华北西部贺兰山中段黄旗口花岗岩成因及地质意义

华北克拉通孔兹岩带内发育类型复杂的各类岩石,是记录和反演华北西部早期块体拼合以及岩浆作用、变质演化的重要对象,而其中段发育的出露面积广阔、岩性复杂的黄旗口花岗岩体的研究还较为薄弱.在野外地质和岩相学研究基础上,主要报道了贺兰山中段黄旗口花岗岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素组成,对岩体的源区特征、成因及地质意义进行了探讨.黄旗口复式花岗岩体主要由早期正长花岗岩、二长花岗岩和晚期英云闪长岩组成.两期岩体具有高K₂O（2.97%~6.71%）含量,A/CNK均大于1.1,但晚期侵入单元较早期岩石更贫硅、富铝.两期岩体都表现为轻稀土富集、Eu负异常的特点,且强烈富集K、Rb、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素.岩石87Sr/86Sr初始比值变化范围较大,可能是后期改造的结果;ε_Nd（t）变化在+1.81~+4.90,对应的Nd同位素模式年龄T_DM1为2.10~2.37 Ga,T_DM2为2.10~2.35 Ga.这些特征表明黄旗口岩体为S型花岗岩,可能来自该区归属于孔兹岩的赵池沟组岩系的部分熔融,并可能有地幔岩浆的参与.结合区域变质、岩浆事件的综合研究成果,认为黄旗口不同期次的花岗岩具有造山带花岗岩的特征,分别形成于阴山地块和鄂尔多斯地块碰撞拼合以及造山后伸展的不同阶段.      

马杏垣先生开合构造思想的提出、形成及最新进展

概述了马杏垣院士的学术生平与创建开合构造史实.开合构造提出是中国地球科学"百花齐放,百家争鸣"发展的结果;是黄汲清院士、张文佑院士、马杏垣院士领导的青年团队,在国际板块构造革命的新潮中,根据板块构造登陆存在的巨大问题,结合中国地质构造的特色,依据坚实的实际资料进行深入的全新探索.3位院士领导的团队又联合起来,进行开合构造的长期研究.2002年在构造地质专业委员会支持下,成立了开合构造研究组,召开了开合构造第一次学术研讨会,总结20多年研究成果,出了专刊书集.2015年研究组聚首北京,总结开合构造研究的新成果,并吸取地球物理研究新成果,准确地阐明开合构造的定义,提升了研究方法,总结了开合构造运动和开合构造体系特征,将构造动力来源初始点建立在古登堡面的开合构造转换带上,全新解析了转换带的重要作用,站在星球角度认识开合构造.最后,强调青年研究力量的培养,是开合构造走向世界的重要途径.     

贺兰山中段震旦系盖帽白云岩的沉积特征、区域对比及意义

2011年,作者在贺兰山中段腰坝配件厂地区进行1∶5万区域地质调查时发现了震旦系盖帽白云岩,进而研究了其沉积特征、碳氧同位素组成和时代,并与该区紫花沟兔儿坑组白云岩、华南和华北地台南缘相应地层进行对比.结果表明,盖帽白云岩为含陆源细碎屑白云岩,与兔儿坑组白云岩相近;其δ13C值为-4.7‰～0.79‰,且自下而上呈下降趋势;其时代与华南震旦系下、中部相当,与华北地台南缘震旦系罗圈组的沉积特征和古地理环境相近;与全球Gaskiers冰期有相关性.这对华北地台的古构造、古地理、古气候及动物演化“源头”的研究有重要意义.     

郯庐断裂带江苏段第四纪活动性研究

从前人地表地质、地球化学探测与构造年代学,形变资料等方面入手,结合遥感影像信息,对郯庐断裂带江苏段第四纪活动性进行了系统分析;在总结前人研究成果基础上,对其活动性差异的成因进行了探讨。结果表明:郯庐断裂带江苏段在第四纪新构造运动时期总体活动性不强,表现为右旋走滑性质。断裂以宿迁为界具有明显的分段活动差异性——北段较强,南段较弱;在北华北块体内部,郯庐断裂带通过其活动性的分段差异调节次一级块体的不同方向位移;枣庄—宿迁断裂对郯庐断裂带的切割及其左旋走滑调节作用是郯庐断裂带江苏段活动差异性的主要成因。     

芦山地震（MS 7.0）前甲烷释放与大气增温异常

汶川地震(MS 8.0)后甲烷等流体在地震中所起的作用引起国内外学者广泛关注,但是目前的观测研究中所用的数据多来源于地面或地下基站,站点分布零散,维护困难,难以开展大范围的实时监测。文中利用美国Aqua卫星红外探测器（AIRS）反演出的甲烷浓度数据,研究了芦山MS 7.0级地震前龙门山地区甲烷浓度的变化与震前大气增温异常的关系。研究表明,该探测器可以观测到震前地下甲烷的释放,为地震前兆监测提供新途径;芦山地震前甲烷释放受断裂带控制明显,主要集中于龙门山断裂、荥经-马边断裂和金坪断裂及其周边;震前大气增温异常与甲烷释放关系密切。最后探讨了地下甲烷等流体的释放机理,认为甲烷等流体的释放与地震前上地壳岩石中裂隙的发育和扩展有直接关系。     

贺兰山寒武纪早期苏峪口组水下冲积扇的发现及意义

寒武纪早期的苏峪口组是贺兰山地区地质历史重要转换时期的地质单位,长期被认为是近岸海滩沉积.通过3年来对苏峪口组的研究,新识别了苏峪口组沉积环境为一个水下冲积扇,在岩性、岩相、生物群等方面都有新的发现和新的认识.水下冲积扇以冲刷面为底,砾石成分比较复杂,具砾砂混杂、不等粒结构,内部发育递变层理,具重力流的沉积特征.全区辉绿岩脉锆石年龄集中在5.3～5.4 Ma,是开裂盆地早期出现的标志年龄,说明开裂盆地的出现是造成苏峪口组早中期水下冲积扇发育的主要原因.     

基于MSC MARC的三维构造应力场数值模拟与裂缝预测——以宝浪油田宝北区块为例

MSC MARC的高度非线性有限元分析能力与强大的二次开发接口为复杂三维地质数值模型的建立与三维构造应力模拟与非线性分析提供了有力工具; 并可以通过二次开放子程序建立复杂的岩石本构与破裂准则。本文基于MSC MARC建立了新疆焉耆盆地宝浪油田宝北区块背斜构造三维有限元模型并进行了构造应力模拟分析和裂缝预测。裂缝预测结果与实际动态资料十分吻合。      

微分几何学在地质构造定量研究中的应用

阐述了在构造地质学定量研究中引入微分几何学的必要性,并讨论了在地质构造定量研究中的具体应用及相关的数值计算方法.微分几何为定量描述地质构造形态、建立精确的数学解析模型提供了基础,是深入定量研究地质构造形态及其变化的重要数学工具.在前人工作基础上,为更方便地与其他先进的技术和方法相结合,总结了地质构造的数学建模与重构、计算机自动分析计算、三维可视化与运动仿真.具体可以应用于裂缝预测、构造面形变分析、褶皱形态分类、隐藏断层探测,以及矿床和油气藏的预测研究等方面.      

大陆裂谷作用的物理模拟

裂谷作用的物理模拟是研究大陆裂谷系统的几何结构与动力学机制之间关系的一种直观有效的手段。对正向裂谷作用、斜向裂谷作用以及两期作用先后叠加模拟过程中,断裂系统发育的特征进行了综述。目前这些实验结果已被用于解释天然裂谷的形式,并根据断层方向的统计分析推导伸展向量的大致方向。     

岩石圈流变结构研究进展

岩石圈流变学研究,近年来国外已取得较大进展。国内学者在岩石圈热结构、强度剖面和盆地流变学演化、构造流变计等方面取得了丰富的成果。岩石圈流变性取决于岩石圈的地热状态、物质组成和结构,并量化为岩石圈总强度。不同构造区的地热状态可由地表热流值获得,岩石圈的物质组成和热力学结构可由地球物理资料获得,在此基础上可得出岩石圈流变性在区域上的变化。岩石圈流变性的空间变化产生了构造上的软弱带,成为极易变形区域。岩石圈流变性及岩石圈总强度反映的岩石圈热力学性质在盆地的形成过程中也起了重要作用,它决定了岩石圈的变形位置、盆地的几何形状及格局。构造流变计用来研究不同尺度地质体的流变结构和地质体的流变学演化,具有很好的发展前景。