沁水盆地南缘中-新生代构造变形与构造应力场

沁水盆地南缘自中生代以来,主要经历了印支期、燕山期、喜马拉雅期三期构造活动的影响。通过对地表露头的断 层面擦痕、纵弯褶皱及共轭节理系的研究,获得了古构造应力场信息。在研究区东部 NNE 向的太行山断裂带内,逆冲挤压 构造非常明显,与其相伴发育的不对称背斜构造表明其主压应力方向为 110°;中部的 EW 向正断层、地堑系可能是印支期 近 SN 向挤压作用下形成的逆冲构造经历了新生代构造反转作用而产生的,新生代伸展作用非常显著,伸展方向为 26°, 249°,347°;西部边界由近 SN 向断裂组成,存在新生代近 EW 及 NEE-SSW 向伸展运动的擦痕证据,伸展方向为 94°,72°。 区内发育 NNW-SSE,NW-SE,NE-SW,NEE-SWW,近 SN 等几个方向的共轭节理系,表明存在过燕山期 NW-SE 向的水平 挤压构造应力场和喜山期 NE-SW 向水平挤压构造应力场,近 EW 向水平挤压应力场可能是在这两期主要构造应力场转换过 程中形成的。     

鄂尔多斯盆地构造应力场特征及其构造背景

通过大量断层和褶皱的野外观测以及构造形成序列的确定,同时考虑盆地形成演化过程中板块动力学背景,并结合前人的研究成果,开展了鄂尔多斯盆地古构造应力场的研究。研究表明盆地区域主压应力场方向在加里东期呈NNE-SSW向和近SN向,主要是晚奥陶世以来秦岭洋盆向北俯冲并与华北板块碰撞的结果;印支期主要呈NW-SE向和NNE-SSW向、SN向,主要受中特提斯构造动力体系中羌塘地块与欧亚大陆碰撞拼贴产生的远程构造效应影响;燕山期主要呈NW-SE向,主要受古太平洋大陆板块与欧亚大陆板块碰撞远程构造效应影响,盆地西南缘呈NE-SW向;喜马拉雅期呈NNE-SSW向,主要受新特提斯构造动力体系和今太平洋构造动力体系联合作用影响,即今太平洋板块和印度板块与欧亚板块俯冲碰撞有关。     

鄂尔多斯盆地东缘中—新生代构造特征及构造应力场分析

对鄂尔多斯盆地东缘黄河沿岸一带中—新生代构造特征的研究表明:盆地东缘中—新生代构造变形与印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动密切相关。印支运动对东缘构造影响相对微弱,受扬子板块和华北板块碰撞的影响,区内形成了一套挤压应力近NS向的共轭节理。燕山运动对东缘的形成演化意义重大,其基本构造形态就是在这一时期形成的。受古太平洋板块与亚洲大陆俯冲产生的远程构造效应的影响,区内发育NE—NNE走向的褶皱带;离石断裂受到SE—SEE方向的挤压,以脆性变形为主;节理解析获得的燕山期构造应力场以NW—SE向挤压为特征。喜马拉雅运动期间,盆地东缘的挤压方向转变为NE—SW向,其动力主要来自印度板块向欧亚板块的碰撞及碰撞期后陆内俯冲所产生的远程效应。     

湖南东安锑矿构造应力场的演化与成矿分析

文章通过对东安锑矿区的共轭节理进行统计分析,结合矿区地质特征和区域构造演化历史,确定了矿区构造应力场演化和构造控矿特征。矿区构造应力场可以划分为五期。第一期为加里东期近SN向挤压,形成牛头寨NE向基底褶皱和同期NE-NNE向断裂,以及近SN向F_1断裂的雏形。第二期为印支期近EW向水平挤压,共轭节理为NE和NNW向,形成了以近SN向的牛头寨复式背斜和区域性F_1断裂为主体的构造格架,以及小牛头寨NW向断裂和继承早期NNE向断裂发育的断裂构造。第三期为燕山早期近SN向水平挤压,共轭节理为NE和NW向;F_1、NNE向断裂整体处于挤压状态。前述三期构造形成了矿区近SN向构造骨架,以及配套的断裂、节理等成矿前构造。第四期为燕山晚期NW-SE向伸展,共轭节理为NE和NWW向;NE向组继承前期节理;F_1、NNE、NNW、NW向断裂此时成为矿液运移通道和容矿场所。第五期构造变形发生在第四纪,为NW-SE向水平挤压,共轭剪节理为NWW和NNW向;此期断裂为成矿后断裂,它们错断矿脉、矿脉被抬升剥蚀后出露地表。     

鄂尔多斯煤盆地西缘古构造应力场演化分析

通过野外节理、断层等构造形变的观测分析,恢复了鄂尔多斯盆地西缘古构造应力场分布特征。自中生代以来,研究区南、北段古构造应力场在不同时期均有所不同:印支期,北段最大主压应力方向为NW-SE向,南段为NE—SW向;燕山期,北段最大主压应力方向为NWW-SEE向,南段为NEE-SWW向;喜马拉雅期,北段主要受拉张应力,方向为NNW-SSE向;南段最大主压应力方向为NNE-SSW向。据研究区所处特殊的大地构造位置以及地球动力学背景,分析了研究区构造应力场演化的主控因素。     

江南东段地区NE-SW向断裂带断层滑移矢量反演及其大地构造意义

华南中-新生代构造演化受太平洋构造域和特提斯洋构造域的联合控制.以江南东段NE-SW向景德镇-歙县剪切带和球川-萧山断裂中发育的脆性断层为研究对象,利用野外交切关系和断层滑移矢量反演方法厘定了7期构造变形序列并反演了各期古构造应力场,讨论了断层活动的时代及其动力学.白垩纪至新生代研究区7期古构造应力场分别为:(1)早白垩世早期(136～125Ma)NW-SE向伸展;(2)早白垩世晚期(125～107Ma)N-S向挤压和E-W向伸展;(3)早白垩世末期至晚白垩世早期(105～86Ma)NW-SE向伸展;(4)白垩世中期(86～80Ma)NW-SE向挤压和NE-SW向伸展;(5)晚白垩世晚期至始新世末期(80～36Ma)N-S向伸展;(6)始新世末期至渐新世早期(36～30Ma)NE-SW向挤压和NW-SE向伸展;(7)渐新世早期至中新世中期(30～17Ma)NE-SW向伸展.结合区域地质研究表明,第1期至第4期古构造应力场与古太平洋构造域的板片后撤、俯冲以及微块体(菲律宾地块)间的碰撞作用有关;第5期伸展作用受控于新特提斯构造域俯冲板片后撤,而第6期和第7期古构造应力场主要与印-亚碰撞的远程效应有关.白垩纪至新生代,华南东部受伸展构造体制和走滑构造体制的交替控制.先存断裂的发育可能是导致华南晚中生代走滑构造体制的主要控制因素.     

山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨

太行大断裂是山西沁水盆地与太行山隆起的分界,也是华北克拉通内部重要的构造变形带。通过对断层破碎带、断层相关褶皱及共轭节理的野外详细测量,研究了太行大断裂的构造变形特征,探讨其形成的古构造应力场。研究认为,太行大断裂可能经历了3期构造应力作用:(1)印支期在华南、华北板块碰撞的远程效应作用下表现出近N—S向挤压构造应力场。(2)燕山期表现为E—W向至NWW—SEE向挤压构造应力场。(3)喜马拉雅期由NWW—SEE向挤压转换为NE—SW向挤压(或NW—SE向伸展)。太行大断裂由北至南可分为:(1)北段,由3条呈右阶斜列的大型逆断层组成,基岩出露,以逆冲推覆为主。(2)中段,地表出露斜歪褶皱和逆冲断层组合。(3)南段,发育强烈的挤压破碎带,该带中广泛发育构造角砾岩和构造透镜体,构造挤压带内的构造透镜体陡立,显示近水平方向的挤压。     

东至断裂带构造变形特征及其构造演化

东至断裂带是皖西南一条重要的北北东向断裂带。详细的构造解析表明,该断裂带主要经过3期构造变形,分别是发生在晚侏罗世末—早白垩世初的左行平移断层、早白垩世期间的伸展构造和晚白垩世—新生代的右行平移断层。通过断层擦痕矢量反演和断层叠加改造关系分析,认为东至断裂带及其两侧多期构造变形对应的区域应力场分别为近南北向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向伸展和近东西向挤压应力场。东至断裂带的形成和演化与郯庐断裂带相似,主要与华南与华北板块俯冲碰撞、伊泽奈崎板块和古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞与弧后扩张、及印度板块向北碰撞后产生向东的构造挤出等多构造体制共同作用有关。     

山西大宁-吉县地区中新生代构造特征及其演化

鄂尔多斯盆地东南缘大宁-吉县地区煤层气资源丰富,对该区成煤后中新生代构造及其演化的认识,有利于煤层气勘探与开发的有效开展.基于区域构造演化特征,运用构造地质学的研究方法,对该区勘查资料和野外节理测量数据进行分析处理,阐释研究区构造特征及其演化.结果表明:大宁-吉县地区整体表现为向NWW缓倾的单斜,中部及东南边缘被走向NE和NNE为主体的宽缓褶皱和断层复杂化,依据构造差异将研究区划分为盆缘断褶、斜坡凹隆和西部缓坡三个构造带,盆缘及中部凹隆构造复杂,节理发育密集,构造变形弱的西部缓坡和中部斜坡带为节理发育低密度区;大宁-吉县地区晚古生代煤系受燕山运动改造最为显著,该期构造应力场以NW-SE向挤压为显著特征,是形成区内主体构造格局的关键期,喜马拉雅期构造应力场转变为NE-SW向挤压,对研究区构造变形的影响主要表现在叠加改造先期NE和NEE向断层和节理构造,印支期影响不明显.     

川东南构造应力场地质分析及构造变形成因机制讨论

细致辨析构造应力对研究区域作用方式和转换形式,对页岩气保存条件评价具有重要的指导意义。通过研究直立褶皱、共轭节理等各种构造形迹,采用构造解析分析方法,研究川东南构造应力场演化特征。同时在构造应力场地质分析的指导下,运用构造形迹叠加分析的方法及定年分析,清晰刻画了川东南构造应力作用方式以及期次,认为川东南主要受到四期不同方向构造应力作用,其中NW向挤压应力最早影响到研究区,形成控制研究区主体构造特征的NE向构造;其次是近SN向挤压应力对研究区的作用,发育一系列及EW向构造;随后印—亚板块碰撞远程响应在川东南形成EW向挤压,形成近SN向构造;最后NE—SW向构造应力是渐新世晚期以来一直影响研究区活动的主要动力来源,并对早期油藏进行改造和调整。川东南龙马溪组页岩气受到多期构造联合作用的影响:燕山晚期NW向挤压应力作用,致使研究区褶皱变形;渐新世晚期以来的构造活动,导致研究区大范围隆升剥蚀,断层出露地表,影响了页岩气保存条件的有效性。     

老挝万象盆地萨塔尼钾盐矿的构造变形与深部矿预测

老挝万象盆地蕴藏有丰富钾盐矿,钾盐成矿后受到了后期构造运动的强烈改造。后期构造运动对万象盆地的钾盐矿产生了怎样的改变?一直缺乏深入研究。本次研究表明,在挤压走滑背景下,后期的构造运动对钾盐进行改造,并使得钾盐矿体发生了塑性柔流和脆性滑移。万象盆地萨塔尼钾盐矿区的三维地震勘探结果表明,无论水平切片还是垂直剖面上,都清晰地显示了构造运动对钾盐矿和地层的后期改造。钻探岩心也显示与构造运动有关的柔流变形。通过钻孔测井资料对三维地震勘探进行标定,可以准确外推钾盐矿体的横向变化并预测定位钾盐矿的空间位置。最终在老挝万象盆地萨塔尼一个很小的矿区详勘发现了一个超大型钾盐矿床,因此三维地震在万象盆地钾盐矿后期改造和勘探方面发挥显著作用。     

英西地区盐相关构造特征及其油气地质意义

英西地区深部碳酸盐岩地层油气勘探近年来取得突破。针对英西地区下干柴沟组上段膏盐岩-碳酸盐岩组合,以三维地震勘探为基础,运用盐构造理论,对其构造演化特征,及其在油气成藏中的作用进行分析。结果表明,挤压构造环境下,塑性膏盐岩发生流动、楔入作用,改变原始地层结构,并作为滑脱层促进推覆构造发育,最终形成研究区双层构造特征。挤压环境下盐构造运动,使下伏碳酸盐岩地层发育大量裂缝,改善了储层物性。建议膏盐-碳酸盐地层组合是该区深层油气未来勘探的重点。     

铀矿退役治理尾矿库保护性开放利用工程的环境调查分析

随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快,铀矿退役治理尾矿库则有可能位于城市规划开发区内。基于城市长远发展,应对该设施进行保护性开放利用,将其改建成绿色生态公园成为现实的需求。因此,有必要对其进行系统的环境现状调查,为工程设计提供数据支撑。文章对调查内容、范围和方法等进行了全面阐述,并对调查结果做了较为客观的分析。     

铀矿岩心β-γ自动编录系统设计与研制

为实现岩心放射性数据的快速准确扫描测量,设计了一种岩心β-γ自动编录系统。该系统主要由机械传动部分和数字化探测器组成。机械传动部分由直线滑台作为支撑平台,以外部脉冲信号调整伺服电机转子转动角度,实现对目标单元的运动控制;数字化探测器利用大面积闪烁体及高精度信号甄别技术研制。系统采用双探头模式分别对β、γ射线进行测量,依赖于伺服电机的精确定位功能,实现搭载到机械传动系统上双探测器位置的精确覆盖,从而准确获得岩心被测点β、γ信息。系统性能测试试验结果表明机械传动系统启停迅速平稳且具有较高的运动控制精度,探测器性能指标满足JJG(军工)41-2014辐射编录仪检定规程的要求,测量结果稳定可靠。     

一种适用于高放废物地质处置数据管理的多源信息分类与编码体系

综合考虑高放废物地质处置多源信息的数据特点,按照学科专题领域划分原则,同时兼顾GIS等信息技术在新兴领域中的应用,形成了一套适用于高放废物地质处置数据管理的多源信息分类与编码体系。该体系遵循相关国际或国家基础信息标准及废物处置等行业标准,同时采用面向对象程序设计与兼顾GIS分析的思想,有利于更大程度地满足核技术领域信息共享需求。     

激光焦平面变化对LA-ICPMS锆石U-Pb定年准确度的影响

元素分馏是影响LA-ICPMS锆石U-Pb定年准确度的重要因素之一,通常利用标样进行校正。激光聚焦位置变化会引起剥蚀坑形貌及U-Pb分馏的改变,标样和样品聚焦条件不一致将导致标样难以准确校正样品,并最终影响定年结果的准确性,但影响的程度、机制及可容忍范围目前尚不清楚。为此,文章以91500为标样、GJ-1为样品,详细研究了聚焦偏离30μm范围内剥蚀标样与样品锆石的剥蚀坑形貌变化以及由此导致的U-Pb定年误差。实验表明,在距离锆石表面30μm范围内,标样和样品焦平面同步变化时,二者U-Pb分馏形式及程度基本一致,激光焦平面偏离所引起的样品年龄与TIMS推荐值的偏差小于1%;当二者聚焦不同步时,标样与样品的U-Pb分馏差别显著,年龄偏差最大可超过3%。激光聚焦不同步导致的标样与样品剥蚀坑纵横比差异是引起年龄误差的根本原因,激光焦平面偏离锆石表面超过15μm,剥蚀坑坑口明显变大,纵横比减小,U-Pb分馏形式及程度发生改变。通过预剥蚀锆石,观察剥蚀坑轮廓,使激光焦平面在距离锆石样品表面15μm范围内,可确保标样与样品剥蚀坑形貌及U-Pb分馏状态一致,提高LA-ICPMS定年的准确度。     

资源环境承载力评价理论方法与实践

资源环境承载力评价是国土空间规划和三区三线划定的基础,评价理论与方法越来越受到各界的关注,但尚未形成完备的理论框架。本研究引入短板理论、风险理论和边际理论,构建资源环境承载力评价的理论框架与技术方法,并以陕北黄土高原绥德县为研究区开展实证研究。基于短板理论,识别区域重大资源环境问题,遴选1~3个制约性因素;基于边际理论,以资源开发利用利润最大化或无利润作为资源承载力评价标准,开展资源承载力评价;基于风险理论,以人类活动带来的环境问题或灾害引发的生命和财产风险的容许标准作为环境承载力评价标准,开展环境承载力评价;基于单因素承载力评价结果,开展综合承载力评价,评价结果为安全承载、容许超载或不可接受超载;将综合承载力评价结果与区域国土空间开发现状或规划结果做叠加分析,划定区域发展三区三线。通过对绥德县资源环境承载力评价,结果表明,该理论框架与技术方法简便易推广,评价结果可信,可以为国土空间优化、科学划定"三条红线"提供支撑。     

川南红层地区泥石流形成过程与动力特征研究——以四川省屏山县牛儿包泥石流为例

红层地区泥石流因受典型的地层岩性及气候条件等影响,发育分布数量较少,探索这类特殊孕灾背景条件下的泥石流成因及特征具有一定的减灾意义。文章以四川省屏山县牛儿包沟泥石流为例,通过对该泥石流沟流域的地形条件、水源条件及物源条件特征分析,探索了红层地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特征。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道狭窄,沟谷较陡,沟道纵比降较大,为泥石流的形成提供了有利地形条件;(2)流域汇水面积较大,降雨集中短时间内为泥石流的形成提供了充足的水源条件;(3)流域内物源集中,短时间内能为泥石流发生提供充足的物源条件。最后通过泥痕法计算了上一次泥石流发生时的流量,并对计算了不同暴雨频率条件下泥石流的流量,提出了针对性的泥石流防治建议,为牛儿包沟泥石流灾害防治提供了可靠的数据。     

华北克拉通岩石圈地幔的锂同位素特征与熔体改造作用

华北克拉通是显生宙以来全球古老克拉通破坏最为剧烈的地区。华北克拉通破坏及其相关的科学问题引起了国内外地质学家的广泛关注。有关华北克拉通破坏的研究已取得了许多重要进展,使我们认识到其破坏不仅表现为岩石圈厚度的剧烈减薄,更重要的是岩石圈地幔的物质组成与性质发生了巨大转变,即从古生代克拉通型转变为新生代大洋型。本文在综述华北地幔捕虏体锂同位素地球化学特征的基础上,进一步揭示了华北岩石圈地幔高度不均一的组成特征,以及不同来源的熔体对岩石圈地幔的改造作用,为深入认识华北岩石圈地幔的转变过程提供进一步的制约。     

大洋岛弧的前世今生

根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带(Intra-oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律(Subduction Initial Rule,简称SIR)。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。