小江断裂带巧家段晚第四纪走滑速率研究

鲜水河-小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5～128±1 m和193±1～202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS-¹⁴C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8.5～11.2 ka BP和18.6～21.4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10～13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10～15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中-北段的近十分之一。小江断裂带中-北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切...     

广东省雷州半岛上地幔热结构和流变学特征

采用目前认为可靠的几种地质温压计计算了广东省雷州半岛 1件石榴石二辉橄榄岩、1 8件石榴石辉石岩 ,以及 2 0件尖晶石二辉橄榄岩包体样品的平衡温度、压力。在所获数据的基础上建立了该区上地幔的地温线以及层序剖面并计算了其速度结构。壳幔边界大致在2 8%D 30km之间 ,在深度为 50km左右发现有尖晶石相向石榴石相的过渡 ,推测该地区岩石圈的底界在 85km左右。采用显微构造应力计和橄榄岩的高温流变律计算了上地幔差异应力、应变速率和等效粘滞度 ,建立了雷州半岛地区上地幔的流变学剖面。差异应力在 2 5—50MPa之间 ,随深度的变化没有明显的规律。应变速率在 1 0 — 1 8— 1 0 — 1 3s— 1 之间 ,有明显的随深度而增高的趋势 ;等效粘滞度的数值大致在 1 0 2 1 — 1 0 2 5Pa·s之间 ,有明显的随深度而变小的趋势。在 65km的深度 ,应变速率和等效粘滞度已达到软流圈的数值。这是由于在该深度有较高的应力所致 ,可能与软流层的底辟上涌有关。     

济南辉长岩岩浆演化过程:来自熔体包裹体的证据

本研究首次报道了早白垩世济南辉长岩中橄榄石斑晶捕获的熔体包裹体的研究结果。济南辉长岩中橄榄石的Fo(60.3~74.6),Mn(2500~3500μg/g),Ni(70~1349μg/g),Fe/Mn比值(61.2~83.5),与源区母岩为纯的橄榄岩形成的熔体结晶出的橄榄石性质不同,可能与源区存在辉石岩的贡献有关。橄榄石中熔体包裹体主量元素具有较大的变化范围。熔体包裹体成分的标准矿物计算(CIPW)表明,MgO10%的熔体包裹体为含有霞石和橄榄石标准矿物分子的硅不饱和熔体,Mg O10%时为含石英标准矿物分子的硅饱和熔体。橄榄石中包裹有辉石和斜长石,说明岩浆演化过程应该处于开放环境。熔体包裹体的(~208Pb/~206Pb)i和(~207Pb/~206Pb)i与MgO具有良好的负相关关系,与SiO_2具有良好的正相关关系,以及熔体包裹体具有较高的SiO_2特征表明岩浆演化过程中可能有下地壳长英质组分的加入。熔体包裹体的Pb同位素落在EMI附近并向EMII延伸,其源区可能有EMI和EMII的贡献,熔体包裹体的主量元素成分说明其源区母岩可能有橄榄岩和辉石岩的贡献。     

洪湖湿地生态系统演变及稳态转换关键驱动因子阈值研究

利用1990—2020年洪湖水环境监测数据和2011—2020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:1990—2020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶化的趋势;2011—2020年以来洪湖沉水植物Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson和Pielou均匀度指数分别降低32%、59%、60%和46%,特别是2016年洪涝灾害后沉水植物出现严重衰退;洪湖生态系统发生稳态转换的关键时期是2002和2011年,总磷是洪湖湿地生态系统稳态转换的关键驱动因子;清水态向浊水态转换的总磷阈值为0.092 mg/L,浊水态向清水态转化的阈值为0.051 mg/L。本研究可为洪湖入湖污染负荷削减量估算提供参考,为洪湖湿地生态修复的营养盐优先控制策略提供指导。     

滇西腾冲—梁河地区花岗岩的年代学、地球化学及其构造意义

滇西腾冲-梁河地区位于喜马拉雅东构造结的东侧,区域内广泛分布的中、新生代花岗岩（简称腾梁花岗岩）由古永岩群、宾榔江岩群的若干个花岗岩体组成,以岩基、岩株、岩墙状态产出。花岗岩呈现带状沿着一系列北北东向弧形断裂平行分布,展示明显的同构造剪切被动侵位和岩墙扩展侵位特征。岩浆锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,东侧的古永岩群花岗岩结晶年龄为白垩世晚期（76~68Ma）;而西侧的槟榔江岩群花岗岩结晶年龄为稍晚的始新世（53Ma）。腾梁花岗岩主要为中、粗粒黑云母二长花岗岩、黑云母条纹长石花岗岩、伟晶花岗岩,缺少典型的富铝矿物。地球化学特征表明腾梁花岗岩是起源于中下地壳的过铝-强过铝高钾钙碱性花岗岩,源岩是富含泥质的硬砂岩,并具有岛弧-后碰撞花岗岩特征。由于喜马拉雅新特提斯封闭及印度陆块与亚洲陆块的陆陆碰撞发生于65Ma, 进一步推测腾梁花岗岩是新特提斯封闭到陆陆碰撞造成陆壳增厚所引起的中下地壳部分熔融的产物。腾梁花岗岩是冈底斯的东延部分,但在形成机制上,与冈底斯花岗岩具有明显的差别。     

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

夏季南海北部粤东陆架锋面的动力特征分析*

本文利用现场观测资料和卫星遥感数据, 并结合ROMS(regional ocean modeling system)数值模拟对南海北部粤东陆架的锋面特征及其影响因素进行探讨。观测结果显示, 夏季南海北部陆架存在活跃的上升流温度锋面, 其水平尺度约为50km, 强度达到0.06℃∙km^-1, 大于同时期卫星遥感观测结果, 垂向影响深度超过20m, 且具有一阶理查森数(Richardson number, Ri)的典型动力学特征。进一步的ROMS 模式诊断分析结果显示, 锋面处水平梯度增强, 且动力学上表现出一阶Ri数, 为锋面不稳定的发生提供了有利条件。高分辨率模拟结果显示, 在夏季西南风的驱动下, 沿锋面地转流方向的风应力引起的跨陆架Ekman输运将锋面处冷水向暖水运移, 导致水平浮力梯度和锋面强度增强并形成负Ertel位涡(Ertel potential vorticity, EPV)。因此, 夏季风场强迫引起的Ekman浮力通量(Ekman buoyancy flux, EBF)可能是南海北部锋面不稳定现象的主要贡献者, 对局地动力环境有重要影响。     

华南长城岭晚白垩世斜斑玄武岩的岩浆作用过程与岩石成因制约

斜斑玄武岩能较好地记录岩浆作用过程、动力学机制和构造环境。本文对华南南岭中段晚白垩世长城岭斜斑玄武岩的斜长石环带结构进行了详细研究,以制约其岩浆作用过程和岩石成因机制。长城岭斜斑玄武岩富集大离子亲石元素,亏损Nb-Ta,具强烈Pb正异常和轻微Ti正异常;其全岩~(87)Sr/~(86)Sr较高且较均匀(0.7088~0.7089),较低(-0.95~-0.94),而斜长石斑晶原位~(87)Sr/~(86)Sr变化相对较大(0.706~0.710)。斜长石斑晶普遍显示反环带结构,从核部到边部的An组分以及MgO、FeO、TiO_2含量明显升高而K_2O含量降低;另外,反环带结构斜长石斑晶的核部An含量不均匀,但边部成分一致,指示岩浆补给作用。总体上,斜长石斑晶的边部相对较窄,指示补给岩浆在岩浆房中的驻留时间较短,补给岩浆的加入造成了玄武岩浆的快速喷发。斜长石斑晶的~(87)Sr/~(86)Sr比值与Sr含量呈负相关关系,表明岩浆房演化过程中存在地壳物质的同化混染作用。~(39)Ar-~(40)Ar定年结果显示,由基质斜长石获得的坪年龄(83.45±0.44Ma)略老于由斜长石斑晶获得的坪年龄(79.02±0.43Ma),为驻留时间较短的补给岩浆受地壳混染作用影响而具有偏低的初始~(39)Ar/~(40)Ar的结果。长城岭斜斑玄武岩在2Nb-Zr/4-Y图解中落在板内拉斑玄武岩区域内,并具有与板内拉斑玄武岩相似的斜长石An(60~70),应形成于板内拉张环境。华南地区晚白垩世基性岩浆活动,包括沿海地区的永泰玄武岩(~85Ma)和内陆地区的长城岭斜斑玄武岩(~79Ma)、衡阳玄武岩(~70Ma)及禾埠玄武岩(~63Ma)等,显示逐渐从岛弧玄武岩转变为板内碱性玄武岩的趋势,其Sr-Nd同位素也显示逐渐亏损的特征;它们的时空分布特征表明,华南内陆在晚白垩世期间经历了持续的拉张作用,可能与古太平洋板块后撤有关。     

华北克拉通崤山太华群TTG质片麻岩年代学与地球化学特征:岩石成因机制探讨

华北克拉通中部造山带南段崤山地区太华群变质杂岩中的TTG质片麻岩具较宽范围的Si O2(63.00%~73.13%)、Al2O3(14.22%~19.38%)和较低的Mg O(0.42%~1.62%)、Cr(4.7~19.2μg/g)和Ni(2.28~16.3μg/g),显示低Yb(0.54~1.16μg/g)、Y(5.49~11.6μg/g)以及高(La/Yb)N(22.4~47.7)和Sr/Y(12.4~84.3)的特征。其稀土元素配分曲线具明显Eu负异常,在微量元素蛛网图上显示显著的Nb-Ta、Ti负异常。崤山TTG片麻岩的原岩形成于新太古代晚期(~2.52 Ga)的加厚下地壳部分熔融,源区残留石榴子石及角闪石,斜长石结晶分异作用降低了岩浆体系的Sr含量和Sr/Y值。绝大部分继承锆石的形成时代(2544±8 Ma)接近于TTG岩浆结晶年龄,表明加厚下地壳源区物质组成相对较年轻。另外,崤山TTG质片麻岩具有正的岩浆锆石εHf(t)值(0.39~4.76)以及略低的继承锆石εHf(t)值(-1.88~3.05),与登封群新太古代TTG相似,均明显高于鲁山太华群新太古代早期TTG。因此,崤山TTG片麻岩具有明显的新生地壳组分,暗示了显著的地壳生长,可能与华北克拉通中部造山带南段新太古代活动大陆边缘增生造山过程相关。     

西天山哈拉达拉辉长岩的Fe-Ti富集机制及其构造意义

特克斯哈拉达拉辉长岩体是西南天山出露规模最大的层状基性-超基性侵入杂岩体,其富含Fe-Ti氧化物(含量高达15%)。哈拉达拉辉长岩中的橄榄石具有较低的Fo值(64~75),斜长石主要为中-拉长石,单斜辉石相对低Mg^#(0.66~0.87),属于次透辉石或普通辉石,总体上显示出较高的岩浆演化程度。Fe-Ti氧化物以钒钛磁铁矿为主(TiO₂=0.8%~20.6%;V₂O₃=0.10%~0.83%),常与钛铁矿呈矿物对共生或出溶钛铁矿。晚期的云母矿物均围绕他形的Fe-Ti氧化物生长,主要为富MgO的金云母,少量属于黑云母;大部分云母成分富含F、Cl(F+Cl高达3.14%),指示岩浆形成于贫水环境。哈拉达拉辉长岩体的主量元素成分变化很大(Mg^#=0.48~0.73),橄榄辉长岩主要受橄榄石和斜长石的结晶分异/堆晶作用影响,而辉长岩的成分变化主要受控于斜长石和Fe-Ti氧化物的堆晶作用。哈拉达拉岩体的Fe-Ti氧化物主要为岩浆正常结晶分异作用的结果,该体系具有较低氧逸度、贫水的特点,其地幔源区的熔融程度较高,可能是塔里木地幔柱在天山造山带这一构造薄弱带的早期岩浆活动。