大陆岩石圈流变学研究的发展现状与前景

板块构造登陆导致大陆动力学的兴起,但大陆动力学迄今在理论上尚无长足发展,究其原因是大陆构造的复杂性,这一复杂性取决于大陆岩石圈复杂的流变学结构(纵向分层和横向不均一)。因此,大陆岩石圈流变学研究是大陆动力学的核心,并成为发展大陆动力学、完善板块构造理论的关键研究领域,同时对构造地质学学科发展具有推动作用,并在资源形成和地震机理方面具有实际意义。本文在阐述了岩石圈流变学的发展与现状的基础上,较详细分析了大陆流变学的核心内容:大陆岩石圈流变学结构特征,大陆物质的本构方程及大陆流变学特性对大陆变形与构造演化的影响。本文还总结了我国开展大陆流变学的基础和条件,对未来研究进行了展望:1)形成常态的多尺度-多手段-多学科-多部门的联合研究;2)缩小量子力学和岩石/矿物流变结构研究间的差距; 3)从全球尺度物质流动着手,构建以流变学为基础的大陆动力学模型。     

基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法

随着科技的飞速发展,地质大数据正在呈爆炸式增长,地质大数据可视化与交互方法成为研究的新方向。如何通过可视化方法将巨大的、复杂的、潜逻辑的地质数据展现与交互是需要进一步探索的。本文提出基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法,该方法既符合计算思维又符合地质专业理论。首先,从理论上提出多尺度地质数据可视化理论模型;其次,基于VR技术实现多尺度、多分辨率地质数据的可视化;最后,构建了3D沉浸式虚拟现实平台,采用实际数据验证方法的有效性。该方法适用于地质数据的可视化与交互,为科学的定量评价、分析和教学提供新思路,是未来的必然发展趋势。     

2010年度地质学科项目受理与资助分析

2010年度地质学科共受理各类项目1 611项。其中面上项目976项;青年科学基金项目461项;地区科学基金项目28项,重点项目96项,国家杰出青年基金55项,海外青年学者合作基金3项,创新研究群体3项,重大研究计划项目18项,重大国际合作项目6项。     

2008年度地质学科项目受理与资助分析

2008年度地质学科共受理各类项目1219项。其中面上项目694项,青年科学基金293项,地区科学基金21项,重点项目73项,国家杰出青年基金57项,海外青年学者合作基金3项,创新研究群体2项,重大研究计划项目20项,重大国际合作项目3项,联合资助基金项目25项。1面上项目、青年科学基金和地     

运动学涡度的理论与实践

一般剪切作用下,碎斑或顺剪切作用方向向前或逆向旋转向两特征方向或流脊(非旋转方向)靠拢。高应变条件下,二长比大于一特定值的碎斑,当其顺向或逆向旋转至以特征方向为渐近线的双曲线的稳定翼上时,便稳定下来不再旋转。二长比小于该值的碎斑将不断向前旋转。这一特定值位于该双曲线的顶点,相应的临界形态因子(B*)或/和两特征方向间夹角的余弦定义为运动学涡度(Wk)。Wk是确定一相关韧性变形带纯剪切和简单剪切组分相对大小的重要度量,是根据内旋转(涡度)与线应变速率之间的比值而定的数值度量。就变形带而言,一般剪切带的运动学涡度变化为0~1,纯剪切为零,简单剪切为1。这是一非线性尺度,纯剪切和简单剪切各占50%的运动学涡度为0.71,而不是0.5。运动学涡度可通过计算、图解(双曲线网(PHD)、刚性颗粒网(RGN)法、Passchier图解、Wallis图解)、极摩尔圆法和应力或瞬时增量应变方向获得。运动学涡度与有限应变测量相结合很可能是估算一地地壳减薄/伸展量或增厚/缩短量的最佳途径。变形过程中运动学涡度很可能变化,应根据不同时期形成的构造获得相应时期的运动学涡度。     

鲁西地区沿寒武系/太古宇不整合面滑脱构造的主要特征及形成机制

郯庐断裂带以西的鲁西地区,寒武系/太古宇不整合面改造成为构造滑脱面,滑脱面上发育碎裂岩和动力变质岩。滑脱面上盘的寒武系底部产生强烈的构造变形,褶皱和破碎带发育;滑脱面之下的太古宇构造变形以劈理和裂缝为主,岩石破碎。构造滑动使露头区寒武系底部地层有不同程度的缺失,济阳坳陷南缘则出现地层重复现象。从地层缺失到褶皱产生再到地层重复是滑脱构造逐渐演化的结果。⁴⁰Ar-³⁹Ar、K-Ar、锆石和磷灰石裂变径迹数据分析表明:滑动的主要时期在早白垩世中-晚期(距今130~110Ma)和中始新世(距今43~37Ma)。各种构造指向标志表明滑动的方向以向北、北北西和北北东为主。滑脱构造是低角度的伸展构造,其机制与华北东部晚中生代的构造变革和新生代以来印度—欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲方向和速度的变化密切相关。     

青藏高原东西向伸展及其地质意义

东西和南北向伸展是青藏高原最显著的地质特征之一。南北向伸展形成的东西走向伸展构造,主要包括藏南拆离系(STDS),和沿喀喇昆仑—嘉黎断裂带(KJFZ)发育的正断层体系。东西向伸展形成数目众多的南北走向伸展构造,它们切割青藏高原几乎所有的东西走向构造单元,包括羌塘地块、KJFZ和STDS等,说明东西向伸展以整体形式发生并同时波及整个青藏高原,而不是由以KJFZ和STDS为边界的不同地块的不均匀挤出所致。南北走向伸展构造在地表呈之字形,为南北向挤压形成的追踪张断裂;剖面上表现为被后期高角度正断层叠加的拆离断层,拆离断层形成于中-晚中新世而高角度正断层形成于上新世及以后。导致拆离断层的东西向伸展可能是南北向挤压的变形分解,后期高角度正断层作用可能是高原隆升后的垮塌所致。东西向伸展是控制青藏高原新生代浅色花岗岩和盆地形成的主要因素。     

雅拉香波穹隆韧性剪切带变形特征与剪切作用类型研究

雅拉香波变质核杂岩位于北喜马拉雅穹隆带东端，其拆离断层系的糜棱岩带构成了杂岩核部的外缘，带内主要变形岩石类型为石榴石千糜岩、糜棱状片麻岩和糜棱状花岗岩．糜棱状岩石中宏、微观韧性变形组构丰富，暗示区内存在多种显微变形机制：物质扩散迁移、晶内脆性破裂、粒内滑动及粒间滑动等，3种运动学涡度统计和计算结果表明：雅拉香波变质核杂岩拆离系的剪切作用类型是以简单剪切作为主的一般剪切；剪切带厚度变化为76％左右，属于减薄型：后期纯剪切应变速率比早期的有所增强，这可能与杂岩体核部岩浆岩后期上侵增强，穹隆进一步抬升和脆性垮塌下滑作用相关．     

哀牢山-红河构造带古新世以来多期活动的构造、年代学证据

构造分析表明,哀牢山-红河构造带哀牢山段由3个不同变形域组成,它们可能代表该构造带所经历的3期左行走滑。第一期左行走滑发生于构造带的整个东部高级带,变形体制为拉张性走滑,并形成角闪岩相L型构造岩。第二期走滑形成东部高级带的强变形带,变形体制接近简单剪切并形成绿片岩相L-S型糜棱岩。第三期左行走滑主要发生于西部低级带,变形体制为挤压性走滑,形成一左行逆冲的整体构造格局,并在变形带上形成千糜岩。地质年代学数据证明,三期左行走滑的形成时代分别是:58～56Ma以前、27Ma到22Ma、13～12Ma左右。哀牢山-红河构造带第一期走滑可…     

龙泉关韧性剪切带同变形花岗岩的构造特征及其独居石定年

龙泉关韧性剪切带强变形部位发育一系列平行剪切带走向展布的花岗岩脉体，构造变形特征表明它们可能是同变形花岗岩，是剪切作用下围岩部分熔融的产物。通过独居石电子探针定年，测得龙泉关韧性剪切带的年龄分别为：主变形幕发生于1877～1846Ma，第2个变形幕发生于1812-1782Ma，晚期1725Ma左右又经历了流体活动。龙泉关韧性剪切带的发生、发展与华北克拉通中部带古元古代晚期的变质事件同期，是东、西陆块碰撞的一个主要剪切带。