沉淀形成.斷層角礫巖的微觀結構顯示其形成的力學屬性為拉張環境,至少經歷了巖石破碎、流水作用形成含鐵礦物沉淀、膠結,以及后期的進一步破碎三個發展階段.

發文機構：中山大學地球科學與工程學院 廣東省地球動力作用與地質災害重點實驗室 廣東省地質調查院

關鍵詞：斷層構造巖巖石微觀層析成像三維結構裂縫表征fault tectonitesrock microtomographythree-dimensional structurecrack characterization

分類號： P631[天文地球—地質礦產勘探]