朱彤，李本仙，李耀宗，孟杰，劉曉旸,5，費渴心

1.吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061； 2.吉林省地質(zhì)調(diào)查院 九分院，長春 130102； 3.平煤神馬建工集團(tuán)有限公司，河南 平頂山 467000； 4.哈爾濱師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，哈爾濱 150025； 5.吉林大學(xué) 無機(jī)合成與制備化學(xué)國家重點實驗室，長春 130012

0 引言

地質(zhì)體在地應(yīng)力作用下破裂，沿破裂面滑動形成斷層。在斷層活動過程中，巖石在強(qiáng)烈的應(yīng)力作用下發(fā)生破碎，斷層構(gòu)造面會發(fā)生角礫化，甚至泥粉化，最終形成斷層泥質(zhì)物質(zhì)[1--9]。大量研究結(jié)果表明，斷層泥的形成是斷層反復(fù)運動的結(jié)果，物質(zhì)組成主要與母巖成分有關(guān)，細(xì)粒物質(zhì)主要為石英和長石等礦物碎屑，以及黏土礦物和少量巖屑。它是斷層兩側(cè)機(jī)械摩擦形成的泥質(zhì)物質(zhì)，是斷層脆性剪切變形的物質(zhì)記錄[7--14]。作為斷層演化歷史的見證者，斷層泥能揭示關(guān)于斷層活動的年代、性質(zhì)和強(qiáng)度等重要信息[3--17]。

斷層泥中夾雜的石英碎屑溶解速度緩慢、具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，性質(zhì)較為穩(wěn)定，其表面的微觀形貌特征復(fù)雜、類型繁多，記錄了斷層的滑動方式和最新活動時間等重要的斷層剪切變形信息[10--13,18]。石英顆粒表面的微觀形貌主要取決于斷層活動的歷史，并不會受母巖巖性特征的影響，通過對斷層泥中石英顆粒表面微形貌特征的識別和統(tǒng)計，可以為估算斷層活動相對時間提供證據(jù)和判斷斷層的滑動方式[15,19]。一般認(rèn)為，斷層的滑動方式有兩種：一種是黏滑，源于斷層的驟然失穩(wěn)及破裂；另一種是蠕滑，斷層在較長時間里緩慢低速地運動。由于前者伴隨著地震的發(fā)生，而后者不發(fā)生地震[20]。因此，識別判斷斷層的滑動方式，特別是活動斷層的黏滑，對判斷其是否與地震作用有關(guān)具有重要意義。

大興安嶺斷塊隆起區(qū)位于內(nèi)蒙古東北部松遼平原西側(cè)，存在一些中強(qiáng)地震及小地震活動。2003年8月和2004年3月，先后于內(nèi)蒙古巴林左旗和內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗發(fā)生MS5.9地震，為該地區(qū)有記載以來的最高震級[21]。杜龍等[21--22]在調(diào)查研究中確定了存在走向為NW向的水泉子溝—天山口斷裂帶，推測該斷裂帶為2003年內(nèi)蒙古巴林左旗MS5.9地震的發(fā)震斷裂帶。

以內(nèi)蒙古水泉子溝—天山口斷裂帶中的楊樹林剖面作為研究對象，利用掃描電子顯微鏡(SEM)技術(shù)，觀察和統(tǒng)計分析內(nèi)蒙古水泉子溝—天山口斷裂帶斷層泥中石英顆粒表面微形貌特征，確定研究區(qū)內(nèi)斷裂帶的活動年代和運動方式，深入研究斷裂帶的活動性，為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的分布、發(fā)育特征、形成機(jī)制及防治措施，地震的預(yù)報和預(yù)測、活動斷裂與地震的關(guān)系的研究提供參考。

1 國內(nèi)外斷層泥中石英顆粒微形貌研究進(jìn)展

20世紀(jì)80年代初，日本學(xué)者Kanaori et al.[10]率先提出可將石英微形貌應(yīng)用于斷裂活動性研究。Kanaori et al.[10--13]對日本Atotsugawa斷裂構(gòu)造斷層泥中石英顆粒表面微形貌類型統(tǒng)計分析，總結(jié)出斷層泥受地下水的侵蝕時間越長，石英顆粒表面溶蝕的微形貌越復(fù)雜的規(guī)律。通過對比斷層泥中石英的熱釋光年齡(TL)，確定了斷層泥溶蝕微形貌與斷層活動年代的對應(yīng)關(guān)系，將斷層泥中石英顆粒表面的溶蝕微形貌分為Ⅰ～Ⅳ 4類，其中Ⅰ類的溶蝕程度最淺，代表斷層形成的時間最短，Ⅳ類的溶蝕程度最深，代表斷層的形成時間最長。同期，中國學(xué)者楊主恩[18]和金鳳英[23]等利用石英微形貌對斷裂的活動方式進(jìn)行了研究。俞維賢[24--25]、申俊峰[15,19]等又將Ⅰ類結(jié)構(gòu)細(xì)分為3個亞類(Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc)，并更為細(xì)致地劃分了其形成年代。

理論上說，石英的實際溶蝕過程會受到多重因素的影響，與所處環(huán)境的溫度、壓力以及溶蝕液的pH值有關(guān)[13]。然而，實驗結(jié)果[12--13]證實，在接近地表的斷層中，溫度和pH值等環(huán)境條件對石英顆粒溶蝕過程的影響非常小，當(dāng)pH≤9時石英的溶解度為10-6量級，溫度在25℃時石英溶解度約10×10-6。時間是影響石英溶蝕過程的關(guān)鍵因素，時間的尺度又非常大，在地表下10 m的地方，1 cm3的石英晶體如果溶解掉90 mg(相當(dāng)于石英重量的7%)，大約需要2×104a[16]。所以，根據(jù)地質(zhì)年代與斷層泥中石英顆粒溶蝕微形貌的對應(yīng)關(guān)系，編制出斷層泥中石英顆粒溶蝕微形貌與地質(zhì)年代的綜合圖譜(圖1)[7,15--16,26--28]。

圖1 斷層泥中石英顆粒形貌結(jié)構(gòu)分類和相對年代Fig.1 Classification of morphology and structure of quartz grains in fault gouge and their relative chronology

由圖1可以看出，斷層泥中石英顆粒表面的微形貌結(jié)構(gòu)可進(jìn)行如下排列：首先是表面光滑度較高的貝殼狀和次貝殼狀結(jié)構(gòu)；其次是表面光滑度較低的橘皮狀結(jié)構(gòu)；再次則是相對較為粗糙的魚鱗狀和苔蘚狀結(jié)構(gòu)；從次結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的鐘乳狀和蟲蛀狀結(jié)構(gòu)；最后為復(fù)雜程度最高的渦穴狀和珊瑚狀結(jié)構(gòu)。這些石英顆粒的微形貌結(jié)構(gòu)依次代表了風(fēng)化的深度和復(fù)雜程度，實際上體現(xiàn)了風(fēng)化時間的長短。一般來講，石英顆粒表面的溶蝕形貌特征越復(fù)雜、溶蝕凹溝越深，意味著其遭受溶蝕作用的時間越長，斷層的活動年代越久遠(yuǎn)[15,19]。

楊主恩等發(fā)現(xiàn)[18]，斷層的活動方式會對斷層泥中石英顆粒表面的破裂特征產(chǎn)生較為顯著的影響。受高應(yīng)力作用的影響，斷層以快速的黏滑形式運動時，往往會在石英顆粒表面形成貝殼狀和階步狀等形貌特征；然而，若斷層以緩慢的蠕滑形式運動，那么一般會在其表面留下研磨坑和弧形擦痕等形貌特征。依據(jù)這些機(jī)械作用產(chǎn)生的痕跡能夠識別斷層活動方式。大量的綜合研究表明[23--25]，具Ru、Ⅰa類溶蝕形貌特征的石英顆粒表面疊加的機(jī)械作用特征可分為A、B、C 3類。斷層泥中石英顆粒的A1、B1和C1類特征源于斷層的蠕滑壓磨；而A4、B4和C4類特征則源于斷層的快速運動。A2、B2、C2與A3、B3、C3是介于上述兩大類典型特征間的過渡類型，分別是與蠕滑型接近的過渡Ⅰ型和與黏滑型接近的過渡Ⅱ型(表1)。

表1 石英顆粒表面機(jī)械作用分類

2 水泉子溝—天山口斷裂帶地質(zhì)特征

杜龍等[21--22]在對2003年內(nèi)蒙古巴林左旗MS5.9地震的調(diào)查研究中，發(fā)現(xiàn)了水泉子溝—天山口斷裂帶。該斷裂帶由兩段組成：一段是NWW向的水泉子溝—西山灣段，另一段是NW向的楊樹林—天山口段(圖2)[21--22]。斷層泥電子自旋共振結(jié)果表明，本文所研究的楊樹林剖面所在的楊樹林—天山口段斷層泥的形成年齡為(602±60)ka，推測其為中更新世早期活動斷裂[21--22]。

圖2 水泉子溝—天山口斷裂帶楊樹林剖面位置簡圖Fig.2 Location map of Yangshulin profile in Shuiquanzigou--Tianshankou fault zone

剖面位于內(nèi)蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗西北部，坐標(biāo)：43°53′29″N，119°59′38″E，歸屬于NW向的楊樹林—天山口段，剖面方位349°。經(jīng)野外實地觀測，斷層帶發(fā)育于晚侏羅世瑪尼吐組(J3mn)火山巖中，巖性為暗紅色英安巖和暗黃綠色安山巖，英安巖呈集塊狀被安山質(zhì)熔巖固結(jié)。斷層帶形成了一條寬0.1～0.5 m不等的破碎帶，破碎帶兩側(cè)斷層面產(chǎn)狀為：上盤面產(chǎn)狀255°∠74°，下盤面產(chǎn)狀189°∠76°，而且斷層面上發(fā)現(xiàn)有碳質(zhì)薄膜。此外斷層帶兩側(cè)還發(fā)育有羽狀節(jié)理(圖3)，羽狀節(jié)理與斷層面的交角為20°～40°，野外觀測判斷此斷層為逆斷層[29--30]。

3 樣品的采集及實驗方法

3.1 樣品的采集及預(yù)處理過程

采集樣品前，去除表層已風(fēng)化的斷層泥約10 cm。在垂直斷層面方向上等間距布置采樣位置，采集5個樣品，其尺寸為5 cm×5 cm，單個樣品約重200 g，采樣位置如圖3所示，由南向北依次命名為樣品1.1、1.2、1.3、1.4、1.5。

圖3 斷層剖面照片(A)及其采樣位置示意圖(B)Fig.3 Photo of fault profile(A) and sketch map of its sampling locations(B)

野外采取的樣品在開展石英微形貌研究測試工作前進(jìn)行預(yù)處理，相繼完成淘洗、酸洗、挑純和鏡下拍攝4個過程[7,15--16,26,31]，預(yù)處理工作在吉林大學(xué)無機(jī)合成與制備化學(xué)國家重點實驗室進(jìn)行，詳細(xì)操作步驟為：

(1)淘洗除去黏粒級的礦物

將采集的斷層泥樣品放置于烘箱內(nèi)，溫度80℃持續(xù)烘干8 h，待冷卻后取出5 g樣品置入燒杯內(nèi)；加入足量的蒸餾水，充分?jǐn)嚢韬蠼? h，間隔2 h晃動，確保其礦物顆粒充分吸水，自然分散、解體且細(xì)粒黏土礦物懸浮，浸泡后晃動靜置20 min，除去懸浮液。對沉淀碎屑顆粒加水重復(fù)此操作，反復(fù)淘洗，直至懸浮液不再渾濁，最大限度去除細(xì)粒級黏土礦物。

(2)10%鹽酸浸泡去除碳酸鹽碎屑

將之前得到的沉淀碎屑顆粒在烘箱中60℃低溫烘干8 h，冷卻后置于燒杯，加入足量10%的鹽酸充分?jǐn)嚢?，待碎屑顆粒與鹽酸充分反應(yīng)沒有氣泡產(chǎn)生后。靜置15 min，再用蒸餾水淘洗，之后重復(fù)加入10%的鹽酸，充分?jǐn)嚢韬箪o置8 h，靜置后淘洗、烘干得到去除碳酸鹽碎屑的斷層泥碎屑顆粒。

(3)體視鏡下挑選石英顆粒

對碎屑顆粒進(jìn)行篩分分級，選擇粒度在60目(0.25 mm)～200目(0.075 mm)之間的顆粒進(jìn)行石英樣品的挑選。

3.2 石英顆粒表面微形貌觀察方法

掃描電鏡分析在吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)綜合平臺完成，采用荷蘭Thermo Fisher(FEI)公司的具有環(huán)境真空功能的高分辨率掃描電鏡進(jìn)行測試分析。加速電壓200 V～30 kV，連續(xù)可調(diào)，二次電子分辨率1.0～2.3 nm，最大束流200 nA，焦距10.9 nm，樣品室壓力最高達(dá)4 000 Pa。

本次研究以每個樣品隨機(jī)選取的80顆石英作為研究對象。為便于逐個觀察，用導(dǎo)電膠將石英顆粒按順序排列。將已固定好的樣品，粘貼在樣品臺上，將樣品送入樣品倉內(nèi)放置于掃描電鏡下掃描觀察，采用不同倍數(shù)放大，觀察測量石英表面的微形貌，同時拍攝存儲不同倍數(shù)下的石英微型貌照片，以便后期統(tǒng)計和分析。根據(jù)所觀察到的每個石英碎礫表面形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定統(tǒng)計，一顆碎礫作一次計數(shù)。

4 測試與分析

4.1 石英顆粒表面微形貌

石英顆粒表面微形貌呈貝殼狀、次貝殼狀、橘皮狀和魚鱗狀4類結(jié)構(gòu)(圖4)。從石英顆粒表面微形貌特征統(tǒng)計結(jié)果(表2)中可以看出，樣品1.1～樣品1.4中，均有貝殼狀結(jié)構(gòu)的石英顆粒出現(xiàn)，呈棱角狀外形，具有棱和脊。依據(jù)石英顆粒形貌結(jié)構(gòu)分類和相對年代的對應(yīng)關(guān)系(圖1)，貝殼狀結(jié)構(gòu)對應(yīng)Ru類，指示斷層在全新世有過活動。

A.表面貝殼狀微形貌，Ru類；B.表面次貝殼狀微形貌，Ia類；C.表面橘皮狀微形貌，Ib類；D.表面魚鱗狀微形貌， Ic類。圖4 石英顆粒表面微形貌特征Fig.4 Micro-morphological characteristics of quartz grains surface

表2 石英顆粒表面微形貌特征統(tǒng)計

在樣品1.1和樣品1.2中，石英顆粒多呈次貝殼狀結(jié)構(gòu)，棱脊略有蝕損，對應(yīng)Ⅰa類。在樣品1.3和樣品1.4中，石英顆粒多呈橘皮狀結(jié)構(gòu)，微觀形貌表面起伏不平，對應(yīng)Ⅰb類。在樣品1.5中，可以明顯看出石英顆粒表面多呈魚鱗狀結(jié)構(gòu)，對應(yīng)Ⅰc類。因此，楊樹林剖面采集的5個樣品中，橫向上，石英顆粒表面風(fēng)化刻蝕的深度和復(fù)雜程度不斷加深。

4.2 石英表面機(jī)械作用特征

石英顆粒表面出現(xiàn)的典型機(jī)械作用特征如圖5所示。根據(jù)石英顆粒表面機(jī)械作用分類(表1)，將5個樣品中石英顆粒表面疊加的機(jī)械作用特征按照撞擦特征(A)、破裂特征(B)和碎礫形態(tài)特征(C)分為3類[32]，其中：

等軸狀壓磨坑屬于A1類，推測是斷層在復(fù)雜環(huán)境中不斷擠壓和研磨，由顆粒間的壓磨而形成，常是斷層蠕滑壓磨下的產(chǎn)物；長軸形撞磨坑屬于A2類，與蠕滑產(chǎn)物相接近；直線形擦痕屬于A3類，意味著較快速的摩擦運動，與黏滑產(chǎn)物相接近；高速撞擊坑屬于A4類，推測是高應(yīng)力的快速撞擊楔入特征，代表快速的斷層運動成因，是斷層發(fā)生黏滑運動的產(chǎn)物。

曲形裂紋屬于B1類，裂而不斷，曲狀延伸，由緩慢擦裂形成，在蠕滑狀態(tài)下最為發(fā)育；階步屬于B3類，由快速張裂而無摩擦運動所致，指示斷層運動與黏滑型接近；河流花樣屬于B4類，是典型的高速沖擊破裂特征，是斷層突發(fā)性地快速黏滑運動的產(chǎn)物。

A1.近等軸狀壓磨坑；A2.長軸形撞磨坑；A3.直線形擦痕；A4.高速撞擊坑；B1.曲形裂紋；B3.階步；B4.河流花樣；C1.圓狀；C2.次圓狀；C3.次棱角狀；C4.棱角狀。圖5 石英顆粒表面機(jī)械作用特征Fig.5 Characteristics of mechanical action on surface of quartz grains

圓狀形態(tài)屬于C1類，是斷層蠕滑運動的產(chǎn)物；次圓狀形態(tài)屬于C2類，指示斷層運動與蠕滑型接近；次棱角狀形態(tài)屬于C3類，指示斷層運動與黏滑型接近；棱角狀形態(tài)屬于C4類，是斷層黏滑運動的產(chǎn)物。

5 討論

5.1 斷層活動年代討論

將觀察到的斷層泥中石英微形貌特征進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以得出，所有結(jié)果的分布范圍均在Ru類～Ⅰc類之間，其中樣品1.1和樣品1.2中Ⅰa類最多，分別占總數(shù)的44.4%和40.7%；樣品1.3和樣品1.4中Ⅰb類最多，分別占總數(shù)的44%和43.8%；樣品1.5中Ⅰc類最多，占總數(shù)50%。(圖6)

圖6 石英顆粒表面微形貌特征統(tǒng)計結(jié)果Fig.6 Statistical results of micro-morphological characteristics of quartz grains surface

樣品1.1～樣品1.4中，均有Ru類出現(xiàn)。對照石英顆粒形貌結(jié)構(gòu)分類和相對年代圖譜(圖1)可以推斷：該斷層活動始于早更新世，經(jīng)歷過多期次活動，具有良好的延續(xù)性，直至全新世仍具有一定的活動性，由此可判斷該斷層為活動斷層，與杜龍所確定的斷層為中更新世早期活動斷層的結(jié)論一致[24]。

依據(jù)石英顆粒形貌結(jié)構(gòu)分類和相對年代圖譜(圖1)，將觀察到的斷層泥中石英微形貌特征進(jìn)行統(tǒng)計分析，由統(tǒng)計結(jié)果(圖6)可以分析得出：樣品1.1中Ⅰa類形貌特征占比最大，對應(yīng)年代為晚更新世；樣品1.2中Ⅰa類形貌特征占比最大，對應(yīng)年代為晚更新世；樣品1.3中Ⅰb類形貌特征占比最大，對應(yīng)年代為中更新世；樣品1.4中Ⅰb類形貌特征占比最大，對應(yīng)年代為中更新世；樣品1.5中Ⅰc類形貌特征占比最大，對應(yīng)年代為早更新世?？梢悦黠@地看出，橫向上(沿著斷層面水平方向)，斷層活動年代有由新到老的趨勢。越靠近上盤，活動年代越新；越靠近下盤，活動年代越久。在上盤上升過程中，斷層泥不斷發(fā)育。由此推測，在此逆斷層的形成過程中，上盤為主動盤，斷層泥的發(fā)育方向為由下盤到上盤。

按照逆斷層形成的一般力學(xué)機(jī)制[33]，斷層的形成是受水平構(gòu)造應(yīng)力σ1和巖層自重應(yīng)力σw共同作用的結(jié)果，形成兩組剖面共軛剪切，導(dǎo)致巖層破裂。通常情況下，兩組剪切破裂中的一組由于構(gòu)造應(yīng)力的持續(xù)作用而發(fā)育為逆斷層(圖7)。根據(jù)逆斷層形成過程中的動力學(xué)條件判斷，主動力σ1和σw位于斷層上盤，隨著上盤的上升形成逆斷層，可見上盤為主動盤，下盤為被動盤，斷層上下兩盤的位移是上盤運動的結(jié)果。文中所得出的結(jié)論與逆斷層形成的動力學(xué)和運動學(xué)分析相吻合。

圖7 逆斷層形成過程中力學(xué)分析示意圖Fig.7 Schematic illustration of mechanical analysis during formation on reverse fault

5.2 斷層活動方式討論

斷層滑動方式的判斷較復(fù)雜，僅憑石英單一特征不足以確定。研究表明[24--25]：若只是按照A類、B類或C類單一特征的發(fā)育豐度進(jìn)行分析和評估，即便是對同一試樣，也難以獲得統(tǒng)一的判定結(jié)果。若要準(zhǔn)確地確定斷層滑動的方式，既要考慮到測試樣品的各類特征的豐度狀況，也需要對撞擦特征、破裂特征和碎礫形態(tài)多種因素在判定活動方式中所占的比重進(jìn)行綜合分析，應(yīng)用模糊綜合評判的方法進(jìn)行分析，更易得出符合客觀實際的準(zhǔn)確結(jié)論。

設(shè)U為機(jī)械作用因素集：U={A，B，C}

V為滑動方式評判集：V={V1，V2，V3，V4}

其中，A、B、C分別表示撞擦特征、破裂特征和碎礫形態(tài)3類機(jī)械作用特征；V1，V2，V3，V4分別表示蠕滑型、過渡Ⅰ型、過渡Ⅱ型和黏滑型4類不同的滑動方式。

對于采集到的斷層泥樣品，通過清晰直觀的掃描電鏡照片對其呈現(xiàn)出來的各種特征進(jìn)行準(zhǔn)確全面地統(tǒng)計，其各類特征所占統(tǒng)計顆粒的百分?jǐn)?shù)可構(gòu)成U與V的模糊矩陣關(guān)系。

以樣品1.1為例，就因素A而言，通過掃描電鏡照片對其呈現(xiàn)出來的各種特征進(jìn)行準(zhǔn)確全面地統(tǒng)計。其中，具有A1類特征且滑動方式為V1的顆粒占總數(shù)的5%；具有A2類特征且滑動方式為V2的顆粒占總數(shù)的22%；具有A3類特征且滑動方式為V3的顆粒占總數(shù)的14%；具有A4類特征且滑動方式為V4的顆粒占總數(shù)的59%。即得出該斷層滑動方式評價向量為：

(0.05，0.22，0.14，0.59)

按照上述方法統(tǒng)計計算可知，對于因素B，其滑動方式評價向量為：

(0.08，0，0.35，0.57)

對于因素C，其滑動方式評價向量為：

(0，0.08，0.46，0.46)

對于樣品1.1，設(shè)R1.1為U和V的模糊矩陣關(guān)系，即模糊評價矩陣?；谀：龜?shù)學(xué)綜合評判理論，可由以上3個評價向量組成科學(xué)合理的滑動方式評價矩陣(式1)：

(1)

同理，樣品1.2、樣品1.3、樣品1.4、樣品1.5的滑動方式評價矩陣依次如下(式2～式5)：

(2)

(3)

(4)

(5)

大量實驗證實[25--28,32]，對于撞擦特征、破裂特征和碎礫形態(tài)特征3個因素，在對斷層運動形式進(jìn)行分析和確定時，前兩個特征尤為關(guān)鍵，尤其是撞擦特征，能夠比較直觀、準(zhǔn)確地表明機(jī)械運動變化。參考前人[24--25]在特征因素權(quán)數(shù)分配中的成果，將本實驗中撞擦特征、破裂特征和碎礫形態(tài)特征3個因素的權(quán)重分配系數(shù)定為：

Q=(0.40，0.35，0.25)

據(jù)此，對于樣品1.1，斷層滑動方式的模糊綜合評價為：

B1.1=Q·R1.1=(0.40 0.35 0.25)·

(6)

根據(jù)最大、最小運算法則并做歸一化處理：

B1.1=(0.08 0.21 0.33 0.38)

公式(6)的歸一化處理結(jié)果表明，模糊綜合評價函數(shù)與前述函數(shù)V={V1，V2，V3，V4}存在對應(yīng)關(guān)系，對于樣品1.1，按權(quán)重分配Q考慮，支持V1判斷的比重為8%，支持V2判斷的比重為21%，支持V3判斷的比重為33%，支持V4判斷的比重為38%。取最大值，即V4判斷所占的比重最大，綜合判斷樣品1.1的結(jié)果為黏滑型。

同理，樣品1.2、樣品1.3、樣品1.4、樣品1.5的模糊綜合評價的最終結(jié)果依次如下：

B1.2=(0.12 0.11 0.36 0.42)

B1.3=(0.23 0.17 0.28 0.32)

B1.4=(0.12 0.12 0.29 0.47)

B1.5=(0.10 0.31 0.21 0.38)

上述結(jié)果表明，樣品1.1、1.2、1.3、1.4、1.5，按權(quán)重分配Q考慮撞磨特征、破裂特征和碎礫形態(tài)3種因素，支持V4判斷的比重均大于V1、V2、V3，可以得出，全新世及晚更新世以來，斷層的主要活動方式為黏滑，蠕滑表現(xiàn)較弱。

6 結(jié)論

(1)水泉子溝—天山口斷裂帶楊樹林剖面斷層活動始于早更新世，經(jīng)歷過多期次活動，直至全新世仍具有一定的活動性，且具有良好的延續(xù)性。

(2)水泉子溝—天山口斷裂帶楊樹林剖面斷層為逆斷層，依據(jù)橫向上斷層泥活動年代的變化趨勢，推測斷層泥是在上盤上升的過程中不斷發(fā)育，上盤為主動盤，斷層泥的發(fā)育方向為由下盤到上盤，與逆斷層形成的一般力學(xué)性質(zhì)相一致。

(3)根據(jù)斷層泥中石英顆粒表面機(jī)械作用特征的統(tǒng)計分析結(jié)果，判斷水泉子溝—天山口斷裂帶楊樹林剖面斷層的活動方式以黏滑為主，蠕滑表現(xiàn)較弱，是與地震活動有關(guān)的活動斷裂。

致謝感謝吉林大學(xué)無機(jī)合成與制備國家重點實驗室和吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)綜合平臺在本次SEM測試工作中給予的支持！