中国周边板块的相互作用及其对中国应力场的影响——(Ⅱ)印度板块的影响

本文利用地震资料并结合地质资料,讨论了印度板块与欧亚板块在中国周边的相互作用及其对中国应力场的影响,指出两板块在喜马拉雅山前断裂地区碰撞,碰撞边界向西延续到35°N,74°E附近,其主要挤压方向为NNE,并形成SE方向的物质流动.帕米尔地区有强烈的构造运动,并存在俯冲带形态的构造.在26.5°N,97°E附近,板块边界的走向发生突变,并形成东倾的缅甸山弧俯冲带,但印度板块挤压造成的主压应力方向为NNE向.在安达曼—尼科巴—苏门答腊—爪哇岛弧,印度板块俯冲于欧亚板块之下,在中国南海一带形成NNW向或近Ns向的主压应力.     

恒山地区变基性岩墙群的发现及"五台群"绿岩地层的解体

构造填图及剖面研究揭示了恒山中南部"绿岩带"实为变基性岩墙群强烈剪切、构造置换的产物, 它们明显侵入于新太古代灰色片麻岩内及高压麻粒岩区. 恒山高压麻粒岩区产状平缓, 向南逐渐被产状陡立变基性岩墙群侵位. 变基性岩墙的侵位明显晚于高压麻粒岩相变质事件, 形成于伸展构造环境并经历后期走滑剪切变形. 锆石同位素年龄研究表明, 恒山中南部的变基性岩墙侵位于(2499 ± 4)～(2512 ± 3) Ma之间, 并经历后期构造-热事件的影响. 恒山南部-五台山区新太古代末期变基性岩墙群的发现, 进一步证实这一时期华北中北部经历伸展构造热事件, 提供了划分太古宙/元古宙界限的构造-岩浆活动事件标志, 及华北与其他大陆早期构造演化对比的基本线索.     

吉林通化赤柏松辉长岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

应用高精度的SHRIMP锆石U-Pb定年法, 对出露于吉林省南部通化地区的赤柏松Ⅰ号辉长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年. 锆石的阴极发光图象显示, 赤柏松Ⅰ号基性岩体中的锆石具有两种类型, 即自形-半自形、条纹状吸收者和浑圆状、环带明显者. 测年结果表明, 通化赤柏松基性岩体形成于早白垩世—134±7Ma. 而2497±13, 787±35, 321±10, 217±11Ma谐和年龄碎屑锆石的存在, 暗示通化地区可能是扬子陆块与华北陆块中生代早期汇聚的部位, 它们是岩浆上升过程中的捕获锆石. 通化地区早白垩世基性岩墙群的存在, 代表该区早白垩世时期已经处于强烈的岩石圈伸展环境. 该期岩浆作用的产生和岩石圈伸展应与太平洋板块的俯冲相联系.     

晚古生代以来古亚洲洋构造域主要块体运动学特征初探

基于近年来的古亚洲洋两侧地质和古地磁资料 ,总结华北块体和西伯利亚板块拼合焊接的时间和位置 ,对兴蒙造山带晚古生代以来大地构造演化历史进行简要阐述 ,探讨了华北块体与西伯利亚板块的运动学特征 .早侏罗世 ,西伯利亚板块北向漂移达到高潮 ,转为南向漂移 .受其影响 ,早侏罗世期间华北块体也表现为相应的南向位移 ,但由于块体间造山带的应力消减 ,使得南向位移量产生差异 .早侏罗世以后 ,由于库拉板块的斜向俯冲 ,使得华北块体转为北向漂移 ,并产生 10°左右的逆时针旋转和形成中国东北巨大的弧形构造体系 .     

本州岛东北地区Oga半岛上岩墙群的古地磁研究

对侵入Oga半岛两组地层中的14个岩墙进行了古地磁研究,其中七个岩墙的稳定剩磁为正向磁化,六个为反向磁化,还有一个为过渡方向。正、反向磁化岩石及侵入地层之间没有观察到明显的方向上的差别。岩脉趋北东向,具有4°的标准偏移。除了一个具有过渡方向的岩墙外,其它13个岩墙剩磁的平均倾角和偏角分别为:58.3°和-2.8°。与平均场相应的磁极位置和在该半岛及本州岛NE北部的中中新世地层中所观察到的很接近,脉岩岩石表现出中中新世期间的二元火山作用特征,稳定剩磁的方向及双峰态分布支持岩墙是在中新世时期侵入的观点。Oga岩墙走向的优势方位反映出在本州岛东北部的构造旋转完成后中到晚中新世期间应力场的基本趋势。     

河西走廊和阿拉善东缘地区中寒武世古地磁研究的初步结果

用可西走廊和阿拉善地体东缘中寒武世15个采点107块定向岩芯样品,进行岩石磁学实验和古地磁学研究,结果表明,所采样品以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征分量B4组分在95%置信水平下通过了褶皱检验,其构造校正后的方向明显区别于华北地块及河西走廊和阿拉善地区志留纪以来的特征剩磁方向.这一组分对应的古地磁极位置(349.9°E,21.1°N,95%置信圆锥半顶角A95为14.9°)与华北地块同时期的极位置相近,表明河西走廊和阿拉善地体与华北地块主体之间,在中寒武世之后未发生明显的纬向相对运动;但在中寒武世-奥陶纪期间,河西走廊和阿拉善地体相对于华北地块主体仍可能发生15°左右的逆时针旋转.这一旋转作用可能代表了河西走廊和阿拉善地体与华北地块主体的增生过程,最终在晚寒武世形成统一的华北地块.     

造山带内古地磁研究——以苏宏图早白垩世火山岩为例

对苏宏图早白垩世火山岩的岩石磁学研究发现, 该地区早白垩世火山岩以假单畴(PSD)磁铁矿为主要载磁矿物且在热退磁温度300~585℃之间可获得一稳定的特征剩磁方向. 7个古地磁采样点揭示出其平均方向为D/I= 23.6°/56.0°, a ₉₅ = 2.3°, 对应极位置为l_p= 71.1°N, f_P = 200.5°E, A₉₅ = 2.7°. 镜下观察表明作为主要载磁矿物的磁铁矿具有较完整的四方形或多边形, 无内反射和后期蚀变现象, 因而很可能携带了熔岩流喷发冷凝时期的原生剩磁方向. 将这一结果与欧亚大陆主要块体相应古地磁结果进行对比, 可以发现在早白垩世, 西伯利亚板块、内蒙古褶皱带和华北块体在动力学上已成为整体, 这对认识天山-兴蒙造山带的形成和演化是有意义的.     

华北陆块中奥陶世绝对位置探讨

"幔柱生成带理论"认为现今的热点以及显生宙经过古板块重建后的板块上的大岩浆岩省和金伯利岩岩体的位置大致位于大剪切波低速省在地表投影的边缘.在板块上具有可识别且年代确定的大岩浆岩省或金伯利岩岩体时,可依据"幔柱生成带理论"对板块的绝对位置进行恢复.本文在前人对华北陆块中奥陶世金伯利岩岩体研究的基础上,对华北陆块中奥陶世的古地磁数据进行分析和筛选,并结合前期奥陶纪的全球古板块再造及全球构造格局研究,辅以岩相生物古地理分析,将华北陆块中奥陶世的绝对位置确定为:纬度在约16.6°~19.1°S,经度在约10°W.在地理位置上位于西伯利亚和冈瓦纳大陆之间,靠近西伯利亚板块.且在寒武纪-奥陶纪,华北陆块在经向上具有逐渐远离冈瓦纳大陆并向西伯利亚板块靠拢的趋势.     

鄂尔多斯地块构造演化的古地磁学研究

鄂尔多斯地块与中朝地台其它地区相同时代地层的古地磁结果基本一致表明:晚二叠世以来,中朝地台经历了从低纬度(19°左右)向中纬度的北移过程,并伴有50°左右的逆时针旋转;晚二叠世—中三叠世地台北移10°(1000km)左右,而方位基本未变;中三叠世—中侏罗世主要发生50°左右的逆时针旋转,而北向位移不明显,这一旋转可能与杨子地台和中朝地台碰撞拼合有关,或者说是印支运动在该地区的反应,中侏罗世—早白垩世地块已基本和现代位置一致     

2017年西藏米林6.9级地震震源参数及其构造意义

北京时间2017年11月18日06时34分,西藏自治区林芝市米林县发生了M6.9级地震.地震位于印度板块向欧亚板块插入的东北犄角,是喜马拉雅造山带地壳缩短和构造旋转变形最为强烈的部位.本研究利用多种近震和远震台网记录的波形和到时数据,对该地震的震源位置和发震时刻进行重新确定.结果表明,地震震源深度为海平面以下7 km±2 km （或地表以下10 km±2 km）,经纬度为（29.87°N±0.01°N,95.02°E±0.01°E）.结合其他地球物理和地质学资料,我们推测该地震发生在NNW向西兴拉断裂带,南迦巴瓦构造结北东向的逆冲推覆和青藏高原东南向逃逸的侧向挤出是该地震发生的主要构造背景.     

华北M≥6级地震跟踪预测的初步研究

本文认为华北地震是印度板块碰撞和太平洋板块俯冲联合作用下形成的。以我国东部大陆应力场近似幅射中心Q(λ_o=100°E、ψ_o=35°N)做印度板块碰撞影响下青海块体对华北俯冲作用代表、以东北M≥6深震近似重心S(λ_o=131.5°E、ψ_0=42.5°N、h=-575千米)做太平洋板块对华北俯冲作用代表,本世纪米华北M≥6地震呈现距此简化力源由近及远成串有序地发生,各活动期起始分别与青藏地震活动高潮和东北深震活动高潮相关的图象。据此建立了华北M≥6地震预测模型Q和模型S,历史地震预测实验表明两模型可以为华北M≥6地震预测提供线索。本文还对华北地震活动图象做了初步解释和讨论。     

石炭纪末古地理图

过去发表的石炭纪古地理重建图存在着不少问题,特别是对亚洲各板块位置的认识上。例如,过去的重建图中华北和华南在石炭纪末都处于北半球40°—50°纬度带,但是,地层古生物资料清楚地表明,它们当时处于热带和亚热带环境。这是因为在编制上述古地理图时(70年代末和80年代初),华南和华北等东亚和东南亚地块还没有可靠的古地磁数据,因而这一地区的地块的位置是由距它们最近的西伯利亚地台的地极位置推算出来的。但是,由于这些地块和西伯利亚地台自石炭纪以来曾发生过相对运动,因此,上述作法是不合理的     

东祁连造山带陆相盆地早白垩世古地磁新结果及其构造意义

对东祁连造山带早白垩世红层进行详细的古地磁学及岩石磁学研究, 系统热退磁研究结果表明: 紫红色砂岩的剩磁方向可分离出2～3个磁性分量, 其低温分量在地理坐标下与现今地磁场方向一致; 高温特征方向主要由赤铁矿携带, 19个采点的平均极位置为: λ＝62.2°N, Φ =193.4°E, A95=3.2°, 其在99%置信水平下通过了褶皱检验, 且在95%的置信水平通过了倒转检验; 该极位置在95%置信水平下与Halim等人在该地区的研究结果是一致的; 对比同时代华北、华南、欧亚的古地磁结果表明: 兰州地区相对于华北、华南及欧亚白垩纪后不存在明显的南北向地壳缩短, 但却发生了20°左右的顺时针旋转, 造成这一旋转的原因很可能是印度/欧亚的碰撞挤压造成青藏高原北缘阿尔金断裂发生了大规模的左旋走滑所致.     

华南地块和印支地块相对运动的古地磁证据

印支地块中生代的古地极位置较华南地块的古地极位置经度偏西、纬度偏南。此现象系印度板块和欧亚板块碰撞后,先是印支地块绕喜马拉雅山系的东枢纽(阿萨姆枢纽)顺时针转动了8°,然后华南地块自西向东移动了大约20°。此解释与主走滑断层迁移模式基本吻合。古地磁数据还表明,虽然红河断裂近期活动为右旋性质,但在印度板块和欧亚板块碰撞初期,它曾是一条调节两板块相互作用的巨大的左旋走滑断层     

川西新元古代基性岩墙群的SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Nd-Hf同位素地球化学: 岩石成因与构造意义

扬子块体西缘新元古代岩浆活动非常强烈, 其成因对研究Rodinia超大陆的演化有重要意义. 目前对这些岩浆岩的成因和形成的构造背景存在地幔柱和岛弧两种截然不同的观点. 本文对川西康滇裂谷中康定-泸定-石棉地区广泛分布的基性岩墙群, 进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Nd-Hf同位素研究, 结果表明这些基性岩墙群形成于780 ~ 760 Ma, 与康定花岗质杂岩在时-空上密切共生. 岩浆起源于亏损的软流圈地幔, 虽然在上升侵位过程中受到年轻岛弧地壳物质不同程度的混染, 但元素和Nd-Hf同位素仍表现出板内玄武岩的特征, 很可能是高温地幔柱部分熔融的产物. 本文的研究结果支持华南位于澳大利亚和Laurentia大陆之间的Rodinia超大陆重建模式.     

五台地区滹沱群砾岩物质源区及新太古代地壳生长:花岗岩和石英岩砾石锆石U-Pb年龄与Hf同位素制约

对五台地区滹沱群底部四集庄组砾岩进行了详细研究,并选择其中花岗岩和石英岩砾石进行了锆石U-Pb和Hf同位素分析.2个花岗岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄分别为(2513±8)和(2527±8)Ma,与五台地区王家会灰色相花岗岩和光明寺/石佛花岗岩的侵位时代一致;2个石英岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄主要集中于2550~2490Ma,峰值为~2.5Ga,与五台群高凡亚群石英岩锆石年龄谱特征相似.砾石特征及年龄结果表明,滹沱群底部砾岩的沉积物源区为五台群和五台地区新太古代花岗岩.结合滹沱群底部玄武安山岩的时代((2140±14)Ma),限定滹沱群初始沉积时代为早元古代中期.豆村-东冶亚群中变质玄武岩(2200~2100Ma)具有裂谷火山岩地球化学特征,同时豆村-东冶亚群中碎屑岩和碳酸盐岩沉积于伸展构造环境中.因此,滹沱群豆村-东冶亚群火山沉积岩系与华北克拉通中部早元古代中-晚期(2200~2100Ma)裂谷活动有关,而郭家寨群沉积于裂谷闭合过程或之后.四集庄组砾岩中,花岗岩和石英岩砾石的锆石大多具有正的Hf(t)值,少量锆石的Hf(t)值与同期亏损地幔值相近,多数锆石的亏损地幔模式年龄与锆石U-Pb年龄相差200~100Ma.花岗岩和石英岩的源区为滞留时间较短的地壳(~2.7Ga)部分熔融形成的,同时存在新生地壳或亏损地幔物质的添加.研究进一步表明,华北克拉通经历了多期地壳生长并在新太古代末期初步完成克拉通化.     

1999年台湾7.6级大震后江苏-南黄海地区中强震分析预测

1　江苏—南黄海地区中强震与台湾 7级强震的相关关系江苏—南黄海地区 ( 3 1°～ 3 5.5°N,1 1 8°～ 1 2 4 .5°E)地处扬州—铜陵地震带中东段 ,位于华北地震区与华南地震区的交接部位 ,这里是我国东部地震活动水平较高的地区 ,众所周知 ,太平洋板块、菲律宾板块对欧亚板块的俯冲挤压 ,是我国大陆东部地区地震活动的主要动力源。 1 999年 9月 2 1日台湾 7.6级大震的发生 ,使得本区在 1 994～ 1 997年 4年中强震连发的形势之下又面临一场严峻的考验。表 1　台湾地区 7级强震与江苏—南黄海地区中强震之间相关关系序号台湾地区江苏—南黄海…     

扬子褶皱带侏罗纪砂岩古地磁及其褶皱带弧形弯曲的成因

为了更好地认识上扬子褶皱带和中扬子褶皱带走向差异的机制,我们对中、上扬子褶皱带过渡的关键地区重庆市万州和云阳两个地区的中、晚侏罗世砂岩进行了古地磁研究.逐步热退磁分离出两个组分,低温组分（LTC）在所有样品中均分离出来,为现代地磁场的重磁化;中侏罗世样品和万州地区的晚侏罗世样品分离出来的高温组分（HTC）也为现代地磁场的重磁化.云阳地区晚侏罗世样品分离出来的高温组分通过逐步展平褶皱检验显示：在褶皱展平至33.8%时,精度参数达到最大,相应的古地磁方向为D=19.1°,I=48.9°（α₉₅= 6.3°）,古地磁极为73.5°N,198.2°E（dp=5.5°, dm=8.3°）,与白垩纪参考古地磁极对比,此高温组分揭示云阳地区在褶皱变形的后期经历了7.7°±6.1°的顺时针旋转.结合前人的数据,我们认为中扬子褶皱带普遍存在弯山构造（orocline）,这可能与华北板块向华南板块的挤入作用有关;但是中、上扬子褶皱带过渡地区的弧形弯曲总体上不是由弯山构造形成的,很可能是在太平洋板块向北西方向俯冲的宏观板块构造背景下的应变分异作用形成的.     

中国周边板块的相互作用及其对中国应力场的影响——（Ⅱ）印度板块的影响

本文利用地震资料并结合地质资料,讨论了印度板块与欧亚板块在中国周边的相互作用及其对中国应力场的影响,指出两板块在喜马拉雅山前断裂地区碰撞,碰撞边界向西延续到35°N,74°E附近,其主要挤压方向为NNE,并形成SE方向的物质流动.帕米尔地区有强烈的构造运动,并存在俯冲带形态的构造.在26.5°N,97°E附近,板块边界的走向发生突变,并形成东倾的缅甸山弧俯冲带,但印度板块挤压造成的主压应力方向为NNE向.在安达曼-尼科巴-苏门答腊-爪哇岛弧,印度板块俯冲于欧亚板块之下,在中国南海一带形成NNW向或近Ns向的主压应力.     

菲律宾群岛深部速度结构成像与双向俯冲板片构造特征

菲律宾群岛受到欧亚板块、菲律宾海板块和印度-澳大利亚板块的碰撞作用,地质环境复杂,构造因素多样.尽管近几年来已经有了少数关于该区域层析成像的研究,但这些研究的区域主要集中在马尼拉海沟、吕宋岛及中菲律宾地区,而关于群岛周围其他海沟和南菲律宾地区的讨论相对较少.到目前为止,还没有同时获得过关于菲律宾群岛深部纵、横波速度结构的研究,本次研究通过反演155779条P波震相和59642条S波震相,同时获得了菲律宾群岛从地表至150 km深度的纵、横波速度结构.地震层析成像结果表明该地区的壳幔速度结构具有较强的不均一性,地壳内部存在着广泛的低速异常,而表征俯冲板块的高速异常则沿着群岛周边的海沟展布.南海块体在马尼拉海沟中段的俯冲角度和俯冲活动性比南段小;菲律宾海板块在东吕宋海槽南段微弱的俯冲作用很有可能同本哈姆海台的碰撞有关.菲律宾群岛大部分M_W>6.0的强震沿着各个板块的边界发生,体现出菲律宾海板块同欧亚板块之间的强耦合作用,群岛西侧的南海块体在马尼拉海沟16°N-20°N之间呈现出的弱耦合状态可能跟北吕宋地区的拉张应力环境有关,南海块体在16°N以南的地区同上覆块体之间的耦合作用较强;群岛东侧的菲律宾海板块在14°N以北的地区没有强震发生,它与菲律宾群岛之间的耦合程度从北向南逐渐增强,在12°N以南的地区要强于12°N以北的地区;此外苏禄海盆和菲律宾构造带之间也存在着强耦合关系.