2008年汶川地震(Ms8.0)非对称同震破碎带的确定:来自WFSD-1随钻流体的证据

地震过程中相当可观的一部分能量消耗于裂隙的活化与形成,来自汶川地震断裂带科学钻探一号孔(WFSD-1)的随钻流体表明,地震新形成的裂隙对应有较强的流体异常,它们为流体的入侵提供了良好的通道。随钻流体呈非对称性分布于主滑移面的两侧,主要的流体异常带集中在主滑移带下方须家河组顶部120 m范围内,该带中气体的含量以及变动的频率明显高于上部相同的宽度范围以及下部沉积岩层,来自地球物理测井的资料同样显示这一带破碎严重并伴随有大量水的侵入,暗示汶川地震形成的裂隙具有非对称性分布的特征。这一特征可能同时受控于断裂上盘彭灌杂岩与下盘须家河组岩层的力学性质差异以及地震破裂过程中形成的非对称性应力分布。     

塔里木盆地显生宙古隆起的分布及迁移

塔里木盆地属于多期叠合盆地,存在多期不整合与古隆起构造,二者的形成及发育密切相关。利用钻井、地震、野外露头等综合资料,开展了盆地尺度的构造层、不整合结构构造、累积最小生长指数分析,进一步了解盆地内多个古隆起的分布、成因及隆升过程,特别是和田、塔中、塔北、巴楚、塔东古隆起及其内部的形成演化。发现盆地内不同时期古隆起构造变形和展布与盆地周缘造山带构造作用相响应。早古生代以来盆地内古隆起经历了6次大的迁移,每次迁移的动力来源于该时期盆地周缘的板块边缘或造山带的构造活动。根据隆起形成的主控因素,塔里木盆地古隆起主要可分为4种成因类型,包括断控隆起、继承性隆起、前陆盆地前缘隆起和构造古地理隆起等。古隆起隆升的差异还体现在隆起区内不同部位上,对油气成藏有重要意义。     

汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

柴北缘斜长角闪岩的地球化学特征及其构造背景

分布在柴北缘超高压变质带中的斜长角闪岩主要有两种类型,一种由榴辉岩退变而成,一种只经历角闪岩相变质作用。它们的原岩属于拉斑玄武质岩石,轻稀土富集,Nd同位素组成亏损,这些玄武岩浆分别来自不同的地幔源区,地壳混染不明显,形成的环境可能为大陆裂谷或初始洋盆,这可能是柴北缘早古生代洋盆打开的前兆。随着早古生代洋盆的关闭,这些基性火成岩部分经历了超高压变质作用,即发生了深俯冲,部分只经历角闪岩相变质。无论哪种情况,它们在遭受变质作用之前,就与陆壳岩石共生在一起,支持柴北缘榴辉岩、斜长角闪岩与片麻岩的关系为原地关系(in situ)?     

柴达木盆地北缘新元古代蛇绿岩的厘定--罗迪尼亚大陆裂解的证据?

柴达木盆地北缘鱼卡河及绿梁山一带"奥陶纪"滩涧山群中分出-套"新元古代"的蛇绿岩组合,主要由玄武质(枕状)熔岩、岩墙群、辉长岩等古洋壳岩石组成,其中以MORB和岛弧玄武岩为主,岩石变质程度达角闪岩相.蛇绿岩洋壳的Rb-Sr同位素等时线年龄值为768Ma±39Ma,Sm-Nd同位素等时线年龄值780Ma±22Ma.这套古洋壳岩石与典型的奥陶纪(约500Ma)火山岩不同,后者主要为中基性岛弧火山岩,岩石仅发生轻微绿片岩相变质;而前者与榴辉岩的成分可以对比,并且与榴辉岩原岩的时代(75～800Ma)相同.推断绿梁山的海底玄武质岩类可能就是榴辉岩的原岩,祁连地区新元古代蛇绿岩洋盆是在罗迪尼亚大陆大约800～750Ma发生裂解的基础上形成的.     

南京市土地利用效益耦合关系研究

土地利用效益的耦合程度是评价土地利用是否科学合理的依据之一,也是土地可持续利用研究的重要内容。在分析土地利用社会经济效益与生态环境效益耦合关系的基础上,借助系统科学理论与方法,建立南京市土地利用效益间的耦合模型和相应指标体系,利用1999—2009年的统计数据对南京市土地利用效益耦合度进行了研究。结果表明:(1)自1999年以来,南京市土地利用社会经济与生态环境效益都处于上升状态。(2)土地利用社会经济效益与生态环境效益的耦合度α一直处于19.16°～70.65°之间,即处于协调发展阶段。但近几年土地利用效益耦合度居高不下,土地利用效益之间的矛盾依然存在。     

配电网GIS管理系统的设计与应用

针对目前配电网管理中空间数据管理薄弱,各部门共享性低的问题,将地理信息系统技术与Oracle数据库管理相结合,充分发挥了GIS在空间查询、统计和分析等方面的优势,具有灵活显示图形信息、修改报表结构和属性信息、提供所需的供电范围分析、GPS电力线路巡检等功能,为配电网运行提供了良好的可视化管理与决策手段。     

北祁连榴辉岩相变沉积岩的特征及其构造意义

在北祁连造山带中,出露典型的高压/低温变质岩石,前人对其中的低温榴辉岩已做过较多的研究,但对其中的变沉积岩研究涉及很少.本文展示了榴辉岩相变质沉积岩的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素方面的一些新的研究结果.变沉积岩含有榴辉岩相的矿物组合,峰期温压条件为t= 450～520℃,p=1.9～2.3 GPa,与相邻榴辉岩的温压条件一致.地球化学显示这些岩石的原岩为不成熟的沉积岩,可能形成于大陆边缘或大陆岛弧环境.变沉积岩中的碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在1800 Ma左右和540～600 Ma之间,结合锆石Hf同位素特征,表明其原岩的碎屑来源既有周缘陆块的前寒武纪变质基底物质,又有新元古代-早古生代新生洋壳或增生物质.同时,这些数据也表明北祁连早古生代洋壳俯冲过程中发生了活动大陆边缘的构造剥蚀作用,即形成于上盘的沉积物(弧前盆地或增生楔)被构造作用运移到俯冲带中,并俯冲到60～70km深处,遭受榴辉岩相变质作用,然后折返到地表.     

再探青藏高原十大关键地学科学问题——《地质学报》百年华诞纪念

本文重新审视了青藏高原的关键科学问题,为解决板块构造理论的"登陆"难题提供新的线索,为理解板块汇聚边界的大陆岩石圈演化及其能源资源、地质灾害和全球环境效应提供新的思路.本文探讨了青藏高原如下十大关键地学问题:①印度大陆北漂模型;②印度-亚洲初始碰撞时限;③青藏高原的古特提斯造山作用;④古近纪喜马拉雅造山带的地壳缩短;⑤...