中国南天山西部冲断褶皱系前缘区的运动学特征

南天山冲断褶皱系是中-上新世以来形成的以薄皮滑脱为主的冲断构造,冲断作用导致了盆地内及周缘区古-新生界的碎屑岩和碳酸盐岩地层发主形变。本文对该冲断系前缘区 (巴音库鲁提北部至喀什地区 )的运动学特征进行了研究。南天山冲断褶皱系从平面上分出了六个冲断褶皱带。从剖面上划分出两种不同的冲断体系。冲断系的前锋为盲冲结构的构造三角带。冲断作用导致前锋区中新世以来层系变形、抬升并出露地表,本区有两个区域性的主滑脱面,冲断作用及断层相关褶皱的形成是冲断层沿主滑脱面向前陆方向逐渐推进的结果。同时发育的次级冲断层导致冲断褶皱带的复杂化。文章同时指出,南天山冲断褶皱系的冲断扩展顺序为逆序。这与塔里木盆地南缘西昆仑山前冲断带的活动方式相反,暗示着南天山构造带的运动学特征是独特的。利用平衡地质剖面的方法,在综合地质和地球物理资料的基础上,作出本区的构造横剖面图并进行了平衡恢复,从而得出南天山冲断褶皱系前缘区上新世以来的南北缩短率为30 %,缩短量为 5 0km,缩短速率为 9- 10mm/a。     

地震雷达

利用绿色、环保的人工震源,主动向地下发射地震波,构建地震雷达,实现大范围的地下探测,是地球科学的一个前沿课题.最早,探测地球内部利用的是天然地震产生的地震波,这是因为天然地震释放的能量大,一次天然地震释放的能量相当于万吨级炸药.几千公里远处仍可以接收到信噪比大于1的地震波信号,但天然地震发生频度低和震源位置定位精度低限制了利用天然地震进行地下探测的精度;后来,利用人工源的地震勘探得到迅速的发展,探测精度明显提高,但受到人工源能量的限制,探测的空间尺度有限;今天,以小当量激发实现大尺度探测是发展地震雷达的一个关键问题,是将地震波理论和现代信息科学相结合的一个新的领域.发展人工震源的编码和接收信号的解码等理论和技术,可以从电磁波雷达在过去半个世纪所经过的道路得到许多借鉴和启发.可以预期,地震雷达的发展将会对观测地震学带来全面的影响.     

橄榄石的后尖晶石相变研究进展

橄榄石在高温高压条件下分解为钙钛矿和方镁石(后尖晶石相变),这是地幔中最为重要的相变之一,被认为是660KM地震波速间断面的成因。现今所取得的重要进展表现在3个方面:①MG_2SI O_4的后尖晶石相变的原位X射线高温高压实验研究;②水、AL_2O_3以及压力标尺对后尖晶石相变的影响效应;③下地幔条件下地幔岩组分中的后尖晶石相变。在对研究进展进行概述的基础上,对目前存在的问题进行了分析并提出未来可能的研究方向。     

塔西南玄武岩年代学和地球化学特征及其对二叠纪地幔柱岩浆演化的制约

本文通过对塔西南达木斯剖面中玄武岩进行K-Ar同位素定年,获得年龄为289.6Ma,并结合Ar-Ar坪年龄结果(290.1Ma)和古生物以及沉积特征,认为290Ma的年龄代表了塔西南玄武岩形成于早二叠世,对应于盆地内下二叠统库普库兹满组下段层位的年龄.地球化学特征显示塔西南熔岩为分异的碱性玄武岩并含45%SiO2和4%MgO含量.塔西南玄武岩与盆地内柯坪玄武岩具有相近的主量元素含量和稀土配分与微量元素蜘蛛网图型、无Eu异常、富集轻稀土元素、较高的其它不相容元素(如高场强元素).但塔西南玄武岩比柯坪玄武岩具有较高的A12O2和CaO含量及稀土总量(288×10-6～358×10-6),偏低的Na2O,P2O5和FeO含量.K、Rb和Cs丰度的无系统性变化主要受这些元素丰度本身变化的影响.对其它不活动组分,塔西南玄武岩具有高Ti(Ti/Y=522～624)和Nb含量(30×10-6～40×10-6)及低zr/Nb比值,暗示其来自富集的地幔源区.其Nb含量相对La含量无显著变化以及相对低的Nb/U(近30)和Ce/Pb比值(近15),指示塔西南玄武熔岩来自大陆岩石圈或受一定程度的地壳混染.塔里木盆地大规模的火山喷发以及富集不相容元素的地球化学特征支持这样一种假设,即塔西南玄武岩来自地幔柱火山作用,或由于地幔柱的供热和上升导致富集的岩石圈地幔部分熔融而形成.且岩浆作用过程以部分熔融为主,结晶分异作用较弱.基于塔西南玄武岩和柯坪玄武岩相近的时代、源区成分和/或岩浆作用过程以及处于陆内稳定构造环境,笔者认为塔里木二叠纪玄武岩的分布范围可以从塔里木盆地内的塔中、柯坪一带一直延伸到塔西南地区.     

塔里木盆地二叠纪基性岩带的确定及大地构造意义

通过野外地质、钻井地质、地球物理和同位素地质的综合调查研究，确定了盆地内部存在一条三叠纪基性岩带。该基性岩带包含有玄武岩、辉绿岩和其他基性侵入岩；它们的同位素年代为（259±09）Ma-（292。0±0．5）Ma。玄武岩、辉绿岩的岩石学、岩石化学和地球化学研究表明，它们表现出典型的板内基性岩的特征。结合盆地内部晚古生代的沉积学特征和周边的大地构造特征，认为该基性岩带是二叠纪裂谷作用的产物。在二叠纪，塔里木盆地处于克拉通内部裂谷环境。     

上扬子西南盐源盆地早三叠世物源体系及构造意义

晚古生代末期至早中生代期间,上扬子西部边缘地区经历了峨眉山大火成岩省构造岩浆热事件和与古特提斯洋闭合相关的三江造山带形成事件,导致康滇古陆两侧形成了独特的盆山格局和沉积模式.由于目前人们对盐源盆地早三叠世青天堡组的物源与构造背景了解不多,故以盐源、盐塘剖面为代表,对青天堡组碎屑岩进行了砂岩组分、全岩地球化学和碎屑锆石年代学分析.结果显示,盐源盆地下三叠统青天堡组物源来自于近源搬运的火山岩,青天堡组与峨眉山大火成岩省的高钛玄武岩具有一致的元素组合配分模式,青天堡组锆石谐和加权平均年龄为261±16 Ma,与峨眉山大火成岩省形成的地幔柱活动时期一致.上述结果表明早三叠世盐源盆地青天堡组物源为其东侧的峨眉山大火成岩省,扬子西部三江造山带可能并没有为盐源盆地提供物源,上扬子西南边缘地区早三叠世时期仍然为被动大陆边缘沉积.      

台湾增生楔天然气水合物的地震特征

通过对南海973航次在该区域的多道地震剖面的分析,结合该区域的地质背景,认为台湾增生楔具有天然气水合物存在和分布的地球物理特征,在地震剖面上出观海底反射层(BSR)、振幅空白(BZ)、极性反转等地震识别标志。BSR所在区域位于南海向菲律宾海板块俯冲的增生楔上,南海新生代沉积不仅提供了富含有机质的丰富物源,而且类似于活动大陆边缘的构造体系又为天然气水合物的形成提供了良好的条件。     

地壳均衡理论及其在构造地貌研究中的应用

地壳均衡是地球科学的一个基本概念,其理论基础为“轻地壳（密度较小）漂浮在重地幔（较稠密）之上”。均衡理论（如冲压假说、弹性板理论等）和模型（如Airy模型、Pratt模型及弹性板模型等）的产生及发展对研究岩石圈流变学性质、圈层相互作用及造山作用等地球动力学过程有着重要意义。本文总结了相关均衡理论、模型及计算方法,并结合其在不同空间尺度构造地貌现象研究中的运用,包括：① 冰川均衡调整研究中不同模型的优化及其对全球海平面变化的指示意义、② 阐明海山洋岛发育过程及其制约因素、③ 利用弹性板模型重建山脉隆升和盆地挠曲沉降史并进一步探讨二者之间的相互作用、④ 通过研究变形湖滨线有效地约束地球的相关物理参数、⑤ 建立河流三角洲发育特征模型并服务于现代社会经济、⑥ 揭示水库蓄水导致的地壳挠曲变形与浅部地质灾害发育的关系及 ⑦ 同震滑坡对局部地貌改造的影响,讨论并展望了未来地壳均衡在构造地貌学领域的发展方向,即结合高精度大地测量技术与地质年代学方法,定量地解决构造地貌研究中的关键问题,更全面、系统地了解地表过程、地球深部过程与动力学和地球圈层之间的相互作用。     

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构;帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带;北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组(Q_1x)与下伏上新统、Q_2与Q_1和Q_(3-4)与Q_2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为48.6 km,缩短率为48.1%。     

塔里木盆地西南缘中生代沉积古环境恢复

对塔里木盆地西南缘中生代沉积相和沉积环境的研究,不仅可以了解晚三叠世—晚白垩世塔里木板块南缘活动大陆边缘的历次碰撞事件,也为研究新生代中亚地区强烈的陆内变形活动提供了重要信息。本文利用野外地质调查结果和地球物理资料,在沉积相和地震相分析基础上,重建中生代沉积体系和沉积环境。结果表明:塔里木盆地西南缘中生界的原始分布受晚三叠世弧后前陆冲带冲断作用和造山后伸展作用形成的古地形控制。早侏罗世发育了一系列独立分割的小断陷,以巨厚的冲积扇、辫状河三角洲沉积为特征,其受控于NWW—SEE走向的正断层,而非NW—SE走向的古塔拉斯-费尔干纳右旋走滑断裂;早侏罗世晚期—中侏罗世广泛发育滨浅湖和河流-沼泽相沉积,可能存在一个连通了塔里木盆地南缘、吐拉以及柴达木盆地西缘的统一沉积坳陷;至晚侏罗世,冲积环境再次出现,发育的粗粒碎屑岩为早白垩世湖盆扩张前的产物;早白垩世,丰富的陆源碎屑在古昆仑山前形成多个相互叠置的冲积扇—扇三角洲—扇三角洲平原沉积体;晚白垩世,随着海水自西向东侵入,塔里木盆地西南缘陆相碎屑沉积向东逐渐退却,海相沉积占有优势。