浙江桐村寒武系大陈岭组的软沉积变形构造特征及地震驱动机制分析

【摘要】：软沉积变形构造是确立古地震是否发育的关键证据之一。在浙江桐村寒武系大陈岭组剖面确立的三个地震驱动的软沉积变形事件层中，主要软沉积变形有地震微断裂、微褶皱、液化构造，它们反映出沉积物遭受地震作用时，流体压力改变的程度以及发生液化的强度。 地震微断裂可单独发育，也可成组出现，组成阶梯状微断层或其它形状。桐村剖面事件层中断层规模小，间距亦小，倾角较陡，多在60°-70°，裂缝面较平直，是张性断裂，限于层内发育，不具共轭性，由岩层底部向上逐渐变细变少或均匀分布,沿断裂面充填灰泥质。 水塑性变形构造主要包括微褶皱纹层和与液化脉有关的褶皱。与地层相交的角度较缓，发育程序较小，形态不规则，不协调，均为层内变形,在纵向上主要表现变形层在上、下两侧均夹持于未变形沉积层之间，但又与构造褶皱不同,外观较为杂乱。桐村剖面三个事件层中的微褶皱，其主体是原地、对称褶皱，存在均一液化层，明显与滑坡成因的变形构造特征不符,并对桐村剖面的微褶皱轴面进行随机测量，共获得39组数据，水平校正后进行统计分析，排除其滑坡成因的可能性。 液化构造包括泄水构造和液化脉构造。泄水构造表现为两种产出形态，但均未见到液化脉，表明此构造是由非地震因素的。液化脉构造是液化泄水产生的层内运动，均有液化母岩层或层源，许多纹层灰岩在野外宏观特征为厚层状，并未显示纹层，但显微镜下纹层十分清楚，是一种物质不灭，形态转移的地质现象，显示出侵位时脉的流动构造。形成形态由三种原因导致，并分别代表着液化发生的不同阶段，并从岩石、构造特征，能谱分析以及Sr、C、0同位素分析三个方面对液化脉构造进行对比研究。 另外，桐村剖面中，非地震驱动的变形构造有泄水构造、结核、槽模、负荷构造四类。 通过对软沉积变形构造的形态特征、产状观察和统计，与其它非地震成因的类似构造相区分，进一步确立地震是它们最有可能的驱动机制；震积岩三个事件层的发现，说明大陈岭组沉积期为古地震频发期,古地震为开化-淳安断裂带活动诱发成因，故以事件层Ⅱ沉积时期为开化-淳安断裂带活动强烈期；统计出三个事件层中地震扰动层的厚度和震中距，估算事件层Ⅱ和事件层Ⅲ的震级为6-7级和6级左右；通过对Sr、C、0同位素特征的异常研究，得出海啸沉积对剖面大陈岭期沉积的影响，地震液化或软沉积变形近地表发生，脉体具有陆源沉积的特点。从而，完善了震积岩的识别标志和岩相序列，从地球化学的角度为液化脉的地震成因提供了佐证，深化了对浙西寒武系大陈岭组地震事件沉积的认识。