试论湖南地壳地均衡特征

根据地壳均衡原理分析湖南均衡异常特征，全省基本处于地壳均衡状态，但湘西北存在一片失衡区。从地球物理场特征及地质地貌等方面对此特征作了必要的论证。     

青藏高原东南缘玉龙雪山(5596m)晚新生代隆升的侵蚀与构造控制作用

玉龙雪山位于青藏高原东南缘,它以其独特的地貌特征而引人关注。其顶部为一古残留面,在30×20km²范围内海拔>5000m的山峰达18座,高出其周围地区平均海拔近1000m。在分析该区地质地貌特征基础上,我们根据岩石圈弹性挠曲地壳均衡理论,以较保守的残留面海拔4250m为当时金沙江下切玉龙雪山的基准面,结果表明:由于虎跳峡中大规模物质剥蚀而引起玉龙雪山地壳均衡反弹,导致山体隆升了468m,这完全是侵蚀作用对于玉龙雪山隆升的贡献。而玉龙雪山与周围地区的剩余地势高差,主要由正断层等构造作用造成。因此,玉龙雪山的隆升是侵蚀与构造作用共同控制的结果。该区最大量地壳均衡反弹的触发机制是5.0².5M a期间玉龙雪山东西两侧正断层的发生。另一方面,作为玉龙雪山的南东延伸部分——点苍山（4122m）在5.0².5M a同样也发生了构造伸展,但是没有遭受大规模的河流侵蚀作用,因此其海拔相对要低很多。这进一步说明地壳均衡反弹导致了玉龙雪山隆升,并加大了玉龙雪山与点苍山在原有基础上的地势高差。     

地球物理学及大地构造学中关于地壳均衡的新模型(英文)

讨论了一些有关地壳均衡概念的模型。业已证明 ,这些模型既不能用以正确评估地球的平衡状态 ,也不能用以解释构造成因。介绍一种新的地壳均衡模型 ,它与地球的某一种旋转方式相适应。地球体与球的偏差 ,被用来作为地球平衡的判据。地球被认为是在偏差趋近于零的那些点上得到平衡的。地球体与球体之间标志的差异 ,是由地球外壳中地质作用的方向所确定的。所提出的是大地地壳均衡模型 ,是地壳中构造形成新旋转假说的基础。     

东秦岭深地震剖面上莫霍基本特征的研究

东秦岭深地震剖面上反映的华北、秦岭和扬子莫霍地震波组的特征具有明显差异。对莫霍地震波组特征的研究,指出秦岭壳幔过渡带的不均匀程度和厚度大于华北和扬子壳幔过渡带。受地壳均衡作用的影响,已形成的秦岭壳幔过渡带起了通常所说的“山根”作用。     

地壳均衡假说与湘西北地壳均衡失调探讨

由湖南省1:100万10′×15′平均均衡重力异常图知,湘西北地区呈重力高;除此以外的广大地区,当消除花岗岩对应的局部重力低外,均衡异常基本呈零值特征。笔者认为这是湖南全省的地壳均衡失调区,并从5个方面对该问题进行了分析。     

地壳均衡与水平运动

一般说来,地壳均衡运动是指地壳因负荷发生变化而产生的垂直运动,与地壳的水平运动无关。但是,上面这个结论是建立在地壳为一平面,而不是曲面的假定条件之下。在较小的区域内,局部地壳可以近似看成是一个平面,但就全球范围而言,地壳是一个球面。因此,大面积的地壳均衡不仅能产生地壳的垂直运动,而且能产生地壳的水平运动。     

长江下游中生代岩浆活动与中新生代盆地

中生代期间，强烈的构造和岩浆活动改变了长江下游地区古生代以来的台地沉积体制和区域构造格局的发展。在大量岩浆侵入和喷出之后，产生了一系列岩浆期后的陆相盆地，这些盆地的形成和发展是岩浆斯后地壳均衡补偿作用的结果，盆地的形成和演化历史与岩浆活动存在着密切的联系。     

前苏联地区重力场在地壳构造上的显示

苏联的重力场以各种衰减图的方式显示出来,在观测值中,与地壳相应的重力场分量已经被确定,并且从观测值中减去。剩余异常反映了地幔密度的不均一性,在有些地方,异常达到±100mgal,它反映了地壳下面层位的不均一性,这种不均一性与其它资料的结果符合得很好。已经确定了在适当考虑地壳下层位的物质补偿的情况下所计算的苏联版图上的地壳均衡异常。由这些异常的频谱分析,我们能够做出一个对由低于地壳均衡补偿层     

会理和米市盆地的铜、银成矿条件与找银分析

康滇地轴东缘的砂岩型铜矿，集中产于会理和米市两个红色盆地内。这两个红色盆地，据研究是二叠纪玄武岩喷溢后经地壳均衡调整后的陆内断陷盆地。其内沉积了一套巨厚的侏罗纪、白垩纪红色岩系．构成由砂砾岩-砂岩-泥岩-泥灰岩-石膏的多旋回沉积组合，为河流相、河流三角洲相、河湖交替相的沉积环境。     

碳氧同位素与海平面变化──以新疆柯坪地区上震旦统一奥陶系碳氧同位素剖面为例

由于沉积物的压实作用、上覆沉积物和水体重荷引起的地壳均衡响应和地壳运动等原因，使得我们无法获得稳定的参照点，致使海平面变化尚无直接测量方法．值得庆幸的是海平面变化引起沉积记录、同位素记录的变化，据此我们可以利用同位素记录和沉积记录来间接再现地质时期中海平面的变化．根据碳氧同位素记录重塑了新疆柯坪地区晚震旦世─奥陶纪海平面变化特点．     

中国西部布格重力异常特征和地壳密度结构

本文是以地学断面、反射／折射地震和宽频地震资料为地壳密度模型初始约束条件,沿西藏噶尔—新疆布尔津、西藏亚东—内蒙古额济纳旗、新疆阿尔泰—四川成都等3条剖面做布格重力异常反演计算,模拟出中国西部地壳密度结构。中国西部地壳密度结构特征在南北方向存在巨大差异。以西昆仑一阿尔金一祁连山近EW向重力梯度带为界,地壳密度结构可分为南北两个大的密度结构单元,南部地壳密度结构特征为低密度、厚地壳;北部地壳密度结构特征为高密度、薄地壳;中国西部地壳处于地壳均衡状态。地壳上地幔密度不均匀性特征在纵向和横向上都是很明显的。青藏高原内部软流圈具有低密度特征,低密度软流圈产生向上的浮力是青藏高原重要的隆升机制之一。     

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。     

横过西昆仑和塔里木结合带的山隆盆降机制动力学模拟

最近的地震探测表明，在西昆仑和塔里木结合带有岩石圈根存在。据此，本文提出地壳均衡与岩石圈根拖曳共同作用导致“山隆盆降”的动力学机制假说。利用新近中英合作完成的有限元粘弹塑构造数据模拟技术FEVPLIB，模拟研究了青藏高原西部横过西昆仑和塔里木结合带剖面的这一动力学深化过程。这种模式既能解释高原隆升，又能解释边缘沉积盆地的成因。模拟结果表明，两个大陆碰撞到一起，当岩石圈根一旦形成以后，造山水平挤压力主要来源于岩石圈根的向下拖曳，而印度板块向北挤压沦为次要因素。     

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。     

海平面震荡与地震的关系研究

潮汐—均衡模式球面模型的计算表明,对于圆心角>90°的海洋地壳板块,潮汐变化产生的地壳均衡运动累加力矩数值巨大,等效应力为108 N,足以形成板块相对运动,诱发地震活动和火山喷发。本文收集了大量证据,表明强潮汐与地震的相关关系,并据此预测2005年将发生拉尼娜事件。     

川西地区的地壳均衡状态及其动力学机制

基于Airy地壳均衡理论,计算了川西地域(28°～32°N,99°～105°E的范围内)的理论均衡地壳厚度,并与由实际重力资料反演得到的地壳厚度进行对比,从而得到了该区的地壳均衡状态.经过分析研究发现以龙门山、鲜水河、安宁河三大断裂系所组构的"Y"形构造系为界,可将研究区的均衡状态分为东、中、西三部分,对应着3种不同类型的均衡状态:在"Y"形构造系以东的四川盆地内部,理论地壳厚度与实际地壳厚度的差异值△Ⅰ接近于零,即地壳处于较均衡稳定的状态;在"Y"形构造系以西的巴颜喀拉块体地域,△Ⅰ均可达到-8km左右.个别地域甚至最高可达-13km,说明该区地壳处于强烈的负均衡异常状态;而在研究区中部的"Y"形构造系部位,主要表现为较复杂的正负相间的均衡异常状态.在此基础上,也对该区产生现今这样复杂而特异的均衡异常格局的动力学机制进行了探讨研究,认为其主要应归结于青藏高原深部壳、幔物质在印度板块与欧亚板块的碰撞下发生的东向流展并在川西地域受到坚硬的四川盆地的阻隔而被迫转向东南,在此过程中导致地壳物质堆积,从而造成了该区复杂而特异的地壳均衡异常格局.     

豫西东秦岭造山带核部杂岩中大理岩Pb—Pb等时线年龄及其地质意义

本文报道了豫西东秦岭核部杂岩中大理岩919±53Ma的Ph－Pb等时线年龄测定结果,结合本地区变质作用及其年龄研究结果,指出大理岩919±53Ma的Pb-Pb等时线年龄是碳酸盐岩区域变质作用形成大理岩后近于等压冷却的年龄,为秦岭地区加厚的地壳均衡隆升,到达地壳一定深度后近于等压的冷却提供了同位亲年龄证据。     

龙门山晚新生代均衡反弹隆升的定量研究

龙门山位于青藏高原东缘与四川盆地的交接部位,是青藏高原周边山脉中地形梯度变化最大的山脉,其隆升过程和机制一直是国际地学界关注的焦点。晚新生代经过大量的滑坡、泥石流等快速剥蚀作用,龙门山的高程却不断升高。讨论了龙门山构造隆升的3种地球动力学机制,即下地壳通道流机制、地壳挤压缩短变形机制、地壳均衡反弹机制。晚新生代龙门山的隆升与剥蚀引起的均衡反弹作用相关,剥蚀作用使得地壳岩石逐步被移去,剥蚀区重力损失,岩石圈或地壳卸载作用导致山脉顶峰的隆升。结合数字高程模型数据研究表明,巨大地震的长期同震构造变形以及滑坡、泥石流等引起的快速剥蚀所导致的地壳均衡反弹,可能是龙门山晚新生代构造隆升的地球动力学新机制。龙门山地区现今高程受构造作用与剥蚀引起的均衡反弹作用的共同影响,其中剥蚀引起的均衡反弹作用对龙门山隆升的影响贡献率约占30%。     

地壳均衡与海平面变化

提要:在全球海面变化的近期研究中，无论是均衡模式、还是重力模式，写考虑到冰川均衡作用和水力均衡作用。本文认为，绝对均衡表示地壳均街的最终结果，相对均衡表示地壳均衡中一系列中间过程。这两种均衡之间的差别，往往被人们所忽视。
    定量计算的结果表明，冰盖的吸引不仅使周围的海面升高，而且使内核在外核中产生定向运动。由于参加相对均衡的大陆壳数量不同、宕石圈的强度不同，陆壳与陆充、陆克与洋壳之间将产生不同幅度的垂直运动。这为解释全球海面变化不一致性提供了另一个新思路。
        

青藏高原第四纪大陆冰盖对高原隆升的影响

本文依据在青藏高原存在第四纪大陆冰盖的基础上,给定了3个不同厚度的冰盖,应用弹性板模式模拟计算了大陆冰盖消融前后的地壳均衡过程。计算结果表明,由大陆冰盖消融可能引起的高原隆升最大不超过700m。因此,就整个高原的隆升幅度来说可忽略其影响。但由于冰川消融前后高原负荷发生了变化,导致了隆升速度的相应变化,因而引起地表侵蚀强弱程度的不同及其它一些地质现象是不能忽视的。