构造附加静水压力及构造物理化学在地质研究中的应用

“构造附加静水压力”概念认为,地壳任一点静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成的。构造叠加致使同一地壳深度的水平面上静水压力值不相等,这种压力梯度是流体及油气长距离水平运移的主要原因,建立岩石矿床形成深度的构造校正测算方法,得出胶东“玲珑－焦家式”金矿成矿深度仅３ｋｍ左右的数据,进而测得大别超高压变质带含柯石英榴辉岩形成深度仅≥３２ｋｍ,它们可能是壳内构造物理化     

“构造附加静水压力”与构造物理化学研究及应用

地壳应力状况主要是由重力和构造作用力引起的,文章提出“构造附加胸水压力”概念,认为地壳任一点静水压力是由重力所附加的静水压力和构造作用力所附加的静水压力叠合面民。并指出,构造叠加致使同一地壳深度的水平面上静上等,这种压力梯度是流体及油气长距离水平运移的原因;通过建立岩石矿床形成深度的构造校正测算方法,得出胶东“玲珑－焦家式”金矿成矿深度仅３ｋｍ左右,这一结果得到区内找矿工程的初步验证,进而测 别超     

“构造附加静水压力”及其应用

提出地壳任一点静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成的。处在挤压变形带、剪切变形带到引张变形带（及地域）中岩石所承受的构造附加静水压力有逐次变小的规律性。构造叠加致使同一地壳深度的水平面上静水压力值不相等,这种压力梯度是流体及油气长距离水平运移的主要原因。建立岩石矿床形成深度的构造校正测算方法,并提出构造物理化学成矿的新认识。     

构造附加(围压)静水压力的理论、模拟和实验研究

部分研究者假设：地下岩石处于静水压力状态。按此理论，某一深处的地下岩石各方向压力都相等，而且都等于从该处至地表岩石柱的总重量。换句话说，地下的压力只来自重力，且随深度直线增加，即依此，形成了“压力／比重”的深度的测深方法。然而，地壳应力状态主要是由重力和构造力引起，作者提出其（围压）静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成。本文用固体力学方法分析地壳中静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成的特点，     

胶东大尹格庄金矿田成矿深度构造校正测算

对地壳深度的研究和探索是近年固体地球科学的前沿课题之一,以往很多方法都是将压力换算为上覆岩石重量再换算为深度的。吕古贤（1982,1995,1996）指出不是只有重力可以产生静水压力,构造力也会产生相应的静水压力,并称后者为“构造附加静水压力”。基于这一理论进展,吕古贤等（1997）建立了“成岩成矿深度的构造校正测算方法”。利用这一方法,本文在大尹格庄金矿田构造蚀变岩显微构造研究和相关应力测算的基础上,对其成矿深度进行了构造校正测算。     

重力和构造力在地壳中的作用

本文对于“上覆岩石重力数值等同于静水压力数值”的认识提出了新的看法，地壳中应力场Ｔ可以看成是一个静水压力Ｐ和一个差应力σ的复合、则静水压力Ｐ是由重力附加静水压力ＰＲ和构造力附加静水压力ＰＳ两者叠合而成，而不仅仅是来自上覆岩石的总重量，有限元模型计算表明，在同样外力条件下，从挤压变形带，剪切变形带到引张变形带中的各带构造附加静水压力值呈降低变化，即ＰＣ〉ＰＺｈ〉Ｐｔ，因而构造附加静水压力得造成局部静     

不同构造变形带中“静水压力”的差别

地壳应力状态主要是由重力和构造作用力引起的,作者明确提出其静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成。本文用有限元模型数学模拟实验证实,处在挤压变形带、剪切变形带到引张变形带(及地域)中岩石所承受的构造附加静水压力有逐次变小的规律性,利用这种规律可解释构造作用力影响成岩成矿作用的物理化学环境及制约其化学过程的动力学问题,为开展构造物理化学研究奠定了基础。     

地壳深部“重力-构造力复合压力状态”研究和大别——苏鲁超高压变质形成深度的测算

讨论了地壳深部岩石处于"重力-构造力复合的静水压力模型"。此模型的基本认识为,地壳深部压力是由重力应力和构造应力引起的两部分各向等应力合成的,构造应力场的静水压力部分被称为"构造附加静水压力"。遵循这一认识,需要从总静水压力中先去掉构造附加静水压力,进而用构造校正[深度=重力引起压力/(总压力-构造附加的压力)]的方法,进行形成深度的测算。考虑岩石作为黏弹性体的应力-应变关系,作者用黏弹性本构方程,获得大别地区英山县含柯石英榴辉岩的成岩深度≥30km,安徽岳西碧溪岭地区含柯石英榴辉岩深度为23~53km,河南新县地区的含柯石英榴辉岩成岩深度为36~40km。再进一步用变质深度的流变学公式,在黏性系数0.2×10~(23)条件下,推算出超高压变质岩形成深度约50~55km。可见,大别超高压变质岩形成深度介于23~55km,而不是前人认为的超过100km甚至更深,由此,"深俯冲-折返"模式需要科学的论证。本研究为高压-超高压变质的"构造增压壳内成因"提供了一些依据。     

构造差应力与构造附加静水压力关系研究

构造差应力究竟能够产生多大的附加静水压力在地学界一直有很大争议。本文通过大别山东端郯庐韧性剪切带中糜棱岩的构造差应力测量和同构造新生白云母的电子探针分析,对这一科学问题进行了初步探讨。对该断裂带12个糜棱岩样品进行了20次构造差应力测量,获得了114.6~149.6MPa的差应力值;对同构造新生白云母的电子探针分析获得岩石的形成时的围压为291.7~531.3MPa。通过构造差应力与岩石围压的对比分析,笔者认为岩石中的“构造超压”并不完全是构造差应力产生的附加静水压力造成的,还应包括了岩石中流体压力的贡献。在中-上地壳,附加静水压力主要由流体压力构成;而在下地壳和岩石圈深部,岩石的构造超压主要来自于由构造差应力产生的附加静水压力。但由于岩石圈深部构造差应力的急剧减小,产生的构造附加静水压力对围岩的贡献量极小,并不能使超高压岩石的形成深度明显变浅。     

构造物理化学研究的一个重要问题——“构造附加静水压力”及其应用

用有限元模型数学模拟实验证实,处在挤压变形带、剪切变形带到引张变形带（及地域）中岩石所承受的构造附加静水压力有逐次变小的规律性。指出,构造静水压力梯度是流体及油气长距离水平运移的主要原因;建立岩石矿床形成深度的构造校正测算方法,得出胶东“玲珑－焦家式”金矿成矿深度仅3km左右、大别超高压变质带含柯石英榴辉岩形成深度≥32km;逐步形成构造通过影响物理化学环境的方式影响成岩成矿地球化学过程,即构造物理化学成矿的新认识,探讨应用化学场结构与界面成矿的分析方法,实测重建玲珑金矿田阜山矿区成矿构造物理化学参量分布场,提出参量在场强高值区与低值区转化过渡区带（及阶段）有利成矿,并预测了未知区隐伏矿床。     

火成岩地表复杂区地震资料的构造解释及应用

北部湾盆地的迈陈凹陷东部地区浅层广泛分布第四纪火成岩,地表条件复杂,发育多期断裂系统,构造破碎,导致地震资料品质较差,构造解释及圈闭描述难度大。笔者在开展解释处理一体化以提高地震资料品质的同时,建立区域构造地质模型,综合运用多种解释技术手段,进行构造解释研究。解决了速度及多期活动小断层的识别及断层组合的解释等问题,提高了圈闭的可信度和构造解释方案的准确性。     

全球大地构造相刍议

研究中国的造山带需要一个对照模型。阿尔卑斯是研究相当成熟的造山带,选择它作为研究中国造山带的对照系是可行的。许靖华先生提出了把阿尔卑斯模式化、功能化为三大块的办法,绞尽脑汁想出了3个古民族的名称,用这3个名称把这三大块叫作3个相。这就是后来的雷特相、凯尔特相和阿勒曼相,其功能分别是上冲体、下插体和逃逸体。说穿了,分析大地构造相为的就是找一个把中国造山带和阿尔卑斯相对比的方法,纯粹是方法学,没有什么深奥的理论。在研究中国造山带的过程中,发现了一些阿尔卑斯不具有的大地构造相,造山带分析中又不可或缺,于是笔者补充成为６个相类、15个相的分类方案。在此基础上建立了大地构造相模式剖面和平面模式图。全球大地构造相分析不同于碰撞造山带,需要全面地表达全球大地构造环境。我们使用了3级分类要素：第一级是动力学要素,第二级是大地构造环境,第三级是构造与岩石组合。根据这些要素,划分了4类大地构造环境、11类亚环境和31个大地构造相。     

Geologists: And their contribution to Australia

Abstract

Eight sets of stratigraphic layers and igneous rocks are the basis for the recognition of eight tectonic periods, TP1‐TP8, in the history of the New England and Yarrol Orogens from the Devonian to the opening of the Tasman Sea in the Late Cretaceous. The opening of the Tasman Sea caused the removal of an eastern section of the New England Orogen to form parts of the Lord Howe Rise and Norfolk Ridge. The Gwydir‐Calliope and Kuttung volcanic arc systems of TP1 and TP2 in the Devonian and Carboniferous were possibly W‐facing, and probably formed far to the NE of their present positions relative to the Lachlan Orogen. They moved SW as they developed, and in the latest Carboniferous or earliest Permian were cut obliquely by the Mooki Fault on which there was a dextral strike‐slip of about 500 km before the Kuttung volcanic arc became extinct. In the Late Carboniferous a narrow region on the E side of the Peel Fault was elevated to form the Campbell High which was intruded by the Bundarra Plutonic Suite and has probably remained elevated since then. Plutons of similar ages were intruded into a high to the E of the Bowen Basin (and the northern part of the Mooki Fault). The two highs and the intrusives in them divided the Yarrol Belt of the Yarrol Orogen from the Tamworth Belt of the New England Orogen, and the two belts have developed in different ways since the Visean. In Latest Carboniferous to Early Permian there was a major tectonic change and the Gympie‐Brook Street volcanic arc developed. The New England Orogen was in a back arc setting and broke into a mosaic of microplates, the relative motions between them being accompanied by deposition of diamictites, by metamorphism, by folding on W to NW trending axes, and by the intrusion of the Hillgrove Plutonic Suite. Further W, sediments of the Sydney, Gunnedah and Bowen basins were deposited above the Mooki Fault System and above the two segments of the Kuttung arc system that had been displaced along the Mooki Fault System.     

再论大陆构造与动力学

采用大陆构造时空动态相关分析法，对大陆构造进行系统的分层，分块，分阶段域构造解析，认为包括隆块，陷块和旋块等基本类型的断块构造具有不同的物质成分，变形强度，流变状态的层状构造是大陆构造的基本型式。在构造活动期间层流隆陷构造系统发生大规模的物质行，构成动态的循环体系，大陆地壳下部层圈以热动力作用为主，造成粘性热流物质和韧性固流物质沿着壳内流层从幔隆区流向拗区；上部层圈以应力作用为主，与下地壳层流相关     

大别山碰撞造山带的构造模型及其地质演化

在大别山碰撞造山带东段可以划分出北淮阳地块、岳西地块、四望地块３个构造单元。岳西地块中前寒武纪地质体普遍遭受过高压变质作用，构成一个高压—超高压变质地块的“核”，其上、下盘则是低压变质或未变质地块的“壳”，在空间上呈现出一种“夹心饼”式构造格局。高压变质地块上部边界的正断层和下部边界的逆断层是其“挤出”抬升机制的直接标志。大别山造山带“夹心饼”式构造模型的形成与古生代时期扬子板块向中朝板块的俯冲作用及中生代时期两大板块碰撞并快速抬升作用密切相关     

构造摩擦热的初步研究

构造摩擦热是地质学中的重要基础理论问题。构造摩擦热可使岩石软化,加速岩石的形变作用,还可导致岩石的变质甚至熔融作用,发生同步的地球化学作用。许多内生矿床的形成,都与构造摩擦热有关。本文通过对构造摩擦热的数学计算和分析,认为构造摩擦热的大小与摩擦面两盘岩石的滑动速度和正压应力相关,且滑动速度是决定因素。摩擦力的大小和破裂面与σ１的夹角θ及外力大小有关。在同一应力场中,摩擦热随着θ角而变化。当σ１＝５０ＭＰａ,μ＝１情况下,当θ≈３０°时,单位体积大约可产生１～２℃的升温效应。     

A revision of the Ordovician stratigraphy for the western Ireland Caledonides and implications for tectonic models

The western Ireland Ordovician stratigraphy has been previously used to constrain the timing of docking of an island arc and its fore‐arc basin with the margin of Laurentia for the British and Irish Caledonides. New field relationships and age data indicate that one of the key formations, the Rosroe Formation (459.2 ± 0.8 and 465.1 ± 2.1 Ma), and its supposed lateral equivalent, the Maumtrasna Formation are younger than previously interpreted. New age data for a tuff band in the Maumtrasna Formation (468.9 ± 1.3 Ma) also support previous studies showing it can be correlated to the adjacent Mweelrea Formation. The new field evidence, age data and geochemistry contradict some previous studies and show that the Maumtrasna, Rosroe and Derrylea formations can no longer be considered lateral equivalents. Based on the new stratigraphy a revised tectonic model is required with sedimentation in this part of the Caledonides taking place in a fore‐arc basin outboard of a continental arc and the oceanic arc was an along‐strike equivalent of this arc situated in an embayment of the Laurentian margin. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

辽河盆地新生代构造演化模式

辽河盆地新生代火山岩的分布规律和岩石学特征表明：辽河盆地新生代的构造环境的为大陆裂谷。地壳深部资料显示了辽河地区存在上地幔隆起,它控制了浅部构造的发育。而辽河盆地新生代断裂构造组合,反演出辽河盆地新生代４期的构造应力作用方式。为此,笔者将造山和成盆作用纳入统一的动力学机制,提出了辽河盆地新生代构造演化的动力学模式。     

基于构造地貌参数的新构造运动研究进展与思考

构造地貌是新构造运动与外地质营力以岩石为物质基础相互作用的产物,是反映新构造运动最为直观的信息载体。构造地貌参数是对内力作用形成地貌的外在形态特征的定量化表达,对于定量化揭示新构造运动信息具有较大的潜力。基于地貌过程对构造抬升的敏感响应,河流和山坡地貌形态特征成为记录新构造运动信息理想载体。分析了具有显著影响的基于河流水力侵蚀模型的河流地貌参数的应用原理,介绍了Martin D.Hurst等2013年在山坡地貌参数对构造隆升延缓响应方面的最新研究成果,并尝试讨论了这些地貌参数对构造抬升的指示意义。认为构造地貌参数能够较好地揭示隐含在构造地貌形态中的新构造运动信息;获取不同时段的地貌参数可以实现对现代构造地貌过程的动态研究,以获取最新的地壳活动信息。但是,构造地貌研究并不能解决构造活动的年代序列问题,同时也难以排除一些非构造因素的影响,目前构造地貌参数在新构造运动中的应用仍处于定性研究的瓶颈阶段。结合构造地貌参数和地质、地貌记录以及实验模拟,建立地貌参数的混合模型是实现利用地貌参数进行新构造运动定量化研究的重要途径。     

兰州地区活动构造格架与变形特征

兰州地区发育了北西西向和北北西向两组主导性活动构造带。大致以河口为界 ,东部地区主要为北西西向的马衔山—兴隆山左旋逆走滑活动断裂系 ,其新活动明显 ,是区内的主要控震断裂 ,112 5年兰州 7级地震就发生在其中的马衔山北缘断裂带的西端。河口以西为拉脊山北缘断裂和庄浪河断裂等一组北北西向的弧形逆冲断褶带 ,变形方式以逆断裂和断裂扩展褶皱为主 ,其新活动可能导致了 138年金城—陇西 6 34级地震、14 4 0年永登 6 14 级地震、苦水 5 12 级地震和 1995年永登 5 .8级地震的发生。兰州市区所在的兰州盆地则位于上述两组活动构造的交汇部位 ,其内同样发育了北西西向和北北西向两组具有成生联系的次级断裂 ,如刘家堡断裂、金城关断裂、雷坛河断裂及深沟桥断裂等 ,这些断裂具有孕育和发生中强震的构造条件。