一九九四年地矿部主要外事活动

一月五日～七日,中美喜马拉雅和西藏高原深反射地震国际学术会议在北京召开.会议宣布了所取得的成果,证实喜马拉雅是印度板块和扭萨地块相互碰撞的结果;测出真地壳员厚处约7.5万米.世界各国科学家对这项研究表示了极大关注.     

喜马拉雅西部雅鲁藏布江缝合带地壳尺度的构造叠置

陆陆碰撞过程是板块构造缺失的链条。印度板块与亚洲板块的碰撞造就了喜马拉雅造山带和青藏高原的主体。然而,人们对印度板块在大陆碰撞过程中的行为尚不了解。如大陆碰撞及其碰撞后的大陆俯冲是如何进行的、印度板块是俯冲在青藏高原之下还是回转至板块上部(喜马拉雅造山带内)以及两者比例如何,这些仍是亟待解决的问题。印度板块低角度沿喜马拉雅主逆冲断裂(MHT)俯冲在低喜马拉雅和高喜马拉雅之下已经被反射地震图像很好地揭示。然而,关于MHT如何向北延伸,前人的研究仅获得了分辨率较低的接收函数图像。因而,MHT和雅鲁藏布江缝合带之间印度板块的俯冲行为仍是一个谜。喜马拉雅造山楔增生机制,也就是印度地壳前缘的变形机制,反映出物质被临界锥形逆冲断层作用转移到板块上部,或是以韧性管道流的样式向南溢出。在本次研究中,我们给出在喜马拉雅造山带西部地区横过雅鲁藏布江缝合带的沿东经81.5°展布的高分辨率深地震反射剖面,精细揭示了地壳尺度结构构造。剖面显示,MHT以大约20°的倾斜角度延伸至大约60 km深度,接近埋深为70~75 km的Moho面。越过雅鲁藏布江缝合带运移到北面的印度地壳厚度已经不足15 km。深地震反射剖面还显示中地壳逆冲构造反射发育。我们认为,伴随着印度板块俯冲,地壳尺度的多重构造叠置作用使物质自MHT下部的板块向其上部板块转移,这一过程使印度地壳厚度减薄了,同时加厚了喜马拉雅地壳。     

河北省涞水县野三坡国家地质公园：地质遗迹的地质意义和4期节理的导控作用

野三坡国家地质公园位于太行山断隆与燕山“台褶带”的结合部,两构造单元以紫荆关大断裂为界。公园内地质遗迹丰富,其地质内涵是华北地质的精髓。发育4期宏大构造节理,分别与印支期华南板块、燕山期伊佐奈歧板块、华北期太平洋板块和喜马拉雅期印度板块的挤压有关。4期节理,特别是喜马拉雅期南北向“追踪张节理”,对园区构造地貌景观的形成起着关键作用。     

喜马拉雅造山带西构造结含柯石英榴辉岩的发现及其启示

着重介绍了最近几年外国学者在喜马拉雅西北部发现高压榴辉岩和含柯石英超高压榴辉岩的新成果。这项重要发现,对于正确了印度板块与亚洲板块碰撞动力学过程,大陆俯冲,折返和鼓民拉雅造山带是变质演化历史有着重要意义,同时对我国学者从喜马拉雅东构造结下地壳高 为质岩和结晶基底升研究有着重要的启迪。     

喜马拉雅和冈底斯弧形山系中的岩浆岩带及其成因模式

国内外广泛地认为,处于喜马拉雅和冈底斯弧形山系之间的雅鲁藏布江—噶尔河谷地是一条印度板块和欧亚板块之间的缝合线带。由于印度板块自中生代以来的向北漂移,及其与欧亚板块的接近和相互之间的碰撞,先后造成了冈底斯和喜马拉雅弧形山系。     

全球典型大陆造山带中榴辉岩的折返机制:来自变质岩和地球物理的限制

大陆岩石圈深俯冲作用是地球科学领域的前沿热点,榴辉岩的折返机制是板块构造及动力学的关键科学问题。全球著名的大陆造山带中榴辉岩的p-T轨迹呈现差异性折返特征,为了揭示榴辉岩的折返机制,本文结合变质岩石学和地球物理学研究,选取3个典型大陆造山带——中生代—新生代的阿尔卑斯造山带、中生代的苏鲁—大别造山带和新生代的喜马拉雅造山带中的榴辉岩进行阐述。在阿尔卑斯造山带地区,地球物理研究结果发现,欧洲板块的俯冲造成了Adria地区下方的岩石圈存在明显厚度差异。同时,阿尔卑斯造山带Doria Maria和Pohorje地区以及Pohorje地区内部,榴辉岩折返历史也不尽相同,原因可能是亚德里亚大洋岩石圈断离后不同期次的逆冲推覆作用使其差异性斜向挤出。苏鲁—大别造山带中榴辉岩的快速折返,原因可能是华南板块与华北板块碰撞后岩石圈的拆沉或断离作用。在喜马拉雅造山带,西构造结和中喜马拉雅榴辉岩的折返存在差异性。在西构造结,那让和卡甘榴辉岩呈现不同的p-T轨迹和折返速率,变质岩石学和地球物理研究结果都表明它们的差异性折返很可能与印度-欧亚大陆碰撞过程中的构造挤压作用以及印度大陆岩石圈的断离作用有关。喜马拉雅造山带是年轻的正在进行造山活动的造山带,相较于古老的苏鲁-大别造山带,它更适合变质岩石学和地球物理学的综合研究。因此西构造结高压/超高压榴辉岩的折返机制——构造挤压和俯冲板块断离可应用于全球造山带。     

喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面试验重大新发现

中美合作开展的喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面试验取得了丰富的资料,经数据处理和初步研究后,获得重大新发现.     

喜马拉雅造山带地震活动及其相关地质灾害

喜马拉雅造山带是地球上海拔最高、规模最大的陆陆板块俯冲碰撞带在这条长达2 500 km的板块边界上,近年来多次发生破坏性地震,造成大规模的滑坡、房屋倒塌等次生灾害,给人民生命和财产安全造成严重的威胁。分别选取尼泊尔喜马拉雅、喜马拉雅东构造结和喜马拉雅西构造结地区近期发生的3个地震震群作为研究实例,基于中国科学院青藏高原研究所在研究区架设的区域流动地震台站记录的波形资料,对地震的震源位置和震源机制解进行计算。结果表明,在尼泊尔喜马拉雅地区,主喜马拉雅逆冲断裂是大地震的主要发震构造;东构造结地区的地震以逆冲和走滑型为主,表明印度板块向北东方向的逆冲推覆和青藏高原向东南逃逸的侧向挤出是该地区的主要构造背景;西构造结地区中深源地震多发,揭示了高角度大陆深俯冲的几何形态。     

西藏高原与喜马拉雅山深剖面(INDEPTH)的研究进展

本文介绍了 INDEPTH计划关于喜马拉雅山和西藏高原深部结构和构造的 10项主要成果 ,如 :1西藏高原地壳是很厚的 ,南厚北薄 ,上地壳、下地壳及地幔岩石圈具有不同的性质 ,形成一“三明治”结构 ,上地壳是刚脆性的 ,下地壳是粘塑性的 ,地幔岩石圈为刚韧性的 ,其结构特性与单一的刚性海洋板块很不同。2在印度次大陆向北挤压过程中 ,地块之间发生陆陆碰撞后 ,上地壳在前陆形成一个巨大的增生楔 ,增生楔以大规模的逆冲、背冲和褶皱以及岩浆体、部分熔融层的方式实现增厚 ;在上下地壳之间存在一大型拆离层 (如主喜马拉雅逆冲断裂 ,即 MHT)或是…     

江西南城地区中—新生代推滑覆构造研究

通过对江西南城地区侏罗系林山群与下伏前泥盆纪变质地层、白垩纪地层与前白垩纪地层接触关系调查和谢家构造窗、竺由新村构造窗、上乌石构造窗、望天石飞来峰的发现及钻孔验证,初步厘定了区内燕山期滑覆构造和喜马拉雅期推覆构造。燕山期滑覆构造发生在中侏罗世末,主滑面沿华力西—印支构造层(D—T2)、燕山构造层(T3—K1)与下伏地层间角度不整合面扩展而成,泥盆纪—早白垩世地层为滑覆体,滑覆在前泥盆纪变质地层之上,动力学来源为太平洋板块由南东向北西对欧亚板块俯冲。喜马拉雅期推覆构造规模大、动力学机制复杂(顺层和切层推覆),彻底打破了华南地区原有的地层沉积层序,形成了现存的横向分带、纵向分层的多层叠瓦、堆垛推覆构造格局。前白垩纪地质体为外来推覆体,由南东向北西推覆堆垛在白垩纪地层之上,白垩纪地层呈"构造窗"分布于前白垩纪地质体之下,动力学来源可能为印度板块与欧亚板块碰撞形成。     

西藏及其周围地区地壳、地幔地震层析成像——印度板块大规模俯冲于西藏高原之下的证据

文中介绍有关西藏—喜马拉雅碰撞带的一项地震层析成像研究。根据一个用天然地震数据产生的全球波速模型 ,印度板块有可能以近水平状俯冲于整个西藏高原之下至 16 5～ 2 6 0km深度。西藏岩石圈具有低波速地壳和高波速下岩石圈 (75～ 12 0km深 )。在 12 0～ 16 5km深度范围 ,西藏岩石圈与俯冲的印度板块之间有一层低速软流圈物质。高原中部从地表到 310km深处有一低速体 ,说明地幔物质有可能穿过俯冲板块的脆弱部位上隆。这些结果以及野外实测的地壳缩短值说明高原的抬升得助于印度板块的近水平俯冲。我们推论俯冲印度板块的升温上浮以及上覆软流层的存在是造成西藏高原高海拔抬升以及内部地表仍相对平坦的主要原因。2 0 0 1年 1月 2 6日在印度西部发生的毁灭性大地震有可能是俯冲应力在印度板块后缘薄弱处引发的岩石圈大断裂。     

新生代天山隆升与塔里木盆地北缘现今构造面貌关系——来自岩石声发射的证据

对塔里木盆地北缘四石厂剖面和库车河剖面进行声发射样品采集,并对志留系、二叠系、三叠系岩石样品进行岩石声发射地应力测试,以研究强烈构造活动下塔里木盆地北缘（柯坪隆起和库车坳陷）的地应力特征。测试结果显示,志留系、二叠系、三叠系样品所记录的岩石声发射最大主应力分别为57.74 MPa、57.73 MPa、58.86 MPa。结合前人对地应力的研究成果,认为在塔里木盆地北缘喜马拉雅期构造运动能够被岩石记载的应力约为57 MPa左右。塔里木盆地北缘自志留纪至今的地质历史过程中喜马拉雅晚期遭受的构造运动最为强烈,造成塔北地区现今的构造面貌。这与新生代天山隆升有密切关系,印度板块与欧亚板块碰撞是其最主要的动力学因素。      

印度-亚洲大陆初始碰撞发生在60～55Ma

正印度与亚洲大陆的初始碰撞时间是喜马拉雅造山作用的起点。采用不同的初始碰撞时间对重塑喜马拉雅造山过程、理解新生代喜马拉雅和西藏高原隆升、亚洲气候-环境变化和大陆变形等至关重要。因此,印度-欧亚大陆初始碰撞的时间一直是国际学术界关注的热点科学问题。国内外学术界从多学科角度对其进行了大量研究,但却得出了不同结果,例如古地磁研究提出了约65Ma、55~50Ma、45~40Ma甚至34Ma、20Ma等不同观点,沉积学和地层古生物学研究提出     

印度-亚洲碰撞：从挤压到走滑的构造转换

印度-亚洲板块碰撞导致喜马拉雅山脉的崛起、青藏高原的生长、两倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体,以及大量青藏高原腹地的物质沿着大型走滑断裂朝东、东南、西的方向逃逸。印度-亚洲碰撞如何造成板块汇聚边界由挤压到走滑的构造转换对认识大陆岩石圈的变形机制具有重要意义。本文通过总结喜马拉雅造山带及青藏东南缘~55Ma以来的构造、变质、岩浆记录,发现高喜马拉雅的挤出起始于始新世加厚的喜马拉雅造山带中—下地壳的部分熔融,受控于渐新世以来同期发育的向南逆冲和平行造山带的韧性伸展,并建立了高喜马拉雅"三维挤出"构造模式。晚始新世以来,羌塘地块和拉萨地块的物质通过"岩石圈横弯褶皱和壳内解耦"的运动学机制,围绕东构造结发生顺时针旋转并向青藏高原东南缘逃逸。结合东南亚板块重建的资料,我们认为:印度-亚洲的"陆-陆碰撞"到印度洋板块-亚洲东南大陆的"洋-陆俯冲"的转换是导致从印度-亚洲主碰撞带的挤压到青藏东南缘走滑转换的根本原因。     

西藏林周地区红层的天然剩余磁性和印度洋板块的北向移动

举世嘱目的喜马拉雅山系,屹立在我国西藏高原的南部,有关它的形成、演化历史和地质构造特征,很早就引起了人们极大地注意。近十余年来,板块构造学说盛行,不少人也试图用此观点来研究喜马拉雅山系的许多地质问题,认识和解释一些现存的地质现象。1974—1975年,作者参加了西藏高原的科学考察,对林周地区的下第三系——上白垩系林周群红层进行了古地磁学研究。     

南海的形成演化与新特提斯在南海的重新活化

南海位于印度板块、欧亚板块和太平洋板块之间,是世界上最大的边缘海,其构造位置处于太平洋构造域和特提斯构造域,地质构造复杂。关于南海形成演化的动力学机制存在有多种不同观点,其中最重要的一个观点是印度板块与欧亚板块的碰撞致使华南地块和印支地块地幔物质沿东南方向蠕动,从而导致南海的海底扩张。从特提斯的演化规律,以及新特提斯的闭合过程来看,南海并不是特提斯洋的残留海,而是新特提斯在闭合过程中配合印度板块与欧亚板块碰撞导致华南地块和印支地块地幔物质东南方向蠕动的动力学机制下,在南海重新活化的结果。     

松潘—甘孜造山带构造研究新进展

松潘-甘孜造山带位居中国西南部,特提斯-喜马拉雅造山系之东缘.在中国及世界造山带中,松潘-甘孜造山带是一个奇特的造山带.它之所以奇特,是因为其具有与一般线型造山带不同的“几何学”、“造山极性”及“构造体制”,因而使这个地区的造山过程、演化历史及板块动力学机制与众不同.加之陡峭险峻的山川地势及倒三角形的形貌,素有“中国地质百慕大”之称.     

当代大陆内部物理学与动力学研究的导向和科学问题

大陆内部壳、幔结构和动力学机制远比大洋"刚性"板块复杂得多,故板块"登陆"必受限定。为此必须重新认识大陆内部物质在力系作用下的重新分异、调整,即必须重新厘定其大陆内部形成的深层过程和动力学机理。文中指出了以壳、幔结构与深层过程为支柱的地球动力学应予以研究和探索的十大基本科学问题。它们的"核心"主题乃是研究、探索深部物质与能量的交换、运动行为与轨迹和动力学响应。     

INDEPTH 与 INDEPTH-MT 项目简介

摘　 要　 介绍了 “国际喜马拉雅和西藏高原深剖面及综合研究” （简称 INDEPTH） 项目概况、 科学目标和已取得的主要科学成果。着重阐述了作为该项目组成部分的由中国地质大学 （北 京）、美国华盛顿大学 （西雅图）、加拿大地质调查局合作进行的 “国际喜马拉雅和西藏高原 深剖面探测的大地电磁研究” （简称 INDEPTH-MT） 的任务、科学目标和主要成果以及采用 的仪器设备、野外数据采集的方法和技术以及数据处理与反演方法所具有的特色和先进性。     

中国中-新生代大陆扩张盆地和近代大陆构造地震

世界近代构造地震大多发生在板块与板块之间,主要有环太平洋地震带、地中海——喜马拉雅地震带,其次有大西洋中脊地震带、印度洋海岭地震带、北冰洋海岭地震带等。我国东部、东南部沿海,如台湾等地处于环太平洋地震带;我国西南部分地区居于地中海——喜马拉雅地震带。