长白山天池火山一次近代喷发物的特征

长白山天池火山是中国最具有潜在灾害性喷发危险的活动火山。在开展长白山天池火山近代喷发历史的研究中,通过野外考察、粒度分析、岩石化学研究,识别出了一套新的火山喷发物。这套喷发物分布于天池水面东北侧,为一套灰色多层火山碎屑堆积,厚约9.2m。下伏公元1668年的火山空降堆积。粒度分析表明,天池火山最近一次喷发物以空降堆积为主,夹一层薄层涌浪堆积,火山喷发类型为射气岩浆型。涌浪堆积碎屑物的分数维值为2.71。空降堆积的分数维值小于涌浪堆积,综合投点求出的分数维值为2.36。显微镜下可观察到鸡骨架状玻屑,无黏土矿物,为原生火山爆发堆积。火山碎屑堆积物中的浮岩岩石化学分析结果表明岩浆成分为粗面质。根据历史记录、地层层序关系、堆积物特征的综合分析,推测堆积物的形成时间为公元1903年     

根据变形岩石的显微构造特征探讨断层的活动性

本文是通过一条断层及其围岩物质的显微构造的对比研究来探讨断层活动性的尝试。配合热释光年代学方法的测定结果,表明该断层自更新世以来曾发生过多次新的活动,主断裂形成时的古应力大约为700巴左右     

康定-磨西断裂带断层岩及断层活动特征

根据野外考察和显微构造分析可知,沿康定-磨西断裂带出露有碎裂岩和糜棱岩,最主要的是叠加有碎裂和糜棱岩化两种作用的断层岩。断层带经历过韧性～脆性～韧性～脆性的多类型,多期次的活动,活动性质有左旋错动,也有右旋剪切,而脆性断裂以左旋为主。较早期断裂活动时的差应力为50MPa,属于中高应力状态;到晚期活动时,差应力有所降低,约为30MP     

我国东北与华北上地幔某些物理状态特征的比较:来自幔源包体的信息

研究由玄武岩岩浆携带到地表的幔源橄榄岩包体可以获得上地幔的许多信息。本文根据对采自我国东北和华北地区的某些幔源橄榄岩包体样品的研究结果,对这两个样品产地地区上地幔的某些物理状态特征,如温度、压力、流动应力、流动速率及等效粘滞度等作了初步比较。资料表明,分属东北与华北两区样品产地的上地幔自新生代(上新世—更新世)以来显示出裂谷的性质,但是,两区上地幔的古地温和其它一些物理状态参数存在一定的差别。     

新疆特克斯河下游河段断层活动性研究

新疆特克斯河上拟修建的恰普其海电站和山口电站位于断裂构造发育、新活动强烈的天山地区。野外地质研究表明，工程区的5条主要断层在第四纪均有活动。对采自工程区的特克斯河断层和F_1断层上的各种断层岩样品，应用变形岩石显微构造分析法、石英颗粒表面形貌法和热释光测年法进行了综合分析测试，结果表明，早期沿断层部位发生过慢速率的韧性变形作用，后沿韧性变形带发生脆性破裂。断层主活动期在上新世末期到早更新世，断层活动时的差异应力为130MPa,以挤压为主。更新世以后，断层活动强度大大减弱，但仍有明显活动，断层最后一次较强烈活动的下限时代为晚更新世末或全新世初。为确保工程安全，在最后确定场址时应尽可能避开活断层，在工程设计上也应增加一定的安全措施。     

长白山天文峰剖面全新世火山喷发物长石风化溶蚀特征及地质意义

利用扫描电镜和能谱分析研究了长白山天池火山天文峰剖面全新世喷发物中长石表面风化溶蚀显微形貌和化学组成,结果显示: 天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中,长石表面发育风化溶蚀不同的显微形貌结构。其特征有,风化初期的溶蚀作用主要在双晶缝、解理缝等结构薄弱部位,形成规模较小的溶孔和溶缝等,随着风化溶蚀程度的增加,已经形成的溶蚀痕迹进一步扩大、合并、相互贯通而形成矩形溶孔或棱柱状溶孔。长石晶体上溶蚀痕迹的扩大受长石晶体各向异性的控制。天文峰剖面火山喷发物时代越早,长石颗粒表面风化溶蚀程度越强,结构越复杂; 火山喷发物时代越晚,长石颗粒表面风化溶蚀程度越弱,结构越简单。即长石表面风化溶蚀程度与火山喷发的时代具有一定的相关性。根据长石颗粒表面的显微形貌结构,认为漫江林场浮岩与天文峰剖面中灰色浮岩应是火山同一次喷发的产物。长石表面风化溶蚀度可以作为判定火山喷发精细序列的一个代用指标。能谱分析显示,较新鲜的长石表面与风化溶蚀的长石化学组成不同。长石风化溶蚀的显微形貌和化学组成反映了它是天然风化、溶解、淋滤,最后又有物质沉淀的自然成因。Fe元素则可能与微生物作用有关。详细研究长石表面的风化溶蚀特征,它将有可能成为从岩石微观方面探讨火山喷发后环境变化和火山喷发期次的一种新方法。     

黄土地区活动断层的显微构造和显微沉积学探测

以发育在黄土地层的陕西省西安市临潼—长安断裂为对象,采用显微构造和显微沉积学分析的方法,从微观的角度探讨黄土地层中的活动断层。观测了该断裂上的7个露头剖面和一条探槽剖面,采集样品42件。在室内对所采集的样品进行了显微构造、超微构造和能谱测定(扫描电镜)以及显微沉积学分析。研究结果表明,野外宏观观测难以辨认的断层迹象,在断层带样品的切片(大薄片)上肉眼即可清楚辨别。显微构造观测发现,断层在微观上可以表现为错动面、较宽的断层带、断层破碎带、变形条带、泥质条带和愈合的张裂隙等。扫描电镜观测和能谱测定显示,断层破碎带或泥质条带与其外围地层具有不同的超微结构,而且成分有所变化,表明断层活动过程中有流体的参与,并导致某些元素的带出和带入。粒度分析结果发现,断层样品相对于外围样品,粒度>0.03mm的颗粒减少,<0.03mm的颗粒和粘土质增加,表明黄土地层的断层活动仍有碎裂作用发生。分形分析结果表明,黄土地层的碎屑颗粒分形特征呈弧形分布,但断层样品更趋于线性分布。此外,在其中一个剖面的样品中,发现了震击物(seismite)的一些微观标志,如球状体构造、负荷构造和流体通道构造等。所有研究结果表明,显微构造和显微沉积学分析是黄土地层中活动断层研究的有效手段。     

松散沉积物中活动断层的微观探测方法

松散沉积物中的活动断层常常看不到明显的宏观形迹,构成所谓的隐性断层。单靠探槽和天然露头的宏观观测,常常难以得到全面的认识。因此,开拓松散沉积物中活动断层探测的新思路和新方法是当前的迫切任务。本研究试图另辟蹊径从微观的角度解决这个问题。为此,观测了北京顺义—前门—良乡断裂、太原交城断裂、乌鲁木齐王家沟断裂和西山断裂以及西安临潼—长安断裂的24条探槽和天然露头剖面,采集原态样品140件,散状样品122件,切制大薄片275件。对所采集的样品开展了显微构造、显微沉积学以及扫描电镜(SEM)测定。研究结果表明,松散沉积物中的断层在微观上是有迹可循的,它们可以表现为变形条带、变形条带的带、滑动面、较宽的断层带、微破碎带、碎屑颗粒集中的带和铁质有机质集中的带等。断层内外样品在碎屑颗粒的棱角度、粒度大小、粒度分布特征以及表面结构特征等均有所变化。观测结果还发现了可以和震击物(seismites)的宏观构造标志相互对比的微观标志。显然,上述显微构造和显微沉积学特征可以作为松散沉积物中宏观形迹不明(隐形)断层及其是否伴有古地震事件的微观判断标志。总之,研究结果表明,微观探测是研究松散沉积物中活动断层具广阔应用前景的有效手段。     

华北北部下地壳的流变学特征——河北汉诺坝下地壳包体提供的信息

由玄武岩浆快速带到地表的下地壳包体可以提供有关下地壳的直接信息. 通过对华北汉诺坝玄武岩中下地壳麻粒岩相包体的详细研究探讨该地区下地壳的流变学特征. 采用适宜于麻粒岩包体的温压计计算其平衡温度和压力: 平衡温度在750~900℃之间, 平衡压力在0.8~1.2 GPa之间, 对应的来源深度为28~42 km之间. 这些数据补充和完善了原先所建立的下地壳-上地幔地温线. 采用动态重结晶颗粒粒度应力计计算出包体在下地壳条件下发生变形时的差异应力为14~20 MPa. 在综合对比了当前常用的下地壳岩石高温流变律, 认为Wilks等(1990)提出的麻粒岩流变律符合本区下地壳包体的流变特征, 由此计算的下地壳应变速率为10^-13~10^-11 s^-1, 高于该区上地幔的应变速率(10^-17~10^-13 s^-1); 其对应的等效黏滞度为10¹⁷~10¹⁹ Pa·s, 低于上地幔的等效黏滞度. 由所获数据做出的研究区下地壳流变学剖面表明, 差异应力随深度而变化的趋势不明显, 随深度增加应变速率变大而等效黏滞度变小. 研究结果支持软弱下地壳的观点.     

华北第四纪火山作用研究

根据地层与同位素年代确定华北第四纪火山的时代为更新世 (Qp) ,距今 0 4Ma为火山活动高潮期。山西大同火山群东部火山为拉斑玄武岩 ,西部为碱性玄武岩 ;山东火山岩石碱性最强 ,为橄榄玄武岩 ,Sr同位素87Sr- 86Sr为 0 70 347～ 0 70 4 6 1,推测岩浆为地幔部分熔融的原始岩浆。对玄武岩中幔源包体的矿物进行了大量的电子探针分析 ,计算出其平衡温度为 880～ 110 0℃ ,平衡压力为 0 8～ 2 0GPa。由此推导的上地幔地温线低于由第三纪玄武岩中包体推导的地温线。上地幔的差异应力为 13～ 31MPa ,并随温度的升高而降低 ;应变速率为 7 78× 10 - 2 0 ～ 1 2 1× 10 - 14 s- 1,并随温度的升高而增大。研究结果表明 ,第四纪时期仍然存在上地幔底辟上涌 ,但其规模和活动强度均变弱