断层带是岩石圈中流体活动的关键场所，其流体运移过程对断层带物质组成、力学性质及长期演化具有重要影响。红河断裂带（图1）作为扬子地块与印支地块之间的边界断裂，在青藏高原东南缘与东南亚北部构造演化中具有重要地位。该断裂带时空演化复杂，经历了多期构造变形，其南北段变形机制存在显著差异。特别是进入第四纪以来，南段的中谷断裂活动性增强，表现出逐渐取代山前断裂的趋势。在这一背景下，流体活动在中谷断裂演化中所扮的角色备受关注。断层带内部结构及其渗透性是控制流体运移的关键因素。然而，长期以来，通过断层岩渗透率测量来揭示其渗流结构往往面临较大挑战。

针对上述问题，我校地球物理与信息技术学院博士生闫秀丽在杨涛教授和中国地震局地质研究所陈建业研究员指导下，联合以色列地质调查局Tsafrir Levi博士等人，对红河断裂带中谷断裂代表露头（图2）的断层岩开展了系统岩石磁学测量与分析，并结合扫描电镜与能谱分析，探讨中谷断裂流体活动的磁学记录。取得了如下认识：

（1）断层围岩中主要磁性矿物为黄铁矿，而断层带内菱铁矿与磁铁矿不均匀分布（图3），且存在大量重晶石，表明断层带曾经历广泛的热液活动。

（2）流体愈合作用与粘土矿物富集导致断层核部渗透率显著降低，形成约90厘米厚的低渗屏障，有效抑制了流体的横向跨断层迁移（图4）。

（3）断层带不同部位水岩相互作用存在差异，造成磁性矿物在断层不同部位呈现不同组合特征。

（4）自古近纪以来，中谷断裂至少经历三期构造活动，热液体系自古近纪—早新近纪的硫酸盐主导，逐渐转变为新近纪以来的富CO₂流体（图4）。

上述研究成果为理解红河断裂带中谷断裂的演化历史与现今变形机制提供了岩石磁学新视角，也为揭示断裂带流体迁移行为提供了新的研究路径。

图1 红河断裂地表破裂分布图

图2 (a-b) 中谷断裂那炳剖面照片及素描图; (c-d) 部分样品扫描电镜照片

图3 碳质泥岩样品磁化率随温度变化曲线

图4 中谷断裂断层演化及流体活动过程的概念模型

该研究受到国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（42161144009）的资助。成果近期发表在国际地学专业期刊《Journal of Geophysical Research：Solid Earth》上：Xiuli Yan, Debao Liang, Erhui Ren, Tao Yang*, Tsafrir Levi, Ram Weinberger, Shmuel Marco, Jianye Chen, Lishun Luo, and Guodong Wang (2025). Conduit or Barrier? Insights from Rock Magnetic Properties of the Red River Fault, China. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 130(11), e2025JB031701.

全文链接：https://doi.org/10.1029/2025JB031701