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2014年中国地球科学联合学术年会

2014年中国地球科学联合学术年会

  • 召开年:2014
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2014-10-19

主办单位:中国地球物理学会;中国地质学会

会议文集:2014年中国地球科学联合学术年会论文集

会议论文
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  • 摘要:蒙古-鄂霍茨克缝合带在东亚大陆形成与演化的历史过程中占有极其重要的位置。本文通过对位于缝合带东南侧的额尔古纳地块上早中生代火成岩岩石组合及其时空变异的研究,揭示了蒙古-鄂霍茨克大洋板块向南俯冲的历史及其对我国东北地区的影响。本文对额尔古纳地块上满洲里-八大关-莫尔道嘎-满归-奇乾一带的24个岩体和3处火山岩地层进行了锆石U-Pb同位素定年。额尔古纳地块上的这四期火成岩主要是沿着蒙古-鄂霍茨克缝合带呈北东向展布的钙碱性岩石组合,这说明它们的形成与蒙古-鄂霍茨克构造体系密切相关。作者认为~246Ma、~205Ma、~185Ma这三期岩浆事件应形成于蒙古-鄂霍茨克大洋板块向南俯冲于额尔古纳地块下的活动陆缘环境。~225Ma这期火成岩表现出典型双峰式火成岩组合的特点,指示着这期岩浆事件可能形成于蒙古-鄂霍茨克大洋板块俯冲间歇期的伸展环境。
  • 摘要:兴蒙造山带(IMDOB)隶属于中亚造山带东段,构造演化经历了早古生代以来多期次大洋俯冲、地壳增生、多块体碰撞拼合、后造山垮塌拉张等阶段,是世界上目前已知的发展历史最长,构造-岩浆作用最复杂的一条巨型增生造山带,受到国内外地质学者的广泛关注.利用锆石SHRIMP和LA-ICP-MS定年方法,获得了二连浩特东蛇绿混杂岩中的辉长岩和斜长花岗岩年龄为353到345Ma,表明该套混杂岩为代表的洋壳形成于早石炭世;侵入其中的闪长玢岩脉的侵位年龄为314Ma,表明该套蛇绿混杂岩就位于晚石炭世之前。除了对火山岩进行了系统的年代学分析外,还对苏尼特左旗北白音乌拉地区的侵入于宝力格组火山岩中的花岗斑岩岩墙进行了定年分析,结果为287±1Ma;二连浩特北的花岗岩年龄为277±5Ma,显示侵位于早二叠世。结合近年发表的数据,兴蒙造山带北部晚古生代岩浆活动具有明显的时空分布规律:相继在北造山带的锡林浩特、西乌旗、苏尼特左旗,以及北部二连浩特以北、巴彦乌拉-东乌珠穆沁旗带均发现有330~300Ma晚石炭世的岩浆岩,峰值年龄在318Ma左右;而早二叠世期间的火山岩浆活动集中在298~271Ma,峰值年龄281Ma;这些岩浆活动分别与本项研究获得的宝力格组、大石寨组火山岩和花岗岩侵入体、花岗斑岩岩墙年龄范围一致,说明兴蒙造山带北部晚古生代火山岩浆活动具有区域性特征而并非局部发育,广泛分布于二连-贺根山蛇绿混杂带两侧的乌梁雅斯太大陆边缘和北造山带地区,与主要构造带延伸方向一致,呈北东向带状展布;时间上,晚古生代岩浆活动构成两阶段发育特征,区域上至少存在晚石炭世和早二叠世两期重要的晚古生代岩浆事件。
  • 摘要:本文在系统收集俄罗斯远东晚中生代火山岩资料基础上,初步总结了俄罗斯远东晚中生代火山岩时空分布规律、各阶段火山岩的特点和成因,并与中国东北地区晚中生代火山岩进行对比,为全面研究和探讨东北亚地区晚中生代岩浆演化及地球动力学背景提供依据。依据已报道的俄罗斯远东火山岩年龄数据,该地区晚中生代火山岩形成时代主要为171~98Ma,集中分布于137~98Ma。大致以110Ma为界,俄罗斯远东晚中生代火山岩可分为两期,一期为早白垩世火山岩,岩性以流纹岩和安山岩为主;另一期为早中白垩世火山岩,岩性则以流纹岩为主,少量为英安岩类。两期火山岩的分布范围也极为不同,早白垩世火山岩主要分布于从贝加尔湖东部一直到外兴安岭等地区;早中白垩世火山岩则主要分布于布列亚山脉和锡霍特山脉区域。
  • 摘要:天山造山带是中亚造山带的重要组成部分,其大地构造单元可划分为南北两侧的北天山和南天山增生杂岩以及中间的中天山岛弧拼贴体.新疆北天山增生杂岩主要由晚古生代复理石和散布于其中的蛇绿岩推覆体组成,并有部分岩体出露.对北天山增生杂岩中的岩浆侵入活动研究表明,其活动时限从石炭纪延伸到早二叠世。三个岩体(花岗斑岩、糜棱状花岗岩和辉长岩)的LA-ICP-MS加权平均年龄分别为344.9±4.2Ma,298.7±2.4Ma和301.9±2.2Ma。其地球化学特征均不同程度的富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,并且辉长岩侵入体具有E-MORB型地球化学特征。结合区域岩浆构造成矿作用展布,在新疆天山西北部分布有石炭纪高镁安山岩-埃达克岩-富铌玄武岩-赞歧岩组合,同时伴生有数量众多的斑岩铜金矿,并且北天山蛇绿混杂岩具有四种端元的多元地球化学特征。本文认为新疆北天山晚泥盆世-早二叠世存在持续的俯冲增生作用,洋中脊俯冲可能在这一时期的地球动力学演化中起到重要作用,洋脊-海沟相互作用过程中板片窗的形成促使软流圈物质大量上涌,最终在天山西北部留下了上述特征的地质记录。
  • 摘要:兴蒙造山带夹持于华北板块和西伯利亚板块之间,该区构造演化复杂,古生代经历了古亚洲洋构造域的演化,中、新生代又叠加了环太平洋构造域的改造作用.本文通过对大兴安岭中段白音高老组火山岩进行锆石U-Pb 年代学和地球化学的研究,来探讨白音高老组火山岩的形成时代、成因、地球动力学背景以及该地区地壳增生时间的问题.通过对比东北地区同时代岩浆-构造活动,并结合地球化学与地球物理等方面的资料,推断大兴安岭中段白音高老组火山岩与太平洋板块俯冲作用导致的岩石圈拆沉减薄有直接联系。岩石圈拆沉引起软流圈上涌,上涌的软流圈加热了下地壳物质,从而形成大规模的岩浆活动。
  • 摘要:中蒙边境砂岩型铀矿床(点)大都在中新生代断陷盆地的含有机质粘土层和砂岩透镜体内产出,其形成作用于古陆块体抬升沉降,风化剥蚀和沉淀堆积作用有关,有利的氧化-还原环境和多期成矿期构造变动及热液叠加活动是导致大规模和高品位铀矿床产生的重要因素;且中蒙边境火山岩型铀矿床(点)大多在前侏罗纪地层(体)为基底的中生代断陷盆地内产出,并且与侏罗-白垩纪碱性和富碱性火山岩地层和侵入岩体具有密切的时空分布关系;同时中生代时期,受古板块碰撞后古大陆内部伸展构造及太平洋板块对欧亚大陆持续俯冲作用影响,近东西深大断裂多期活化所诱发的深源岩浆上侵和古陆壳重熔以及相关流体活动在构造有利部位形成具有工业价值的铀矿床。
  • 摘要:大兴安岭南段成矿带是目前我国东北最大的金属矿集中区,大地构造格架形成于古亚洲洋演化期间,是晚古生代海西期天山—兴蒙造山带的一部分,但由于该地区受到了中生代以来的多期次构造成矿运动,使得该地区呈现出更多的中生代的成矿特征.黄岗锡铁矿是内蒙古最大的铁矿之一,大井也是该成矿带著名的大型综合性铜矿.研究区包含了这两大矿床在内的广阔地区,横跨大兴安岭西坡-主峰-东坡,包含了矽卡岩型、热液型等多种矿床类型,本文旨在通过已知大矿的成矿重磁位场规律,推断不同矿床的形成机制、成矿物质来源与成矿远景区.本文通过趋势滤波、向上延拓等方法,将重磁场中的区域场与局部场部分相互剥离;通过沿不同时代的主构造线方向的水平导数运算,勾画出北北东向、东西向等方向的线性构造,通过确定不同走向构造线交汇点,推断有利成矿位置;通过统计方法与现场采集,收集了该区域岩石的磁性与密度特征;通过典型剖面线2.5维反演,推断岩性规律,特别是与成矿有关的酸性侵入岩的分布规律。研究表明:重磁位场的联合分析有助于把握区域成矿背景,确定局部异常源可以推断隐伏矿床的位置;通过重磁构造信息分析,可以推断出多期次的线性构造,对于该地区受构造控矿作用明显的特点,有利于成矿位置的判定。
  • 摘要:秦岭造山带是华北板块和扬子板块长期聚合而形成的复合造山带,不仅是中国的中央造山带重要组成部分,同时也是中国重要的有色金属和贵金属成矿带之一。自70年代以来,众多学者对山柞矿集区的中生代岩体及其成矿作用进行了研究并取得了一定认识,但找矿方面均未取得大的突破。近年来,在对区域地质资料的系统研究基础上,结合各种地、物化探技术方法和钻探工程在该矿集区池沟地区发现了近百米铜矿化体,这一发现说明山阳-柞水地区内晚侏罗-早白垩世岩体具有很大的找矿潜力。本次正是在上述基础上,通过对山柞矿集区内与中生代岩体有关的矽卡岩、斑岩型矿床的矿化类型、矿化组合、蚀变矿物特征及与之相关的成矿岩体特征进行系统的总结,为该区的矿产勘查工作提供新的依据。
  • 摘要:祁连造山带位于青藏高原东北缘,是由岛弧、微陆块、增生楔、洋岛及蛇绿岩等构造单元增生、拼贴组成的典型增生型造山带.本文通过对该增生杂岩中辉绿岩岩石地球化学和年代学的综合研究,以探讨其形成背景和时代,进而为祁连造山带演化历史研究提供基本地质依据.研究表明:拉脊山口蛇绿岩中辉绿岩墙与洋中脊玄武岩相似,形成于弧后扩张阶段;辉绿岩块具有类似洋岛拉斑玄武岩的地球化学特征,形成于洋岛/海山环境;SHRIMP锆石U-Pb测年表明拉脊山地区的洋壳初始俯冲时代早于509Ma,弧后扩张时限为509-491Ma。
  • 摘要:对陡岭杂岩中不同类型岩石的LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年给出两个重要结果。其一,占绝对优势的闪长质-花岗质片麻岩的原岩侵位年龄介于2.51-2.47Ga之间,在一个变质沉积岩的碎屑锆石中也得到了一个约2.48Ga的重要峰值,证明在扬子板块北缘存在约2.54-2.47Ga的岩浆活动。由锆石Hf同位素分析获得的εEHf(t)值介于-5.5到+0.3之间,计算出的两阶段Hf模式年龄为3.30-2.95Ga。考虑到约3.3-3.2Ga和2.95-2.90Ga是扬子陆块地壳两个重要生长时期,推测,陡岭杂岩中的闪长质-花岗质片麻岩是扬子陆块北缘古-中太古代地壳在约2.5Ga再造的产物,并可能有少量新生地壳的贡献。其二,在石榴斜长角闪岩和变泥质岩中获得的变质年龄介于820-780Ma之间,说明陡岭杂岩的主期角闪岩相变质作用发生在新元古代,这也是在扬子陆块北缘首次识别出新元古代变质事件。最新的研究结果表明,扬子陆块北缘在新元古代存在广泛的大洋俯冲和岛弧岩浆作用,推测这期变质作用可能与这次增生造山事件有关。陡岭杂岩中还广泛发育闪长质-花岗闪长质-花岗质侵入体,它们普遍遭受到晚期变形作用的改造,其侵入时代为735-705Ma,指示了新元古代岩浆活动的重要性。根据可利用的地球化学资料,陡岭杂岩中的新元古代侵入体属于I型花岗岩,具有岛弧成因特征,因此推断它们应形成于活动大陆边缘环境。
  • 摘要:本研究拟解决大巴山弧形构造形成过程中各段构造走向的旋转矢量,因此样品集中分布于大巴山弧形构造四条测线上,其中三条垂直构造走向,分别位于大巴山弧形构造的西段、中段和东段,另外一条沿构造走向,主要分布于城口-房县断裂带南侧和镇巴-鸡唱断裂北侧之间。野外共采集180多块定向岩石样品,岩芯为层理平整光滑的泥页岩、粉砂岩、泥灰岩和少量的灰岩和白云岩,一般在露头出露新鲜、脉体不发育地方,选取大小在10cm×8cm×3cm以上岩样,室内垂直层面钻取岩芯,然后切割制作成2.5cm×2.1cm个圆柱体,保证每个样品至少有6个以上的标准圆柱体。最后,在大巴山弧形构造带内148个采集点共选取了1098块样品。为定量计算磁化率Kmax沿构造走向变化,建立二者数学关系式,采用了线性回归方法进行拟合求取。以Dr-D0为纵坐标,Sr-S0为横坐标,顺时针为负值,逆时针为正值。大巴山弧形构造带东、中、西三段Kmax-构造走向差斜率非常接近,~0.63±0.03,根据Wei对弧形构造分类,大巴山弧形构造属于递进弧,即具有原生弧又具有递进弧特征,西翼发生顺时针旋转,东翼发生逆时针旋转,弧度弯曲大于50%以上。前人古地磁研究已证实中晚侏罗世以来川东北和鄂西的磁偏角分别发生顺时针、逆时针旋转,认为二者呈现反向旋转。从沉积厚度和沉积相分析可知,城口-房县断层在逆冲推覆之前已经历了伸展构造,且时间形成应不晚于中三叠世,可能于扬子板块被动大陆边缘的拉张时期形成,初期可能具有一定的弧形形迹,在扬子与华北板块碰撞之后的陆内造山作用时,弧形弧度加剧,形成现今构造形态。
  • 摘要:东昆仑造山带位于青藏高原北缘和中央造山系西段,保存有与原特提斯洋和古特提斯洋两大洋陆构造旋回演化信息,已有学者对其做了大量研究工作.新元古代晚期—早古生代为东昆仑造山带的主造山旋回,晚古生代—中晚三叠世转变为与古特提斯洋洋陆演化相关的构造演化阶段.东昆仑—布青山一带由南向北分布的晚古生代蛇绿混杂岩组合、上二叠统—中三叠统沉积组合、晚二叠世—早中三叠世弧岩浆岩的空间构架特征及构造属性等,表明东昆仑地区晚二叠世—早中三叠世发育有典型的弧前沉积盆地.从沉积物源角度看,盆地主体沉积下三叠统洪水川组第一岩性段的砂砾岩呈次棱角状-次圆状的重矿物及其组合特征表明其源区岩石以酸性岩浆岩和变质岩为主,同时还有少量蛇绿混杂岩岩屑,盆地碎屑组份将其与北侧的弧岩浆岩与南侧的蛇绿混杂岩带联系起来。从洪水川组沉积时的区域大地构造格局及区域构造事件来看,东昆仑造山带北侧发育一套具大陆弧构造属性的近东西向展布的巨型花岗质侵入体,该岩体侵位于古、中元古界中-深变质岩系中,岩体侵位时代为255~247Ma,岩体成因与洋壳板片向北俯冲密切相关。此外,洪水川组砂岩碎屑锆石年龄谱表明其北缘晚二叠世-中三叠世的弧岩浆岩为其提供主要沉积物源。在空间位置上,上二叠统格曲组、下三叠统洪水川组及中三叠统闹仓坚沟组沉积于其南侧蛇绿蛇杂岩带与北缘弧岩浆岩带之问。在构造演化时间序列上,盆地沉积物主体沉积时限与弧侵入岩表征的阿尼玛卿-布青山古特提斯洋壳向北强烈俯冲的时问同步。按照现代板块构造观点,结合上述不同地质体空间架构特征及沉积物源研究成果,推断“格曲组、洪水川组及闹仓坚沟组”为一套与布青山古特提斯洋向北俯冲相关的、奠基在哈拉朵吐岩浆弧与变质基底之上的弧前盆地沉积的产物,同时,该盆地不同时段不同类型的沉积组合以及沉积体系的变化间接地记录了布青山古特提斯洋向北俯冲的发展过程。该弧前盆地原型的确立,不仅可以在空间上将蛇绿混杂岩、弧岩浆岩及弧前沉积组合很好地匹配起来,对于理解古特提斯洋北缘分支洋陆格架及洋陆演化历史具有重要价值。
  • 摘要:本文拟选取柴达木盆地东北缘牦牛山组火山岩为研究对象,探讨其岩石成因及其对柴北缘乃至整个中央造山系始特提斯-古特提斯构造演化的指示意义。本文认为晚泥盆世牦牛山组双峰式火山岩应形成于板内裂谷环境,基性岩浆在上升过程中受到了地壳物质不同程度的混染。区域地质调查表明,区内早、中泥盆世普遍缺失沉积记录,表明区内处于隆升状态;晚泥盆世牦牛山组下部为粗碎屑为主的磨拉石建造,自下而上,沉积物逐渐变细,水体逐渐加深,沉积环境由氧化环境逐渐转向还原环境,反映伸展型沉积盆地的沉积特点。晚泥盆世地层与前泥盆纪地层均呈角度不整合关系接触,说明进入了新的地质演化阶段。本文研究的晚泥盆世牦牛山组双峰式火山岩形成于板内裂谷环境,预示着古特提斯洋的正式打开。
  • 摘要:南秦岭竹山地区官渡一带发育碱性玄武岩-火山碎屑岩-枕状玄武岩-碳酸盐岩沉积组合.火山-沉积地层序列、岩石学研究表明,该套玄武岩组合具有洋岛海山火山岩-碳酸盐岩双层结构特征,形成于大洋板内洋岛或海山环境.稀土微量元素地球化学资料显示,这些岩石具有轻稀土富集、重稀土亏损特征,无明显Eu异常,且高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti等元素明显富集,类似于典型洋岛玄武岩,可能形成于板内环境.提出该套岩石组合是竹山地区混杂岩带的一部分,与陕西平利地区混杂岩、勉略带混杂岩共同构成南秦岭增生混杂岩带.研究区位于扬子陆块北缘的北大巴山弧形构造带,区内地层主要出露震旦纪-志留纪海相碎屑岩-碳酸盐岩,发育基性火山岩、基性侵入岩、碱性岩,总体上呈北西向带状展布。竹山官渡地区位于该岩浆带的东端,夹持于区域性主干断裂安康-竹山断裂、红椿坝-曾家坝断裂之间。作者介绍了火山沉积序列特征,阐述了地球化学特征,研究表明:官渡地区基性火山岩具有洋岛型火山岩基底和碳酸盐岩盖层的双层式地层,其岩石组合序列与洋岛或海山结构一致;岩石地球化学研究表明,官渡地区火山岩属于碱性玄武岩,根据官渡地区火山-沉积地层的岩相组合特征分析,结合玄武岩地球化学特征,本文研究认为南秦岭北大巴山竹山官渡地区的火山-沉积地层与洋岛或海山岩石组合相似,形成于大洋板内的洋岛或海山构造环境。
  • 摘要:秦岭造山带经历了古生代的俯冲增生与中生代碰撞造山作用叠合而成.通过南秦岭增生杂岩中古洋盆残体成因和时代系统研究,秦岭存在新元古-早中生代统一的原始洋盆;南、北秦岭古生代发育了双向俯冲-双弧盆体系的增生-碰撞造山作用.文章介绍了秦岭古生代双向俯冲造山形成的南、北两套弧-盆体系与VMS型PbZn、Cu、Ag-Pb-Zn多金属成矿带的关系,并分别论述了秦岭弧前增生杂岩带与两条造山型金矿带、秦岭增生岩浆弧与斑岩型CuMo、CuAu矿带、北大巴山晚古生代-中生代俯冲增生造山与火山-岩浆热液成矿作用等的作用关系。
  • 摘要:关于武当山岩群的形成时代及其构造演化一直是南秦岭造山带研究中最重要的基础地质问题之一。在此基础上,在武当山杨坪、郧西、房县、大川等地有针对性的采集了杨坪组砂岩用于LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学分析,得到如下结果:①在杨坪组建组剖面南段发育斜层理构造的砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS分析结果显示,碎屑锆石的年龄峰值为720Ma和800Ma,最大年龄为880Ma,其沉积源区年龄主要为新元古代,杨坪组形成时代在新元古代720Ma之后;②房县黄酒村杨坪组碎屑岩中获得的碎屑锆石加权平均年龄为722.2±1.6Ma,临区双台组变火山岩年龄在750Ma左右,因此杨坪组可能形成于双台组之后,武当群的地层层序存在争议;③在十堰南大川一带杨坪组地层中的砂岩碎屑锆石获得206Pb/238U表面分组年龄分别为256Ma~264Ma,365Ma,454Ma~465Ma,708Ma~725Ma,1021Ma~1047Ma和1823Ma;④在郧西南杨坪组地层中的黑云母石英片岩中获得碎屑锆石206Pb/238U年龄中其中3粒值为260Ma,6粒值为460Ma,其余锆石加权平均年龄为703.1±4.1Ma。从这些同位素年龄数据提供的信息上分析,武当岩群中可能存在着早古生代和晚古生代物质来源。上述测试结果表明,杨坪组变沉积岩中包含了晚古生代的沉积物源,表明其沉积时代应晚于256Ma。沉积学特征上,在房县北杨坪组浅变质区由底部向上依次识别出深水浊积扇和斜坡水道两个相序,斜层理产状倾向为SSW方向,表明古水流和沉积物源来自NNE。通过对杨坪组砂岩及相关变质岩的原岩组分和地球化学等综合分析结果表明,砂岩的物源来自大洋岛弧与大陆岛弧的过渡类型,因此,进一步确定其为弧前盆地沉积。
  • 摘要:秦岭造山带是中国中央造山带的重要组成部分。在前人工作基础上,通过三轮4项地质大调查项目及6项自然科学基金项目的详细野外调查与深入研究,作者所在研究团队对秦岭造山带的构造组成进行了重新厘定,划分出了9个秦岭古生代俯冲增生造山大地构造相单元和4个中生代碰撞造山大地构造相单元.有关秦岭洋的地质信息主要记录于勉略构造带中。在陕西区调队陈家义先生野外指导下,对勉略构造带不同部位蛇绿岩块或超铁镁/铁镁质岩块进行了详细野外地质观察,并开展了SHRIMP锆石U-Pb原位年代学分析。研究显示,秦岭洋在晚新元古代中期曾发育一次俯冲增生造山作用,形成了沿扬子地块北缘分布的弧盆系统。工作还发现,秦岭群中发育两类产状和地球化学行为截然不同斜长角闪岩,一是侵入秦岭岩群云母石英片岩中的斜长角闪岩岩墙,二是与秦岭岩群大理岩密切共生的似层状和块状斜长角闪岩。早中生代南北中国陆块碰撞致秦岭洋最终闭合消亡。由于碰撞作用主要发生于南秦岭早中生代增生杂岩带与中秦岭晚古生代弧前盆地系统之间,因而形成了中秦岭中生代俯冲-碰撞岩浆弧。伴随碰撞作用还发育了南秦岭中生代前陆褶冲带、三叠纪残余海盆、中-新生代走滑拉分-断陷盆地。
  • 摘要:近年来大量的岩石学和实验研究表明大陆深俯冲和碰撞过程中超高压变质岩形成和折返过程中通常伴随着深熔作用,主要表现为强烈的混合岩化作用和大规模同构造花岗岩脉和花岗岩体的出现,而薄片尺度表现为熔体包裹体、显微花岗岩、多相固体包裹体等.柴北缘是近十余年所厘定的一条主要由榴辉岩、石榴橄榄岩及相关片麻岩组成的大陆碰撞造山带。近年来,与高压-超高压变质岩石形成和折返有关的深熔作用开始引起了一些学者重视,但仍然存在较大争议。近期初步的野外和室内工作显示,柴北缘早古生代大陆碰撞造山带可能经历了至少两期(阶段)性质不同的深熔事件,主要证据如下:(1)从野外露头尺度看,早期深熔作用产生的熔体(浅色体)呈无根褶皱等样式分布,而晚期熔体形成的脉体与区域面理或褶皱的枢纽平行,可能为区域同构造深熔作用的产物;(2)从形成条件来看,早期深熔作用可能发生在相对高温条件下,而晚期深熔作用温度相对较低;(3)从年代学来看,早期深熔事件的时代可能在440Ma左右,而晚期深熔事件时代约为430-410Ma;(4)从熔体地球化学特征来看,早期熔体显示出高Sr/Y的特征,而晚期熔体具有更低的Sr/Y比值。
  • 摘要:特提斯洋是指地质历史存在于冈瓦纳古陆和劳亚古陆之间的大洋,根据其演化历史和存在时代又可进一步分为原特提斯洋、古特提斯洋和新特提斯洋.青藏高原的主体就是由原特提斯洋封闭所形成的早古生代造山系、古特提斯洋闭合所形成晚古生代-早中生代造山系及新特提斯洋关闭形成的晚中生代-新生代造山系所组成.分布在中央造山带中西段的祁连-阿尔金早古生代造山带就是原特提斯洋俯冲-增生-碰撞作用的产物.然而,与古特提斯和新特提斯洋演化的研究相比,原特提斯洋的分布范围、规模以及开启、俯冲增生和其闭合所引起的碰撞造山历史等仍非常不清楚,或存在很大争议。近二十年来的研究显示,在中央造山带中西段的阿尔金-祁连早古生代造山带中,不仅存在与洋壳俯冲有关的早古生代HP/LT变质带、弧岩浆作用及增生楔等典型增生造山作用的物质组成,还具有大量早古生代陆壳再造的岩浆活动、大陆俯冲形成的UHP变质带及早古生代末期的磨拉石(前陆盆地)建造等碰撞造山作用的产物,特别是大规模分布的与陆壳俯冲有关的HP/UHP变质作用以及区域巴罗式变质作用似乎说明了大规模陆陆碰撞作用的存在,这可能说明在古特提斯洋打开之前,在冈瓦纳大陆和劳亚大陆之间可能存在原特提斯洋闭合所引起的早古生代的碰撞造山作用。
  • 摘要:理论和实践研究证明,流体在变质作用起着至关重要的多重作用.发生于俯冲碰撞带中的流体-岩石相互作用直接控制着壳-幔相互作用与物质再循环过程.扬子板块在三叠纪向北俯冲于华北板块之下形成了大别-苏鲁造山带.大陆地壳的俯冲深度可达到200 km 或更深地幔.现在有研究表明,大别-苏鲁造山带的超高压岩石含有形成于超高压变质阶段的富含挥发份矿物,许多超高压变质岩具有异常低的δ18O 值,在超高压变质作用过程中存在流体活动,名义上无水矿物含有呈水分子团和氢氧根形式存在的流体.本文基于对苏鲁超高压变质带的岩石学、氧同位素、流体包裹体和名义上无水矿物研究,探讨了超高压变质岩在大陆地壳的深俯冲和快速折返过程中流体的组成、存在形式、性质及其流体-岩石相互作用,主要结论有:许多超高压变质岩具有异常低的δ18O值,表明这些岩石的原岩在俯冲之前在地表或近地表环境下与强烈万损δ18O的高纬度大气降水发生过交换作用,为新元古代全球雪球事件的存在提供了重要证据;扬子板块在三叠纪俯冲到华北板块之下,发生了一系列脱水反应,脱水形成的变质流体主要进入一些富含挥发份的高压或超高压矿物中等。
  • 摘要:浙江省地处古新板块先后相互作用的关键地区,但缺乏对地球物理资料进行细致的构造体系研究,本文基于最新的重磁异常资料,对浙江地区进行了系统的构造解析。作者介绍了浙江岩石的密度和磁性特征,从北东向与北西向异常相互交织构成典型的棋盘格式构造、重力异常揭示断续延展的北北东向异常、深部构造和浅部构造的脱藕等方面阐述了重磁异场揭示的不同方向构造叠加关系。研究表明:浙江磁力异常揭示为典型的北东分带,北西分块的棋盘网格状特征,反映地面地质的构造走向;重力异常展现出包容早期北东向的主体由西南向东北逐渐升高的北西向构造;浙江现今深部构造与浅部地壳脱耦,深部莫霍面及岩石密度变化的重力梯度带与航磁异常并不同源;浙江为重磁异常构造为兼备北西向调节构造,并被发育于燕山-喜山期的北北东向所改造的主体北东向构造;产生并定位于基底的东西向构造在后期构造中活化并延续至今。
  • 摘要:潘家W-Cu-Mo多金属矿大铜坑矿段是浙西北地区新近发现的大-中型铜-钼-钨多金属矿,矿区所处大地构造位置为扬子板块与华夏板块的结合部位,矿床位于结蒙-芹川NE-SW向复向斜北西翼的大铜坑潘家向斜内,大铜坑花岗闪长岩体沿着北东向逆断层侵入于此向斜核部。本次测试样品均采自潘家矿区大铜坑矿段ZK1206岩心,为接触带附近细脉状辉钼矿。采用ISOPLOT软件对所获得的5件数据进行等时线计算,得到等时线年龄为142.88±0.78,初始Os为0.02±0.48,与所获得的加权平均年龄非常吻合,反映了潘家矿床形成于燕山早期与燕山晚期的转换时期。
  • 摘要:朱溪铜钨多金属矿床位于下扬子陆块江南古岛弧带的东南部,钦杭接合带江西段萍乐拗陷带东端,赣东北深大断裂北西侧,属于江南地体成矿带塔前—赋春铜铅锌金银矿成矿亚带.目前针对朱溪矿床矿石矿物特征的研究环节还较为薄弱,通过对朱溪矿床矿石矿物进行手标本鉴定、薄片鉴定,把握该矿床主要矿石矿物特征,对完善矿床成因及指导矿石选冶都有十分重要的意义.首先通过对岩石手标本的观察认为主要的矿石矿物有白钨矿和黄铜矿,其次为闪锌矿、黄铁矿、黝铜矿、磁黄铁矿及少量方铅矿、毒砂、辉铅铋矿、辉钼矿、辉铋矿、斑铜矿、黝锡矿、自然铋等。主要矿石类型包括白钨矿石、白钨矿黄铜矿石、黄铁黄铜矿石、黄铜闪锌矿石、黄铁磁黄铁矿黄铜矿石等。矿石的结构包括自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、交代结构、包含结构、固溶体分离结构、格状结构等。综上所述,经过对手标本的观察发现主要矿石矿物多与矽卡岩相关,认为矿床成因类型主要是矽卡岩型。通过对矿床主要矿石矿物的宏观及微观特征进行描述总结,探讨矿石矿物之间的相互关系及生成顺序。白钨矿形成时期较早;黄铜矿分为两个世代,分别是闪锌矿-黄铜矿阶段、黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿阶段;闪锌矿的第一世代对应第一世代的黄铜矿,第二世代为闪锌矿-黝铜矿阶段;黄铁矿与第二世代黄铜矿共生产出;黝铜矿与第二世代闪锌矿及毒砂等矿物共生;磁黄铁矿与第二世代黄铜矿及黄铁矿近同期形成。
  • 摘要:华北克拉通是中国最大最古老的克拉通,其形成和演化一直是前寒武纪研究的热点,而位于东部陆块的胶-辽-吉带的构造属性,一直是一个备受争议的话题.本文拟对带内通化地区双岔岩体进行详细的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学、锆石Hf同位素和Sr-Nd同位素研究,以期揭示其源区、成因及其形成时的大地构造背景.文章介绍了年代学及主量元素特征,阐述了双岔岩体花岗中的微量元素,通过Sr-Nd同位素和Hf同位素研究,结果表明:华北克拉通胶-辽-吉古元古活动带双岔似斑状石榴石黑云母二长花岗岩属于强过铝质S型花岗岩,岩石高的Ca0/Na20比值和低的Rb/Ba,Rb/Sr比值说明其原岩为辽河群成熟度较低的变质砂屑岩或正片麻岩;其低的A1203/Ti02比值和低Sr高Yb特征以及弱的Eu负异常说明岩浆形成于高温低压环境,是胶-辽-吉带构造体制由挤压向仲展转换的产物,标志着胶-辽-吉带造山作用的结束;LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,双岔岩体形成于1890±21Ma,结合区域地质特征可以得出,胶-辽-吉活动带于~2.2Ga开始发生大规模俯冲,形成一系列弧花岗岩,1.9Ga以前俯冲结束,~1.9Ga碰撞造山作用达到峰期条件,1.89Ga时造山作用结束,构造体制由挤压变为伸展。
  • 摘要:阴山地块是华北克拉通西部太古宙陆块的典型代表.在阴山地块的西部发育有晚太古代固阳绿岩带和中酸性侵入岩,而东部由于变质作用程度较高或剥蚀较深,变质火山岩系出露并不完整.内蒙武川西乌兰不浪地区位于阴山地块东部,区内高级变质杂岩类型丰富,露头完整,因此前人对其开展了一些工作.最近,在对阴山地块东部进行调查研究时发现,在西乌兰不浪地区出露有一套成规模的超镁铁质岩石(角闪石岩),这套岩石与变质基性岩、含蓝晶石的变质泥砂质岩石等密切共生,可能代表了一套晚太古代变质火山沉积岩系,且保留有岩浆演化的记录.因此,在前人工作的基础上对这套岩石进行了详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究,取得的主要结果和认识有:西乌兰不浪地区发育一套变质火山岩系列,主要岩石类型有变质超镁铁质岩(角闪石岩)、变质基性火山岩(斜长角闪岩)和变质英安岩(中酸性片麻岩),呈厚的互层状产出;应用离子探针Cameca IMS 1280进行锆石U-Pb定年;与角闪石岩共生的变质基性火山岩(斜长角闪岩),主元素含量大多类似于橄榄拉斑玄武岩,具有MORB型的平坦的REE配分型式,REE比球粒陨石富集10倍,LREE略有亏损,但是仍显示了轻微的Nb、Zr、Ti负异常,类似岛弧低钾拉斑玄武岩等。
  • 摘要:沉积岩碎屑锆石组成研究对确定沉积岩形成时代、源区特征及古地理与古构造重建均具有重要的意义.近期大量的研究结果表明,在中朝(华北)克拉通东部包括平南盆地、辽东半岛、胶东半岛、鲁西及徐淮等地新元古代沉积地层内,普遍存在有大量的格林威尔期(12~10亿年)碎屑锆石.这一碎屑锆石组成特征与华北克拉通北部燕辽地区及南部中-新元古代沉积地层碎屑锆石组成有明显不同.准确确定这些碎屑锆石的来源对于认识华北克拉通在罗迪尼亚超大陆中的位置可能是至关重要的。尽管大多数学者认为中朝(华北)克拉通东部新元古代沉积地层内12~10亿年碎屑锆石主要可能来源于华北克拉通本身,但区域分析及对比结果表明,这些碎屑锆石可能来源于中元古代晚期至新元古代早期与华北克拉通东缘相邻的某一个陆块或陆块群。原因主要有:(1)中朝(华北)克拉通除朝鲜半岛北部存在有一个12亿年左右的花岗岩体之外,在其它地区并没有发现12~10亿年中酸性岩浆活动的记录;(2)虽然华北克拉通东部新元古代沉积地层内有大量的12~10亿年的碎屑锆石,但在燕辽地区及南部中-新元古代沉积地层内却没有此期碎屑锆石,在华北克拉通古生代-早中生代沉积地层内也普遍缺少此期碎屑锆石的记录;(3)华北克拉通东部9.2~9.0亿年大规模辉绿岩床及伴随的区域性抬升表明,在新元古代早期华北克拉通东部可能从某一陆块(群)发生了裂解,即在新元古代早期之前,华北克拉通东部曾经和某一陆块(群)相连。
  • 摘要:华南新元古代的构造演化事件尤为强烈。本文研究了怀玉地体南西侧登山地区的区域岩石构造组合,包括岛弧安山岩、玄武岩、粗面安山岩以及造山有关的不整合。登山地区由安山岩、玄武岩和碎屑沉积岩组成的岛弧序列,不整合覆盖在由凝灰质千枚岩组成的边缘海序列之上。在此,展示研究区的野外地质,以及岛弧安山岩和玄武岩的锆石LA-ICP-MS年龄、Hf同位素以及全岩地球化学特征。安山岩的加权年龄分别是864Ma,868和871Ma,而造山不整合面的砾岩碎屑锆石年龄图谱显示一个810-863Ma(峰值833Ma)的主峰,并有两个940-1120Ma和1560-1780Ma的次要峰.安山岩和玄武岩样品展示拉斑质特征,并有LREE富集及弱Eu负异常,和Nb,Ta,Cs,Ti的负异常.这些特征表明一个岛弧背景。安山岩中的锆石εHf(t)值为2.79-15.51,其模式年龄在晚中元古代。这表明江南造山带存在871-864Ma的岛弧。造山作用造成的不整合面砾岩的碎屑锆石进一步将不整合面的时间限定在约830Ma.这将华夏板块与扬子板块的碰撞限定在830Ma之间。这一事件在扬子和华夏的古生代地层都有记录。江南造山带的古生代地层缘保存了850-730Ma。华夏陆块的古生代地层970Ma左右的主峰和两个分别位于1250Ma和1130Ma的明显峰值。
  • 摘要:桂北地区位于扬子克拉通东南缘,江南造山带西段,笔者以桂北地区新元古代四堡群和丹洲群中镁铁-超镁铁岩为主要研究对象,通过野外构造地质特征、岩石学、地球化学、年代学,以及Sm-Nd同位素的综合研究,探讨了研究区镁铁-超镁铁岩的形成时代、岩石成因和形成大地构造环境。
  • 摘要:笔者近年来的野外地质调查和同位素年代学研究工作表明,鹰扬关群的岩性组合在空间上变化较大,且其至少存在有部分早生代的地质体(岩块)。因此,所谓的“鹰扬关群”应为一套构造混杂作用形成的构造混杂岩系,其成岩背景和形成时代值得进一步探讨。笔者对广西贺州大宁镇一带出露的鹰扬关群进行详细的野外地质调查研究表明,其中的火山岩岩性较为复杂,为一套经受绿片岩相区域变质作用改造的基性-中酸性火山碎屑岩系,其原岩岩性以角斑岩及其相应的火山碎屑岩为主,细碧岩、石英角斑岩较少,与石英岩、千枚岩、变粉砂岩、白云岩、大理岩等沉积变质岩呈互层或后者的夹层产出。笔者选择其中角斑岩进行锆石年代学测试结果表明,16颗锆石年龄集中于431.4±7.0Ma~443.5±1.8Ma之间,计算获得其加权平均年龄为438.9±1.8Ma;13颗锆石年龄集中分布于410.2±2.4Ma~420.9±2.3Ma之间,计算获得其加权平均年龄值为415.1±2.1Ma 。由于该分析样品的原岩为角斑岩类,上述锆石特征表明其可能为多次火山喷发作用形成的,其中415.1±2.1Ma应代表其最终火山喷发的年龄。表明鹰扬关群火山岩主要形成于早古生代。
  • 摘要:本文以桂西地区广泛分布的层状、似层状基性岩为研究对象,通过详细的岩石学、地球化学(主、微量元素)特征研究,表明整个桂西地区基性岩的微量元素配分模式从南东带(崇左、靖西和那坡)向北西(世加、龙川和巴马)方向呈现规律性的渐变特征,即南东部崇左和靖西一带的基性岩的微量元素配分特征具有富LILE损HFSE(Nb、Ta)等似岛弧玄武岩的特征;往北西方向延仲至那坡等地的基性岩则呈现出似岛弧玄武岩和似OIB过渡特征,往北西延伸到巴马和隆林等地的基性岩则完全呈现富集LILE和HFSE的似OIB碱性玄武岩特征。同时,基性岩的野外地质特征上,位于南东带的崇左、靖西和那坡等地基性岩的侵入方式与在也不同于北西带世加、龙川和巴马基性岩,例如巴马等地呈现明显的环状侵入特征,而那坡等则没有。这些地球化学分布规律和野外地质上的独特现象,提示了晚古生代期问桂西地区可能同时受到了特提斯洋俯冲和地慢柱共同作用的影响,即南东带主要受特提斯洋俯冲影响,越往北西方向延伸(越靠近峨眉山地幔柱)则受到地幔柱影响,另外,巴马等地基性岩的环状侵入地质特征也可能反映了地幔柱穹状隆升的结果。
  • 摘要:在前人研究基础上,对贯穿江苏下扬子区的宿迁-绍兴大剖面进行构造解释,为明确下扬子地区中、古生界及新生界地质结构特征提供重要指导。宿迁-绍兴区域大剖面下扬子地区构造特征研究的重要证据。存在南、北两套方向相反的推覆构造系统,由北至南依次发育苏北-胶南造山带、苏北冲断区、苏南冲断区和浙北冲断区四个构造单元,包括一系列逆冲推覆带,并以南京-镇江推覆带为对冲带。大剖面存在倾向北西、北东的两组基底断裂系统和一系列规模较小的非基底断裂,发育挤压、伸展、反转等典型构造样式。南、北推覆构造系统的根带、中带、锋带构造变形存在一定差异。
  • 摘要:本文认为黄陵背斜东侧的早白垩世挤压型磨拉石建造不是造山旋回结束的标志,而造山旋回结束的标志应为晚白垩世拉张型磨拉石建造的底界不整合面。进一步约束中扬子地区燕山期构造体制从挤压向伸展的转换时限为早白垩世晚期-晚白垩世早期。
  • 摘要:川滇黔交界地区发育一系列NNE向构造穹隆体,这些穹隆体从核部到两翼依次发育新元古界-侏罗系地层。前人从不同的角度,提出了对该地区的地层格架、构造隆起、叠加构造等的不同认识,但由于缺少对典型穹隆体的精细构造解析,对于这类穹隆体的构造属性及其形成过程仍然不清。作者对驾车穹隆体进行了详细的地质构造调查与构造解析,并完成了4条横切驾车穹隆体的构造剖面,结果表明该穹隆体至少经历了4期构造变形。构造解析结果表明,驾车穹隆是一个经过多期构造改造的横跨叠加褶皱穹隆体,其形成的关键在于燕山期NNE向褶皱与印支期NEE向褶皱的横跨叠加,表明印支-燕山期构造变形的复合作用,是川滇黔交界区穹隆状构造形成的主要原因。
  • 摘要:黔东地区位于华夏地块与扬子地块新元古代拼合带的西缘,受两大地块自新元古代后多次拼合与裂解的控制,在这里发育了多期次的元古代-中生代构造变形.两大地块的拼合作用(820Ma)形成了江南造山带,由此构成Rodinia超大陆的一部分.伴随Rodinia超大陆的裂解,华南大陆发生陆内裂解,区域差异性伸展与裂陷活动形成了地堑与地垒式构造组合.至南华纪,在地堑内沉积了厚度较大的以大塘坡组为代表的含锰矿层,而在地垒处较薄或缺失.在早古生代,黔东地区发生了"郁南运动"、"都匀运动"和"广西运动",前两次运动以差异隆升为主,地表抬升使得锰矿层遭受不同程度的剥蚀.广西运动表现为自南东东向北西西的挤压逆冲,形成了以褶皱轴面东倾断层西冲的构造组合,变形强度自东向西逐渐变弱,含锰岩层则发生纵弯式褶皱并沿锰矿层发生逆冲滑脱,从而使得含锰矿层局部加厚与减薄。晚古生代华南大陆再次发生陆内裂解,至中三叠世(印支运动)再次拼合而进入板内变形阶段,此时的黔东表现为区域性抬升,含锰岩层再次抬升后遭受大面积剥蚀,隆升幅度极大的区段尤其是位于早期背斜核部的含矿层已经被剥蚀殆尽。至晚中生代,受太平洋板块远程效应与三江造山带等影响,研究区发生了剧烈的变形,晚侏罗-早白垩时期(150-130Ma)的早燕山运动,再次表现为由南东东向北西西挤压逆冲,对早期(广西运动)变形改造形成了共轴叠加,在向北西西主导逆冲的同时,局部发生反向逆冲与调节作用。至晚燕山期(130Ma之后),区域应力场反转,由北北东-南南西的挤压缩短,与早期变形构成近横跨叠加,早期断层发生平移或正向滑动,早期褶皱枢纽发生弯曲起伏。至此,含锰矿层受到进一步变形与破坏,仅在向斜核部或少数背斜伏端部位保留有含锰矿层,在向斜核部含锰矿层明显加厚,在背-向斜过渡位置由于剪切滑脱作用变薄或缺失。
  • 摘要:华北克拉通是全球典型的具有前寒武纪结晶基底的古老克拉通,但该克拉通显生宙以来曾遭受了严重的破坏.大量研究表明该破坏过程不仅导致岩石圈地幔组成的巨大改变,而且也导致了下地壳组成的变化.问题是这种改造作用规模和程度有多大,底侵岩浆的组成和来源等问题尚不清楚.阳原新生代玄武岩携带了众多的下地壳麻粒岩捕虏体,为探究该地区下地壳的组成和演化提供了很好的机会.采用西北大学飞秒激光剥蚀MC-ICPMS对这些样品中的长石进行了铅同位素分析。结果表明不同类型的麻粒岩,同一类型不同样品的麻粒岩,同一样品不同颗粒,甚至同一颗粒的核心和筛状边均存在Pb同位素组成上的巨大差异。就岩石类型而言,酸性(长英质)麻粒岩具有很低的Pb同位素组成,与华北太古代地体麻粒岩组成类似,暗示其代表古老下地壳的Pb同位素组成。石榴石麻粒岩中长石的Pb同位素组成远远高于不含石榴石的麻粒岩,其大多数与软流圈来源的玄武岩的Pb同位素组成类似,甚至更高。这说明形成石榴石麻粒岩的原岩具有与玄武岩类似的Pb同位素组成,暗示这些石榴石麻粒岩形成于玄武质岩浆的底侵作用。此外,同一颗粒的不同部位如筛状边比其核心具有较高的Pb同位素组成。这说明斜长石的减压熔融是在有高放射成因Pb同位素组成的熔体的参与下进行的。总之,研究证明阳原地区下地壳存在Pb同位素的高度不均一性,并且该Pb同位素的不均一性是由玄武质岩浆底侵作用造成的。
  • 摘要:华北平原区被新近系和第四纪覆盖的早新生代和晚中生代断陷盆地是华北克拉通破坏后所经历的较为重大的地壳伸展构造运动的实证,以至于许多研究者认为华北地区,特别是华北平原地区目前仍处于地壳的伸展运动状态,但这一伸展环境与地表破裂型地震的力学性质、震源机制解以走滑为主的力学性质相矛盾.发生过1679年三河-平谷地震的大厂凹陷西边界断裂:夏垫新断裂上目前还残存着长约10km左右的地震地表破裂带,为进一步研究该地震的发震断层几何结构和深浅构造关系提供了一个不可或缺的实例.深浅地震勘探表明,夏垫新断裂为一切切割下伏控制大厂半地堑盆地边界铲形断层的陡倾角走滑正断层,钻孔岩芯古地磁测定、年代学测试和孢粉鉴定等结果表明,大厂西缘铲形断裂最终停止活动的时期为中更新世晚期前后,同时开始发育以走滑型断层为主的陡倾角断层,即夏垫新断裂,即华北平原区白晚更新世以来地壳处于以挤压剪切为主的力学环境中,而非地壳仲展环境,它们是现今地表破裂型地震发生的地质环境。这一成果为华北平原区地震构造模型的建立提供了基础。
  • 摘要:汶川地震发生之后2008-2013年期间,本文在龙门山地区岷江、沱江上游流域进行了多期次的定点现代河砂采样,结合震前同一点位的河砂样品数据结果,发现:(1)受汶川地震影响,龙门山地区河砂石英10Be浓度明显降低,并且震后5年仍未恢复到震前水平;(2)河砂石英的10Be稀释程度存在空间上的差异以及时间上的变化,通过河砂10Be稀释度和流域内滑坡分布、年降雨量的进一步分析表明主导河砂10Be稀释度空间差异的因素为流域内的滑坡量,而降雨是影响同一流域河砂10Be稀释度随时间变化的主要原因。研究区龙门山山前流域内河沙石英中10Be浓度时间上的变化并未受到流域内滑坡物质的逐年减少影响,对于这些滑坡发育较强的流域,震后河流的运移量主要受河水的搬运能力限制。在此基础之上,通过震前、震后河砂中10Be浓度和流域内滑坡物质10Be平均浓度,计算获得河砂中滑坡物质所占比重高达25%-96%,在滑坡发育区甚至高达50%以上。尽管河砂中以滑坡碎屑物为主,但计算表明在不考虑震后侵蚀速率随时问衰减的情况下,将流域内的滑坡物质全部搬离出造山带仍需要几百-上千年的时间,接近或稍小于龙门山地区汶川地震型强震的复发周期,比1999年台湾集集地震同震滑坡运移的响应时间长一个数量级。
  • 摘要:本文研究表明基于LiDAR数据的位错测量结果可以与古地震研究结果相吻合,其30m内的位错分布频率峰值个数与逐次限定法所得古地震期次相一致,其中西段S3段落上表现为4期位错,S4段表现为5期事件,中段S5与S6段落上均表现为5期事件,并且位错量均表现为5m的倍数关系。由于最近一次事件为1920年海原M8.5地震,同时破裂西段与中段,由此推断后面4期事件可能与1920年地震规模相当,但是根据前人古地震研究结果可知,西段与中段破裂历史存在差异,即并非全部破裂事件均同时破裂了西段与中段。据此推断西段的4期事件破裂应该向西破裂了老虎山-毛毛山的部分段落或者全部,中段的其他4期事件则应该向东破裂了东端的部分段落或者全部。由此可知,海原断裂带上强震破裂特征要更加复杂,可能不仅仅是基于前人研究所得的单段破裂、双段破裂以及全段破裂,可能与海原断裂西端的老虎山-毛毛山,东端的六盘山断裂存在交义破裂的情况。虽然前人在六盘山断裂带古地震研究并未发现年轻的古地震事件,仅仅发现了老于6000的古地震事件,本文位错测量与前人古地震研究发现的中段的年轻地震事件向东的破裂延伸是否沿断裂走向继续向东,并未向南跃迁到六盘山断裂上,该问题有待进一步研究解决。因此,在考虑海原断裂带强震破裂模式的时候要将海原断裂带作为一个整体考虑,不能仅仅将狭义海原断裂带单独考虑。本文研究表明基于LiDAR数据的位错测量结合前人古地震研究结果有助于更全面的理解断裂破裂特征与历史。
  • 摘要:本研究通过工业地震反射剖面分析重新定位的余震资料和震源机制解建立了同震断层的地下三维几何学模型。这些剖面以及三维模型揭示了汶川地震主震发生在山前隐伏断层上,而该断层贯穿了整个龙门山褶皱冲断带,本次地震只破裂了其中一小部分。芦山地震主震发生在同震断层沿走向构造缩短量和断层滑移量最大的位置。山前隐伏断层的侧断坡控制了芦山地震余震向北传播,这就带来了芦山地震和汶川地震之间75km的地震空区。虽然芦山地震和汶川地震都发生在龙门山褶皱冲断带,但是不同断层触发了这两次地震。根据两次地震的构造特征、余震分析,认为汶川地震触发了芦山地震,但是人们倾向性地认为芦山地震是一次独立的地震,而非汶川地震余震。触发芦山地震的山前隐伏断层通过晚三叠系滑脱层和盆地内部构造相连接,库伦应力变化模拟结果表明与该滑脱层相连的部分构造被2008年汶川地震和2013年芦山地震所加载。因此,位于地震空区的相关构造,对龙门山褶皱冲断带以及人口密集的四川盆地仍具有地震灾害潜在危险性,应当引起重视。
  • 摘要:通过对龙门山构造带的构造活动进行分析,得到以下结论:①双石-大川断裂SW段集水盆河流流向跟双石-大川断裂基本一致且偏向均偏向SE向,具有较强的方向性,而其NE段河流流向以及河流偏向方向的较为紊乱,反映出双石-大川断裂的构造抬升作用对水系的控制作用以及本区域中双石-大川断裂向NE向构造运动性有减弱的趋势。②河流主干通过双石-大川断层时,形成的河流转折点,也反映出双石-大川断层右行走滑性质。③次集水盆地河流偏向形成似环状,预示着此处剥蚀较强烈或者相对隆升较慢。④出江河和文井河流域山地所占比例较大,其河流偏向大部分都偏向SE或S,这反应出山地区域构造活动较强以及区域主要受NW向应力的影响。
  • 摘要:青藏高原向北东扩展的模式和机制,近几十年以来一直是地球科学研究特别是青藏高原研究的热点和重点问题。结合现今GPS观测和地质滑动速率的结果认为,青藏高原北部边缘的两条主要边界断裂上滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征,指出变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收。综合考虑构造特征及现今地貌特征认为,河西走廊北部阿拉善地块南缘的合黎山的隆起主要是由于构造作用所致,利用合黎山南缘断裂晚更新世滑动速率及山体的隆升高度,得到合黎山的隆起起始于距今约2Ma左右,这也说明阿拉善地块南缘最新活动是高原边缘在逐步向北东扩展结果,进一步证明的青藏高原向北东不断扩展和隆升的过程。最新的调查显示,在阿拉善块体南缘存在多条向北或向南逆冲的新活动断裂带和褶皱带,河西走廊北部的合黎山和龙首山两侧均存在不同规模的活动构造,龙首山北侧的与山体近于平行的断裂和褶皱带的最新的活动模式可能是高原向北东扩展的响应,稳定的阿拉善块体由于青藏高原的推挤其边缘已逐步形成活动的构造系统。
  • 摘要:青藏高原的形成不仅导致了中国大陆内部强烈的新生代构造变形,同时也对中亚地区的构造格局、地貌演化以及环境变迁、气候变化产生了重大影响。通过祁连山及其周边新生代沉积盆地的分析,该新生代构造变形的特征、演化历史,及其在空间上与阿尔金断裂带和海原断裂带的相互关系,对于探讨青藏高原新生代变形的大陆动力学具有重要的意义。本文通过对河西走廊最西端酒西盆地磁性地层学测年技术建立了其新生代地层的年代序列。该新生代盆地形成于~25.2Ma,并一直接受沉积至今。在新生代地层时代的基础上,利用砾石定向所揭示的古流向、沉积环境分析等方法,发现~15-12Ma古流向由从北向南流转变为由南向北流,与此同时沉积环境亦由浅湖-三角洲相向冲积扇相转变,揭示了祁连山可能在中中新世才开始快速隆升。这一结果与该剖面锆石的U-Pb年龄谱系,锆石的Hf同位素示踪研究所反映的物源变化一致,表明祁连山尤其是北祁连山~15Ma开始吸收阿尔金断裂带左旋走滑位移,而快速隆与蚀顶作用。大量缘于北祁连山的侵蚀产物被搬运至河西走廊盆地,从而形成了高原的东北部边界。
  • 摘要:重力均衡理论被认为是大地构造中的一个基本准则.本文从重力均衡作用的角度出发,探讨新生代沉积作用对环青藏高原大型盆地现今海拔高度产生的影响,并对柴达木盆地的古高程进行标定.柴达木盆地岩石圈结构自新生代以来一直保持相对稳定的状态,与周缘山系相比存在着显著的差异,又与中国东部中新生代拉分盆地不同.理论分析显示,由新生代沉积引起的重力均衡调整,是环青藏高原大型盆地海拔抬升的主要来源,这与周缘山系由地壳缩短增厚而引起海拔抬升的方式不同.这些盆地的新生代沉积厚度与现今海拔高度之间存在着显著的相关性,现今高程很大程度上是由新生代沉积的重力均衡调整所决定的.若以无明显新生代沉积的四川盆地遂宁地区为基准面,绝大部分地区计算得到海拔抬升幅度与实际抬升幅度相一致.同时,木文提出的模型也为青藏高原新生代古海拔高度的估算提供了一种新的尝试。
  • 摘要:断层既可能作为油气运移通道存在,也可能形成有效封堵层,因此,在石油勘探开发过程中,由于断层的存在大大增加了石油勘探开发的风险.为了避免或者降低风险,理解断层如何影响油气运移的过程就变得极其重要.本文以冷湖五号构造为例,进行多尺度的研究以期准确评价冷湖五号逆冲断层带的断层封闭属性。作者基于野外地质测量绘制覆盖研究区域的地质剖面,并建立冷湖五号构造带的三维空间模型,旨在认识冷湖五号断层带的三维空间构造样式及侧向变化性;通过对出露良好断层带露头进行精细填图刻画,识别断层带两侧岩性对接种类及卷入断裂带的母岩类型,预测可能形成的断层岩种类;利用扫描电镜(SEM)对采自断层带的断层岩样品进行微观结构分析,判别断层活动过程中岩石的变形机制,并评价该变形机制对断层岩孔渗特征(孔隙度和渗透率)的影响。研究表明,冷湖五号地区岩性以泥岩、粉砂岩和砂岩为主,断层带中形成的断层岩种类主要有泥岩涂抹、层状硅酸盐框架断层岩和少量的碎裂岩。泥岩涂抹和PFFR的中低孔渗特征表明冷湖五号断层带具有较好的油气封堵属性。
  • 摘要:本文选取准噶尔南缘前陆冲断带两条地震剖面,运用断层相关褶皱理论研究构造样式,通过平衡恢复技术反演地震剖面的变形过程,计算两条地震剖面缩短量。准噶尔盆地南缘新生代变形复杂,普遍发育了楔状构造和断层转折褶皱,构造楔吸收了大量的位移量。在盆地边缘发育叠加型的基地卷入型构造楔,而在盆地中形成典型的沉积岩中的构造楔。准噶尔南缘齐古背斜,两个基地卷入的构造楔相互叠加,一部分位移量被构造楔吸收外,还有一部分位移量传播到盆地,形成吐谷鲁深部背斜,后期的霍玛吐断层属于突破断裂,改造了原先形成的构造楔的样式,并在吐谷鲁背斜核部突破出地表,为一条断层转折褶皱。而昌吉背斜东段,属于典型的构造楔叠加了两个断层转折褶皱,构造楔吸收了大部分的位移量,断层转折褶皱形成的向前传播量被地层的压实多吸收,在盆地方向没有与山前背斜相平行的背斜发育。
  • 摘要:为了更加准确的确定物源区特征,本文在准噶尔玛纳斯河及头屯河地区进行了精细的剖面测量及地层组合特征研究,建立了较完整的准噶尔盆地南缘侏罗纪沉积体系,并在郝家沟-头屯河剖面以组为单位选取了8个样品做碎屑锆石U-Pb年龄分析。
  • 摘要:本文基于柴西南新生代沉积记录,结合沉积学、碳酸盐同位素特征,开展对柴西南新生代古气候演化的研究,同时结合前人的研究证据,对青藏高原隆升过程进行分析总结,恢复柴西南地区古地理演化过程。研究表明:始新世时期柴西南与可可西里地区C、O同位素不同的特征反映了区域水体水文特征存在明显差别,水体之问不具有连通性;始新世-渐新世时期C同位素发生了明显正漂,而O同位素则发生了一定的负漂,指示青藏高原在始新世-渐新世时期发生了一次明显的构造隆升作用,高原的隆起导致了柴西南地区气候的干旱化明显加强,进而导致了C同位素的正漂,而O同位素的负漂与全球气候变冷事件相统一;渐新世-中新世时期O同位素的降低与柴达木海拔的升高具有重要关系,指示了柴达木盆地中新世开始快速抬升。
  • 摘要:盐构造主要发育在三种构造背景下:被动大陆边缘、拉张环境、挤压环境,前人应用地震解释、野外调查和物理模拟等方法对前2种盐构造进行了丰富的工作,但挤压背景的盐构造由于先存底辟往往被大规模缩短所改造而使得研究变得较为困难,研究程度较前两种背景略低。文章介绍了库车地区早期被动盐构造的争议,阐述了早期被动底辟的构造特征和早期被动底辟的沉积特征,结果表明,库车坳陷的盐构造期次分为2期:渐新世-早上新世为被动底辟期,岩盐在楔状沉积的进积作用下向远离造山带的方向流动并形成早期被动盐构造;早上新世-现今为挤压缩短期,先存的盐构造在南天山大规模挤压背景下被改造成现今形态。
  • 摘要:阿拉伯板块与欧亚大陆的碰撞时间一直在争论中.本次研究的5个砂岩样品采集于伊朗西南部Lurestan省,扎格罗斯造山带内Afrineh向斜一翼的连续地层剖面.根据前人的古地磁学、古生物地层学和锶同位素研究成果,可以很好的限定这个剖面的沉积年龄.A30样品采于Amiran组(晚古新世),A29样品采于Kashkan组(中始新世),样品A30和A29的碎屑锆石U-Pb年龄频谱有着相同的两个峰值:100Ma和245Ma.其中100Ma的主要物源区很可能是Kermanshah蛇绿岩或者是Khorramabad周边已经被剥蚀掉的蛇绿岩.245Ma的峰值可能来自于Cimmerian陆块从Gondwana大陆裂解出去时产生的岩浆作用。样品A28采于Gachsaran组的底部(中新世早期),A27采于Gachsaran组的顶部(中新世中期),而A26采于Agha Jari组的中部(中新世中晚期)。样品A27和A26的最主要年龄峰值都在大约175Ma。这个年龄与SSZ(Sanandaj-Sirjan zone)带内岩浆活动的峰期吻合,物源很可能是Aligoodarz、Borujerd、Malayer、Alvand岩体。样品A28的年龄频谱图显示区其有着多个物源区,可能既有蛇绿岩的,又有来自于伊朗内部新生代岩浆岩的。推断阿拉伯-欧亚碰撞的时间略早于样品A28的沉积年龄。
  • 摘要:鉴于叶巴组和桑日群火山岩发育时代与分布区域的明显相似性,笔者提出,新特提斯洋俯冲早期可能产生了叶巴组和桑日群两类岩浆,二者均包括基性-中性-酸性火山岩端元,但是它们的岩石组成和产出形式却完全不同,深入对比这两套火山岩的岩石学和地球化学特征,对了解新特提斯洋早期俯冲历史具有重要意义。本次对高原南部驱龙和甲马沟的叶巴组玄武岩和安山岩样品进行了锆石年代学研究工作,研究结果表明叶巴组基性和中性岩浆结晶年龄分别为188.2±1.7Ma和175.3±2.1Ma,与桑日群火山岩同处于早侏罗世。笔者认为班公湖-怒江洋南向的影响范围可能仅位于北拉萨地块,因此叶巴组和桑日群可能与班公-怒江洋南向俯冲无关。本次研究表明叶巴组和桑日群火山岩形成于新特提斯洋的北向俯冲背景下,结合张宏飞等对晚三叠-早侏罗世花岗岩类似叶巴组和桑日群中酸性岩岩石地球化学特征的报道,进一步提出新特提斯洋俯冲作用可能在早侏罗世已经开始。结合主量、微量及Sr-Nd同位素研究,提出桑日群可能来自于新特提斯洋俯冲过程中的洋内弧残片或是靠近海沟一侧的大地构造背景,而叶巴组则代表了大陆边缘弧背景。
  • 摘要:本次工作选择了帕米尔构造结内的发生矿化的杜格里富碱斑岩体进行了系统的年代学、岩石学和岩石地球化学研究,对区内Mo-Pb-Zn矿化的大地构造背景提出了新的认识。通过研究,结合区域地质资料综合分析,笔者提出帕米尔东缘富碱斑岩形成于造山后伸展构造体制,可能的机制是:在~11Ma该区发生局部岩石圈拆沉,小尺度软流圈上涌底侵引起壳慢过渡带部分熔融形成富碱岩浆活动;富碱岩浆携带含矿的地慢流体沿走滑断裂浅成侵位,发育成碱性斑岩-热液成矿系统。因此,在帕米尔地区存在着与喜山期富碱岩浆活动相伴的Mo-Pb-Ag多金属成矿作用,这种成岩成矿作用是青藏高原西北缘构造转换带对印度-欧亚大陆碰撞造山作用过程响应的记录,对帕米尔及邻区同类型矿床勘查有一定指导意义。
  • 摘要:脉状Cu矿床是发育在滇西兰坪盆地的一种重要的铜矿类型。该矿床在赋矿脉体和与其接触的围岩中产出了大量的电气石,通过野外露头和显微镜下观察,发现电气石与矿化之间具有很好的关联性。鉴于电气石对流体研究的卓越性能,通过展开对电气石的研究,以期揭示成矿流体的特征。茅草坪脉状Cu矿床的电气石分为两种赋存形式:以蚀变晕形式出现的电气石和脉体内电气石。电气石电子探针分析结果表明,两类电气石均属于碱性系列、镁电气石-黑电气石系列,其中大部分电气石为镁电气石。茅草坪Cu矿床电气石的化学组成主要受到流体的控制,两类电气石的化学组成稳定,并且在图解中排列紧密,说明成矿流体只有一期,且流体来源稳定。两类电气石在Fe3+/Fe2+ vs Fe/(Fe+Mg)图中的投点排列紧密,表明从早期蚀变晕的形成到晚期金属沉淀的过程中,氧化还原条件没有改变。所以关于茅草坪Cu矿床的金属沉淀机制,可以排除流体混合和氧逸度改变这两种可能。对热液脉中透明矿物流体包裹体的岩相学研究中,发现具有不同气/液相比的流体包裹体共生,说明流体可能发生过沸腾,所以推断金属的沉淀机制可能和沸腾作用有关。综上所述,认为成矿流体只有一期,在流体灌入构造裂隙后,先交代了受到剪切变形的围岩,形成强烈定向排列的蚀变晕电气石。随后热液脉体充填在构造裂隙中,期间流体发生了沸腾,沉淀了黄铜矿和脉体内电气石。
  • 摘要:搭格架硅华铯矿床位于印度-雅鲁藏布江缝合带以北、班公湖-怒江缝合带以南的打加错—打加芒错NS向裂谷南端,是西藏地区特有的现代热泉矿床,其硅华中铯含量高达11632×10-6,初步估计其资源量约达14459.42t,为超大型矿床.本文以搭格架地区主喷泉、窒息泉口和酸性泉湖三处为研究区域,结合区域地质背景和前人研究成果,系统的调查和分析了搭格架矿床地质特征,结果表明:矿区碱性泉水的Cs含量为6.25~8.37mg/L;酸性泉水的Cs含量为0.22~1.42mg/L,由此推测pH对Cs在泉水配分、富集过程中有重要的控制作用;在主喷泉口和窒息泉口周围,高Cs含量硅华出现在近泉心区域,其中主喷口附近沉积物Cs含量为1923~9533μg/g,古代窒息喷口周边沉积物中Cs含量为2721~5940μg/g.基于沉积物Cs含量-空间分布图解的分析结果,推测主喷泉口硅华的沉积方式可能有地表泉水正常化学沉积和喷发泉水溅落沉积两种方式,而窒息泉口硅华的沉积方式应以泉水正常化学沉积为主;矿区酸性泉水和碱性泉水中Cs、Rb、Cl的含量相关性表明,矿区酸性泉水具有有浅部热储来源,在循环过程中轻度淋滤围岩的特征,碱性热水具有深部热储与浅部热储混合,且深部热储为主的特征;碱性泉水形成的硅华沉积物中,Cs与Li、Na、K、Ca、Rb、T1均有轻微相关性趋势或较明显的相关性,而酸性泉水沉积物中Cs与Li、Na、K、Rb表现为负相关。
  • 摘要:当前,对于洋陆交接转换带的国际关注点很多,国际地学前沿问题较多,其中主要侧重于物质、结构、过程、机制、效应等方面。西太平洋和印度洋更是我国走向深海大洋、实现“海洋强国”的关键海域,蕴含着诸多中国的国家利益,也具有极其丰富的洋陆交接转换过程的关键科学问题。现阶段可初步概括为以下几点:1)板块重建的洋陆交接转换带检验,2)深部过程(底侵、拆沉)与机制,3)西太平洋陆缘构造体制和机制转换,4)俯冲带分段性、过程与地震触发机制,5)地表地形过程与深部流变、岩石圈强度关联,6)地史期间的板片窗及其构造-岩浆-成矿-效应等。我国开展洋陆交接转换过程研究的切入点可以选择南海北部被动陆缘、南海南部反转的被动陆缘和东海东侧的冲绳海槽作为重点研究区域,围绕上述关键洋陆交接转换过程开展多学科交义的深入探索。
  • 摘要:大陆架边缘海沉积物蕴含着丰富的环境与构造演化信息,但确定其精确的年龄框架一直是该领域的难题.其中的主要影响因素包括剧烈的沉积环境变化、物源变化、以及沉积后期的改造等.近年来,随着磁学性质测量手段的不断提高,沉积物复杂磁性机理方面取得了显著进展,这为应用磁性地层学构建边缘海沉积物高精度年代框架提供了坚实的理论基础.本文首先将探讨构建中国大陆架沉积物年龄框架存在的难点,并以具体的实例剖析解决该难题的新方法与新思路.
  • 摘要:通过对南海北部多道地震数据的分析,认为南海北部洋陆转换带主要由北部裂陷期下沉区段,海山或埋藏海山隆起带和掀斜断块带组成,从南海北部北西到南东方向跨越110公里的范围.南海东北部MCS2001地震剖面展示了大约为225公里宽的洋陆转换带,海山或埋藏海山隆起带大约150公里宽,掀斜断块带大约40公里宽.南海中北部MCS2001-2地震剖面展示了大约160公里宽的洋陆转换带,30公里宽的埋藏海山隆起带和60公里宽的掀斜断块带.几条地震剖面揭示了洋陆转换带的宽度从南海东北部向中部和西部变窄,分布范围逐渐减小的特征。P波和S波速度结构,揭示了减薄的陆壳和宽阔的洋陆转换带,在洋陆转换带内的地壳厚度大约为11-15公里,P波和S波速度分别为4.5-7.5km/s和2.8-4km/s。在海盆一侧掀斜断块带内,斜向正断层与南海北部地震剖面解释的铲状断层和切穿地壳断层相似,详细的断层几何学形态需要高分辨率的地震调查,断层活动与南海北部海底扩张停止后的岩石圈拉张有关。洋陆转换带内的地表热流也显示从北部陆坡区到海盆的逐渐递增,转换带内的火山岩带与下陆坡存在的高热流带分布一致。火山岩带的分布范围与南海北部的高热流带一致,平均热流为90mW.m-2。利用地壳厚度与热流的分布,认为南海北部介于宽裂谷和窄裂谷之问的模式。提出南海北部大陆边缘为介于典型火山型和非火山型之间的中间类型的被动大陆边缘。
  • 摘要:为了有效建立宏观的构造背景与小区域构造变形或地质灾害的联系,本次研究选择南海北部洋陆转换带的大陆坡开展研究,来筛分区域构造或区域灾害时空分布的主控因素。首先建立南海北部现今大陆架-大陆坡区域自渐新世以来的沉积建造性质、沉积厚度变化的时空关系,从而厘定不同时期大陆坡折线位置,通过整体剖析沉积体系、海平面变化与大陆坡折线的变迁关系,建立了南海北部被动大陆边缘大陆坡折线的演化与大陆坡古滑坡时空关联。研究结果表明,南海北部现今大陆架-大陆坡折地区的地壳升降与海平面变化与大南海地区具有同时性。现今南海北部陆架地区渐新世经历了强烈构造断陷,构造高部位长期剥蚀和构造低部位沉积充填,发生准平原化,沉积以陆相湖盆建造为主,大陆坡折线位于现今大陆坡脚位置;随后,中新世进入热沉降演化阶段,热沉降导致的“地动型”海平面变化占主导,总体导致原大陆架发生快速沉降,但从全球对比分析,冰川消长所导致的“水动型”海平面变化也同时存在,总体上海平面上升,使得原大陆坡折线向陆侧迁移,海相沉积建造角度不整合于渐新世前的陆相湖盆建造之上。
  • 摘要:塔里木盆地东部界于库鲁克塔格山与阿尔金山之间,在地质历史中盆-山转换产生了复杂的地质结构.研究其地质结构,可以剖析构造演化过程及其地球动力学环境,为揭示塔里木克拉通在地质历史中的表现奠立基础.通过对近年来的深探井、高精度的地震反射剖面、构造年代学资料的综合分析,从解析地层不整合面、构造-地层层序与断裂系统入手,探讨了塔里木东部克拉通盆地的地质结构与演化、改造历史.
  • 摘要:近些年来,岩石圈介质的流变研究已成为大陆岩石圈研究的重要前沿和热点之一,广泛地受到国内外科学家的瞩目和重视。在地壳浅层次沉积岩层中,由于页岩或煤层的低杨氏模量和高泊松比的岩石力学性质以及含气性等特点,其变形行为与其它无机岩类差异较大。页岩层不仅是重要的构造层(滑脱层和流变层),而且也是重要的储气层,其蕴藏着丰富的非常规天然气。美国页岩气盆地主要位于阿巴拉契亚早古生代逆冲褶皱带、马拉松-沃希托晚古生代逆冲褶皱带和科迪勒拉中生代逆冲褶皱带前缘的前陆盆地及其相邻板块之上的克拉通盆地。其古生代页岩气储层以遭受逆冲推覆、抬升沉降等构造作用为主,天然裂隙比较发育,总体构造变形相对简单。总体来说,中国与美国在沉积盆地演化、页岩构造和页岩气赋存方面的差异性主要表现在:①中国大多数盆地经历了不同期次、不同方向和不同性质的构造演化,构造总体复杂;而美国经历了单一方向的多期构造活动,构造总体简单。②中国页岩气储层海相、海陆交互相及陆相页岩均有发育,呈现多层结构,且岩层相对较薄;而美国页岩气开发以海相储层为主。③中国盆地中,多层层滑构造发育,流变强度差异较大,造成孔隙结构类型更为复杂;美国层问滑动和流变构造相对较弱,对孔隙类型影响较小。
  • 摘要:构造作用控制下的煤储层裂隙非均质性是煤层气产率的重要影响因素,煤层气井产气与构造特征具有较好的匹配性,主要是裂隙的发育程度及张合度控制了渗透率非均质性,我国学者进一步证实了构造控制下的裂隙发育特征对煤层气产量具有重大影响.但是直接获取地下一定深度煤储层的裂隙数据相当困难,寻求适用而较为合理的煤储层裂缝发育预测与评价方法对煤层气开发具有重要的理论及实践意义.本文以鄂尔多斯盆地东缘临汾区块为例,通过露头和矿井下岩层、煤层裂隙的系统测量,揭示了二者的内在联系,建立了相关关系式,并对煤储层裂隙发育规律进行了预测与评价,为煤储层裂隙发育预测评价提供了新的思路和方法.研究表明:煤储层与岩层裂隙发育具有一定的内在联系,通过二者相关关系及煤储层裂隙发育预测模型的建立,为煤储层裂隙发育预测评价提供了新的思路和方法;临汾地区煤储层裂隙发育预测结果表明,5#煤层的节理线密度变化与层厚为10-30cm的砂岩层裂隙线密度呈现出较好的一致性;构造作用是煤储层裂隙发育最为重要的控制因素,临汾地区煤层裂隙密度由东到西具有高-低-高-低的变化趋势,与构造变形强-弱-强-弱的空问变化规律具有较好的一致性。
  • 摘要:作者试图以页岩层系层问剪切滑动的纳米镀层作用作为切入点,以实例电镜观察、三轴压力实验和岩石物性参数测试等实际资料,从纳米、微/纳米层次探讨可能形成的非常规赋气机理。文章介绍了标本采集和研究方法,阐述了泥页岩中的层间滑移和纳米镀层作用,探讨了泥页岩中微/纳米孔-隙的五种类型,包括由内聚力引起的收缩微/纳米孔-隙构造、由卸载力引起的松弛微/纳米孔-隙构造、由劈裂引张力引起的易剥微/纳米孔-隙构造、由层裂引张力引起的层裂微/纳米孔-隙构造和由银纹引张力引起的银纹微/纳米孔-隙构造。最后,就非常规赋气效应探讨了吸附效应和储气效应。
  • 摘要:本文对不同台站得到的Parkinson矢量-深度剖面的时间变化序列进行了分析,综合所有台站的结果,分析了地磁感应矢量的空间分布特征,获得了华北地区不同深度地磁感应矢量的时空特征,并探讨了其演化过程。
  • 摘要:本文应用大地电磁测深方法对地震区的地壳结构进行探测研究,由此对该地区的活动断裂带以及地震孕育的构造背景得到一些新的认识.定性分析和定量反演结果显示:(1)该区域电性结构在纵向上呈分层结构,表层低阻层为第四系沉积层;10km深度范围内存在电阻率大于1000Ω.m的高阻层,推测可能为沉积基底,可能由多期火山活动形成的基性、超基性火成岩或者侵入岩;在15-25km中下地壳深部范围内表现为一低阻层,电阻率小于lOΩ.m。(2)电性结构在横向上表现为分块特性,上地壳的电阻率的梯度带和低阻异常区域与区域的活动断裂带有一定的对应的关系。(3)该地区的大地热流值较高,且有大量的温泉分布,可能与中下地壳的低阻层有关系。青藏高原的物质的东南逃逸通道和此低阻层之问可能存在一定的关系。
  • 摘要:大地电磁探测通常针对地下目标体布设一条或多条剖面进行测量,然而,地下目标体如深部地质结构、金属矿产、断层等多表现为三维电性结构,传统的剖面测量数据很难准确圈定目标体.因此,开展大地电磁三维反演研究既能够得到目标体的真实展布,也能够避免二维反演的繁琐处理,同时也能够适应大地电磁三维探测的需要.因此本文以前期完成的大地电磁法三维交错网格有限差分正演为基础,系统研究大地电磁三维数据空间OCCAM反演算法的目标函数构建、模型更新公式、推导大地电磁阻抗张量灵敏度矩阵计算公式以及提出牛顿&二分法相结合的新拉格朗日搜索方法等方面实现大地电磁法三维反演,最后给出理论合成数据的反演结果.
  • 摘要:本文研究了同时考虑电阻率与磁导率变化的大地电磁二维问题,采用格林定理处理二次场方程源项,实现了一种基于二叉树结构的收缩网格剖分算法.此外,采用基于最少填入元思想的稀疏矩阵符号分析方法,进行线性方程组的LDLT求解,有效减少了方程组求解时间.
  • 摘要:于2012年和2013年在西准噶尔地区布设四条大地电磁测线,本文采用其中一条测线的数据,测线经过准噶尔盆地西北缘的盆山祸合处,与克-乌断裂基本垂直,属扎依尔山与准噶尔的交接带。西北缘古生代沉积巨厚,从奥陶纪至二叠纪,是一个由浅海-滨海相碎屑岩到陆相喷发岩、陆相碎屑岩的发展过程;从板块观点来看,则是由被动型大陆到碰撞前陆坳陷的演化阶段。前人的研究显示发现准噶尔盆地西北缘盆山祸合结构在剖面上主要表现为一个大型化、复杂化的逆冲双重推覆构造体系,推覆构造的滑脱面深度在10-15km,从0.1s到10s,断裂带附件区域感应矢量的强度很弱,符合断裂带感应矢量的特征。但在100s和1000s也很弱,但是这两个频段已经不能反映出断裂的特征,可能是准噶尔洋壳俯冲的表现。0.01s-10s,盆地感应矢量强度弱,说明盆地以一维性为主,构造简单。克一乌断裂带感应矢量大部分指向北西或南东向,与构造走向基本垂直,说明感应矢量对于大型断裂构造有很好的反映。
  • 摘要:本文使用基于经验模态的分解(EMD)的自适应中值滤波法对大地电磁噪声中的脉冲噪声进行了去噪工作,提高数据信噪比,在方法应用取得了不错的效果.
  • 摘要:大量的观测和研究表明,在中、强地震之前会产生电磁异常,这种电磁异常不仅在地面,而且在卫星上被观测到.科学家一直致力于研究这些异常和地震之间的关系,为地震预报提供科学依据.为此,需要从观测数据中提取出可靠的电磁异常信号,并查明它们与地震的联系.要解决这些问题,首先必须解决能从观测的电磁场信号中提取与地震相关的电磁异常信号,必须发展相应的数据处理和分析新技术.本文试图用小波变换方法,分析2013年4月20日芦山M7.0级地震余震期间记录的电磁数据,研究余震期间电磁场的变化特点,探寻电磁场变化与地震释放能量之间可能的相互关系,为电磁方法在地震研究中的应用探索新的途径,综合分析三个磁场分量异常分布与地震释放能量的对应关系,得到三个可能与地震能量释放相关的电磁异常时问,它们分别是在5月15日,5月24日和6月6日。
  • 摘要:本文通过分析中强级地震前天水深井地电阻率异常变化,得出地电井下观测比地表观测干扰小,而且井底供电,井底测量,电阻率值更加稳定,电阻率值儿乎在0.02Ω.m内波动,年变化率低于1%;地电观测方式改进后,消除地表环境变化对视电阻率观测结果的影响。深井地电阻率观测和小波分析是探索预报地震的新思路、新方法。
  • 摘要:本文对海相碳酸盐岩储层岩心幅频特性进行研究,测试了不同含油饱和度海相碳酸盐岩岩芯的幅频特性,计算了这些幅频特性曲线的双频振幅和双频相位参数,表明含油饱和度高双频振幅和双频相位相应地高,并对一已知碳酸盐岩油气田两条测线的实测数据计算双频振幅和双频相位异常,其剖面异常相对高的部分能够指明油田边界,测试研究和实际试验表明碳酸盐岩储层能够产生复频特性异常,通过计算频率域电磁勘探中双频振幅和双频相位可以应用于海相碳酸盐岩油气检测中.
  • 摘要:本文主要讨论CSAMT一维正演模拟中加入不同的激电模型来观测其对电场的影响,以最具代表性的cole-cole,dias和双cole-cole激电模型为基础,对不同的地电模型来做正演研究.本文以实验室所测某地区采集的野外岩石露头电性参数为基础,分别用上述三种模型来反演其频谱参数,通过数据拟合发现双cole-cole模型拟合效果最好,dias 模型居中.基于上述三种模型,以复电阻率代替不考虑地电体极化效应的直流电阻率,对CSAMT场源一维层状模型进行了正演模拟,分析其电场值变化,发现双cole-cole模型引起的异常最大,dias居中,这与我们实验室所反演的效果相吻合.
  • 摘要:本文介绍了中科院电了所研制了ON-time类瞬变电磁系统CASTEM-NANO,其收发装置为中心回线模式,发射电流5A,发射回线有效面积30m2,高精度线性关断控制,关断时问为0.5ms,使用大带宽传感器对发射波形及大地响应进行观测。在野外测试中,该系统能够清晰地探测到顶部埋深1.6米的污水涵洞,体现出此类方法良好的浅层探测能力。
  • 摘要:本文介绍了随钻电阻率测井的仪器原理和地层模型,利用hp-FEM方法,通过电磁场理论对其建立数学模型,对所建立的二维旋转地层进行数值模拟,分别研究了随钻电阻率测井响应的三种影响因素,对实验数据进行分析和参数优化设计。数值结论显示:适当的仪器源距对地层电阻率分辨能力有极大的关系;发射频率的增大使相位差电阻率增大;水基泥浆地层模型,薄层的分辨能力能达到0.4米,指出Hp-FEM方法能够在随钻电阻率模拟中提供很高的精确性和收敛性;在不同的仪器结构和地质条件下,响应值会有很大的变化;低阻层中接受线圈相位差数值要大于高阻层;高频率、短源距仪器在幅值比和相位差曲线中变化范围更大,短源距仪器在不同地层分界面处尖角现象越明显,说明分层能力越强。该方法提高了测井响应的纵向分辨率,数值模拟研究为后期随钻测井仪器参数优化设计起到一定的指导作用,并为进一步分析仪器影响因素分析奠定了基础。
  • 摘要:本文主要研究了基于时域有限差分(FDTD)的TEM2.5维正反演,本文发展了一种白适应波数选取方法。该方法从电磁波衰减规律以及“烟圈”理论角度出发,根据电导率结构以及延迟时问白动设置波数的上下界并在每个数量级之问选取合适的个数讲行计算。多个模型的数值结集与理论解对比表明,本交所发展的方注的不确性与有效性,将2.5维反演方法应用于2.5维模型的拟合数据反演中,并与一维反演结果进行对比,发现该模型拟合数据的一维反演能产生明显的虚假构造,而2.5维反演则能很好地还原地下电导率结构。
  • 摘要:为了解CEMT大地电磁探测系统的性能指标,并与国际主流的V5-2000大地电磁仪对比,本文在新疆西部某地开展了二维MT试验.本文对CEMT和V5-2000采集的两批MT数据进行处理解释,并对原始数据和反演结果分别进行对比分析,结果显示:CEMT大地电磁探测系统性能良好,与国际主流的V5-2000大地电磁仪在数据采集方面具有良好的一致性,能够满足野外施工要求.
  • 摘要:本项研究中,采用三维矢量有限元方法对阵列感应仪器在金属矿体中的测井响应进行数值模拟,为感应测井仪器在深部金属矿勘中的应用提供了理论基础.结果表明,在模型一上不同的线圈距得到的测井曲线形态不同,在同一深度点,长源距的线圈系接近矿体时,给出的视电导率为负值,短源距给出的视电导率为正值。这是因为随着仪器的移动,穿越接收线圈的二次磁场强度方向发生改变。在模型二上,矿体的电导率比较大的时,受到严重的趋肤效应的影响,使得当井眼穿过矿体时视电导率并没有取得最大值。随着矿体中心远离井轴,介质的轴对称结构被破坏,这时感应电流的一部分路径是由金属矿和围岩串联组成,趋肤效应减弱,因此视电导率升高。随着距离的继续增加,感应的二次磁场强度穿越接收线圈的方向相反,视电导率出现了负值。矿体电导率比较低时,趋肤效应较弱。此时随着矿体远离井轴,视电导率的上升趋势并不明显。当矿体的电导率为1s/m时,视电导率随着矿体远离井轴而单调下降。一般情况下,金属矿体的电导率比较高,受趋肤效应影响严重,如何改进仪器结构增加探测深度以及不同矿物构成的矿体对仪器响应的影响,仍需要用数值模拟来进一步考察。
  • 摘要:地球物理中的反演问题,即由观测数据反推模型参数,这个过程是一个极其复杂的过程.本文将遗传算法和BP神经网络算法(Genetic Algorithm and Back Propagation,简称GABP法)混合进行反演,并通过经典模型进行验证,获得了较好的反演结果.
  • 摘要:目前,与火成岩、砂岩透镜体有关的油气藏,在中国中、新生代的许多盆地(如渤海湾、鄂尔多斯、松辽等)均有发现,已成为油气储量新的增长点.火成岩、砂岩透镜体等特殊岩性体由于其地质条件复杂、储层类型多样,单一勘探方法对它的识别难以奏效,勘探的难度和风险相对较大.三维重磁电作为一项油气勘探新技术,越来越受到各大油田公司的重视.其针对特殊岩性体的勘探问题在采集、处理、解释等三个方面都形成了针对性技术和配套技术.本文将从以上三个方面出发,结合三维重磁电技术在渭河盆地、渤海湾盆地解决特殊岩性体等问题的实际应用情况,指出三维重磁电技术作为地震勘探的有效补充,可以与地震实现优势互补,充分发挥综合勘探的优势.
  • 摘要:本文对频率域航空电磁勘探HCP(水平共面)系统二次磁场影响范围实分量(R-footprint)、虚分量(I-footprint)和幅值(A-footprint)进行求取,探究了影响因素—飞行高度、发射频率和介质电阻率对R-footprint,I-footprint 和A-footprint的作用,结果指出A-footprint随着飞行高度、发射频率和介质电阻率的变化趋势是介于R-footprint和I-footprint之问的; A-footprint在飞行高度小时,受磁场虚部影响较大,随着飞行高度的增大,磁场实部影响权重增大; footprint的幅值大小在低频(高电阻率)时主要受磁场虚部影响,在高频(低电阻率)时,footprint幅值主要受实部影响;因此,在应用footprint进行反演时,选用R-footprint,I-footprint和A-footprint,单个测站反演区域将不同,反演计算效率不同。
  • 摘要:本文分析了几类岩矿石的频谱激电振幅和相位曲线特征,指出岩矿石的复阻抗相位和振幅都随频率有明显变化。振幅随频率的增高而降低,相位皆为负值,其绝对值随频率升高先是上升而后逐渐降低,中间某频点出现峰值。且曲线的变化与岩矿石的致密程度呈正相关关系。
  • 摘要:本文实现了基于交错网格有限差分(FD)离散的并行化海洋CSEM三维正演算法,能够模拟形态相对复杂的场源,包括任意方位的有限长直导线和弯曲导线发射源.该算法使用一次场/二次场方法,其中一次场的计算为一维正演问题,使用准解析法求解,并且只要在计算一次场时考虑复杂的场源形态便可以实现同样场源的三维正演.利用MPI 实现了分频率、分场源的并行化.通过理论模型验证了该程序的准确性以及并行计算的性能,并初步考察了场源形态对海洋CSEM 三维正演响应的影响.
  • 摘要:空间跟踪技术的发展极大地改进了月球重力场模型的精度和空间分辨率。本文基于空间跟踪技术的三个阶段,即地面跟踪模式、高低跟踪模式和低低跟踪模式,详细介绍了各阶段的跟踪技术手段和典型的重力场模型。从不同探测器精密定轨、月球重力异常表面特征分布、以及内部结构研究等方面,对不同阶段获取的典型月球重力场模型的精度进行了评估。最后对月球重力场模型中尚存在的问题以及可能的改进给出了相应的提议。
  • 摘要:广域多项式利用多次多项式函数的形式进行数值逼近,但是多项式选取不同次数和项数对结果的影响必定不同.另外,单元高度与单元水平分辨率的搭配不同(或者说格网形状不同)对逼近结果必然也有影响.本文基于此,以扰动引力场为应用背景,详细分析了广域多项式参数及格网形状与逼近效果的关系.
  • 摘要:静电悬浮加速度计,是空间引力物理实验、卫星重力测量的关键载荷之一,其主要功能是测量航天器所受到的非保守力或者引力梯度信息.美国、欧洲目前已先后发射了CHAMP、GRACE、GOCE 等地球重力场测量卫星,成功对全球重力场进行了测量.华中科技大学自从2000年起从事静电悬浮加速度计的地面研究,在关键技术攻关、地面性能测试、研制工艺以及样机工程化研究等方面已取得重要进展.通过高电压提供的静电力补偿地面重力,成功将加速度计的检验质量块控制在悬浮状态,验证了加速度计长期处于六白由度控制状态的能力,基于高压悬浮测试水平已经达到4×10-8m/s2/Hz1/2。通过扭摆悬挂测试方法,在地面模拟空间微重力环境,对静电悬浮加速度计的灵敏度、噪声性能进行了测试,基于扭摆测试水平已经优于10-11m/s2/Hz1/2数量级。自2011年起,基于中国某科学试验卫星的环境,华中科技大学研制了国内第一个静电悬浮加速度计搭载吃行样机,并于2013年成功发射。本次搭载试验的主要目标是在轨验证高精度静电悬浮加速度计六白由度同步控制功能,积累时示数据,研究其对空间环境的适应性。该静电悬浮加速度计在卫星入轨后的测试和试验中,功能和性能正常,成功验证了中国自主研制的静电悬浮加速度计的研制能力,取得了圆满成功。
  • 摘要:地球是人类的家园,地球的性质和变化,对人类有着巨大的影响.然而,要直接观察地球的内部结构及其变化并不现实,通过测量它产生的重力场来反演判断地球内部状况是人们的通常选择.加速度计是这些测量系统的核心部件之一,在地质勘查、矿产与油气田资源勘探和重力辅助导航、地震检波等领域有广泛的应用.通过对弹簧-振了膜片的结构设计与仿真分析,设计出一种机械噪声优于0.4ng/√Hz,量程大于2g,非敏感轴频率与敏感轴频率比值大于6.2:1的弹簧-振子结构形式。通过弹簧间隙不等宽度设计来最大限度增大量程;通过保护机构设计对运动部件进行超量程保护。弹簧-振了膜片的ICP刻蚀后的机械结构测试结果验证了其频率、Q值均与设计一致。弹簧-振了膜片表面还包含丰富的功能层,共计两个绝缘层、两个金属层,用于实现电容传感、反馈控制、封装、与上盖膜片的电导通、静电屏蔽、电绝缘等功能。其层次的复杂性使得在进行组合加工时,加工工艺兼容性变得非常重要。通过一系列的工艺优化和探索,所有功能层都能比较兼容地制作上去,其电学导通性、电阻测量符合要求。这种设计的高精度、大动态范围的MEMS加速度计避开了传统MEMS加速度计难以实现高精度的缺点,其研制具有重大的应用价值。
  • 摘要:本文首先指出虽然相对于传统重力测量技术(车载、船载和机载),GRACE卫星重力计划在科学、国防等研究领域已取得巨大成就,但由于GRACE自身的固有局限性,因此已无法满足本世纪相关领域对地球重力测量精度进一步提高的迫切需求,其次介绍了GRACE卫星重力测量计划的局限性:无法实质性降低轨道高度;无法测量垂向重力梯度值等,然后介绍了下一代钟摆双星编队的可行性检验,分析了下一代钟摆双星编队的需求,卫星轨道高度优化设计;卫星关键载荷匹配精度优化选取。
  • 摘要:在地球物理勘探中,所采集到的位场数据信号具有多源性和非平稳性的特征。运用BEMD方法对三峡地区布格重力异常进行了多尺度分解,共得到六个本征模态函数,利用径向对数功率谱估算了每个本征模态函数的场源似深度,再利用小波模极大值方法对每个模态函数进行边界检测,得到了三峡地区不同深度层位上的构造、岩体分布特征,对三峡地区构造划分、大区域结晶基底研究具有重要的理论和实际意义。
  • 摘要:本文为研究重磁边界识别方法在三维地质填图中的应用效果,同时提高识别结果的可信度,选取了总水平梯度倾斜角法、改进的归一化总梯度法、小波模极大值法以及本文提出的一种新的边界识别方法作为研究方法。新方法名为归一化偏差法(Normalized deviation, ND),其以重磁异常方向导数偏差为基础构建,并通过归一化处理来增强弱异常边界的显示。该方法在理论模型实验与实际资料应用中均表现出良好的效果,可在复杂地质情况中准确地识别出断裂构造或地质体边界的位置。文中首先对所选的四种方法进行了理论模型试算,包含多个断裂组合的二度体模型与多个倾斜块体组合的三维模型。模型实验结果显示所选方法均能准确识别模型边界,其结果具有较高的可信度。其后,本文将所选方法应用于克拉玛依后山地区的重磁资料中,分别对研究区内一条1:1万重力剖面与平面重磁资料进行地质边界识别,通过对比不同方法结果获得了剖面与平面地质边界分布图。并与现有地质图对比验证了识别结果的可靠性,证明了利用重磁边界识别方法为三维地质填图与三维重磁反演提供参考信息的可行性。
  • 摘要:基于中国地震背景场探测项目,设计测震数据处理软件系统,包含:地震活动图像数据处理,地下物性结构成像数据处理和地壳应力场反演等软件.其中地下物性结构成像处理软件利用中国地震台网震相数据,应用地震层析成像技术,产出我国的地下物性结构图像.地下物性结构数据处理与加工软件拟提供地震数据传输的接口管理,初始模型建立,三维地震层析成像反演计算,成像结果可靠性分析,物性结构的显示和三维可视化展示。地震层析成像部件是地下物性结构数据处理与加工软件的主要部件,它为用户提供分析数据的筛选、确定初始速度模型,进行反演直到理论走时和实际走时的偏差达到允许范围内,再根据最后一次反演结果,生成三维速度结构模型,为不同深度的速度分布图的可信区问的划定提供依据。国内外地球物理学地震学家基于震相数据进行层析成像获得许多区域的地下物性结构,测震实施组成员和软件开发人员调研现有反演算法、软件及其输入输出数据规格,初步完成了地下物性结构的数据处理和加工软件的设计工作。本软件拟在前人研究的基础上,软件公司依托地球物理学家、地震学家专业技术支撑,完成软件的研制和开发工作。期望依据中国数字地震台网积累的丰富的震相数据,在地下物性结构数据处理与加工软件平台上产出我国及其邻近区域的地下物性结构,为地震定位、地震预测提供深部数据依据。
  • 摘要:本研究使用FMTT远震层析成像方法,反演获得了华北北部地区深度670km内的高分辨率三维P波速度结构。获得的结果对探讨华北克拉通破坏地区的横向和垂向范围,以及破坏机制等提供了新的信息。
  • 摘要:利用核反射震相振幅算法,可以计算出不同中心频率的ScP波形,并采用ScP/P振幅比约束核幔边界的小尺度起伏特征。利用振幅比在实际地震研究中可以较好地消除台站附近传播路径和震源项对ScP振幅的影响。同时,假设核幔边界起伏形状呈轴对称特征,因此能够用起伏宽度(L)和起伏宽度(H)定量表征。首先对该方法进行了正确性验证,然后分别考虑了地形突起(H>0)和地形凹陷(H<0)情况下ScP的振幅变化特征;并且进一步定量分析了不同的地形起伏参数(L, H值与ScP振幅放大系数的关系。最后,还对实际地震ScP的观测和该算法优缺点展开了一定的讨论。
  • 摘要:本文通过USArray的地震波形数据研究了位于阿拉斯加下方尖锐变化的D”层结构。从西到东,发现了三个截然不同的D”结构。最西边的区域有很强的Scd,通过D”不连续面,剪切波波速有尖锐的3%的变化。最东边的区域同样有较强的Scd,但是波速变化是个渐变的过程。而中间的区域则缺失了Scd。认为化学成分的不同造成了不同区域D”特性的不同。其中,西边区域代表了正常地幔的结构;东边区域则受板块的强烈影响。在中间区域,同时发现了一个热的上涌结构。而这一结构的存在破坏了相变界面的分布,进而导致观测不到Scd。通过对地震走时、波形变化以及振幅的研究,发现一个直径300km,高300km的守状低速结构。动力学的模型表明这个低速结构可能是起源于核幔边界上俯冲板块边缘的地幔柱根部或者热的富铁氧化物的集合体。
  • 摘要:准确界定内核边界(ICB)的地形特征对于人们理解内核增长、外核对流及核幔角动量传递机制等科学问题有非常重要的意义(Buffett et al.,2000).相似地震方法的提出使得这种界定成为可能(Song andDai,2008).通过对斐济汤加地区及南三明治岛地区相似地震的系统搜索,分别挑选出23对和32对相似地震.在此基础上,分析距离这些地震对的震中距范围在127°~140°内的全球台站接收到的内核折射波PKIKP和内核反射波PKiKP数据,以此开展对内核边界地形特征的研究.研究结果表明,南三明治岛地区同一地震对波形按照PKIKP震相对齐后,在非洲和美洲中部下方的ICB区域,其PKiKP波形的相似程度随着同一相似地震对的两个地震事件发生问隔年限的增大而降低,偏移时间则表现出增加趋势;大西洋和印度洋下方的ICB区域,其PKiKP波形和偏移时间均未发生明显变化,这与前人结论较一致。斐济汤加地震的研究结果覆盖了环太平洋北岸、西岸以及印度洋东部的ICB区域,这其中只有日本海域对应的ICB区域的PKiKP波形及偏移时间随着同一地震对的两个地震事件时间间隔年的增加表现出复杂的变化,其它区域的ICB地区基本不变。这些结果说明地球内核边界面复杂结构。正在寻找更多数据以系统地勾画内核边界的复杂结构。
  • 摘要:环境噪声互相关的方法已经被广泛的用来提取表面波信息,并进行层析成像,然而,通过环境噪声来提取体波信息很有限.但是最近的研究表明,利用环境噪声互相关的方法不仅可以提取体波信息,甚至通过地核的震相都可以从环境噪声中提取出来.利用中国地震台网和南美部分地震台阵的数据,成功的从环境噪声中的提取了"三叉"的PKP震相,以及其他的体波震相.通过不同的地震特征的分析,发现对于环境噪声中的体波能量主要来源于大地震(Mw>=6.0)的尾波;地震的震源深度对与震相提取的影响非常小;不同的震源机制对于震相提取影响不大,但是对提取到的波形有一定的影响;而震源与台站对的相对位置对于提取的震相的信噪比有非常明显的影响.我们对于地震尾波相关的方法做做进一步研究,通过系统性地控制参考变量,得到一些经验性的结论,结果表明,利用Mw>=6. 9的地震后10000-40000s尾波,滤波范围取在15-50s能够较好的提取“三义”的PKP震相。最后利用提取到的震相,与理论到时和理论地震波形进行比较,对噪声提取的地核体波的特性和在地核结构研究中的应做一些讨论。
  • 摘要:本文是基于LP范数最小化提出了一个稀疏方程重建的数学模型,确定P在0-1范围之内值的选择,利用迭代最小二乘算法与惩罚函数相结合进行求解,通过添加先验地质信息和经验得到最后的反演结果。讨论P取不同值时对反演结果的恢复程度和计算速度的影响,通过理论与数字的综合分析和多次的模型试验来选择最优的P值,并找出与其对应不同的反演模型,从而得到满意的反演结果。再利用单一矩形正演模型、两个相邻的矩形正演模型、相邻岩脉正演模型这三种经典的组合模型来验证这种反演方法的合理性和可行性,最后证明应用本文提出的反演方法得到的反演结果与正演模型的基本一致,验证了这种三维反演方法的适用性。最后,将本文的三维反演方法应用到美国德克萨斯州实际重力数据反演中,反演出来的结果与前人的反演结果基本一致。已经在数学上证明过相比于零范数求解结果不稳定,P范数的解更加稳定,反演结果更加稳定,而对比于l范数计算复杂程度高,对解的恢复性能P范数更加稳定,P范数具有很强的实际应用效果,表明此种三维反演方法具有很强的可行性和广泛的应用前景。
  • 摘要:川滇地区处于青藏高原东缘,是青藏高原和扬子地台之间的构造过渡带.该区地壳活动异常频繁,形成了红河断裂、鲜水河断裂、小江断裂等一系列重要断裂带,其对中国大陆岩石圈动力学和运动学的研究具有重要意义.本研究以小江断裂带为中心,以地震层析成像、地质和大地电磁等相关研究成果作为约束,利用该区重力观测资料(探测剖面和重力区域网)和卫星重力场模型开展川滇地区三维密度结构研究,本研究探索了以重力跨断层小剖面和空间观测,融合其它地球物理信息的重力学综合研究方法对重要断裂带进行全方位解译的思路与方法,为构造运动及孕震机理研究提供基础信息。
  • 摘要:边界检测在地球物理位场数据中占有重要角色,通过研究地质体的横向不均匀性,位场数据的边界检测作为一种数据处理手段在金属矿勘探中被广泛使用.本文通过利用位场数据的垂向导数来归一化处理总水平导数和解析信号,有效的均衡显示不同振幅大小异常的边界,且识别出来的边界具有较高的分辨率,实际应用效果明显。
  • 摘要:青藏高原地区的隆升过程及机制一直是国内外地学界研究的热点,本文通过对三家机构(CSR、GFZ、JPL)提供的2003~2013 最新版本RL05 数据进行处理分析,通过尺度因子的方法减少数据处理过程中的误差,通过水文模型(GLDAS_Noah和CPC的平均值)扣除土壤水的影响,通过Paulson提供的模型来扣除GIA影响,最终得到中国及周边地区长期性重力异常变化情况.在结果中可以明显的看到一些明显的重力减少和增加区域,对于重力减少的区域已经进行过较多的分析;对于青藏高原内陆地区较为明显的质量增加信号,Zhang认为可能与该地区湖水面的升高有关,但本文通过对同时间范围内降水资料的分析并没有发现明显的降雨增加趋势,且湖水增高等效至整个青藏高原地区仅0.23mm/yr.基于众多证据均表明青藏高原一直在继续隆升发育着变形这一事实,接着本文通过直立长方体模型对该地区进行正演模拟研究,以班公湖一怒江断裂带将青藏高原划分为南北两大区块,得到青藏高原地区的重力异常变化情况,GRACE结果显示青藏高原内陆区域大致以0.35±0.13 ,μGal/yr的速率递增,与长方体模型得到的结果0.28,μGal/yr的速率递增较为吻合。这里只是对青藏高原内陆地区质量增加信号的一种尝试性解释,基于目前的技术手段要清晰的解释该正信号的缘由还是有些困难的,因为诸如冰雪、冻土、G1A,水文、气候等因素无法精确的排除,随着观测资料的持续累积,可以结合最新的多种现代大地测量技术手段(如GRACE, GPS,绝对重力,超导重力,遥感,测高卫星等)采用数据融合技术,定量的分析青藏高原的动力学问题。
  • 摘要:由于GRACE观测到的是综合信号,而ICESat是一个几何观测信号,能很好的控制冰川高度变化以及湖面变化这两个单一因素,因此能十分有利于分离GRACE信号,验证冰平衡状态。本文研究的目的是细化湖泊变化与冰质量变化的空间分布特征,并讨论与GRACE时问序列的相关性。采用两种数据研究青藏高原的质量变化问题。
  • 摘要:文章利用GRACE卫星观测数据可以得到中国近海陆地水储量变化。基于GRACE Level-02/RLOS数据,利用P4M6去相关滤波,5OOkm高斯平滑,同时考虑GIA效应,获取中国近海区域陆地水储量变化。通过分析陆地水储量变化与中国近海区域海平面变化的相关性,从而得到陆地水储量变化对中国近海海平面的影响。
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