中国华南活化区历史-动力学的初步研究

强调了中国大陆活化区动力学研究的理论创新意义和指导找矿、预测的经济价值。指出采用历史-动力学综合分析和注重四维时、空并重研究,对中国大陆活化区动力学历史背景和阶段性发展、演变研究的必要性。文中以中国华南中、新生代活化区为例,从大陆活化构造体制岩石圈的地质-地球物理场背景和动力学边界特点,及其活化解体前“活化前奏”的地质表现,中、新生代大陆活化构造演变的地质、构造表现和运动学-动力学特点及热-构造作用过程的地质-地球物理场特征等方面,指出大陆活化是热-构造对克拉通岩石圈深、浅部进行改造、再造的动力作用过程。各种地质记录和信息均显示,在地幔热能大规模聚集驱动下,热异常软流圈主动上涌的热侵蚀、转换,具有垂向为主兼有二维平向的三维运动学-动力学和时间维的阶段性演变,是大陆活化区动力学及其构造应力场的基本特性。     

南海北缘早-中更新世之交新构造活动 及其区域对比*

文章根据一系列野外调查和年代测定以及地球化学与地球物理测试分析,阐述了南海北部早更新世湛江组和中更新世北海组的沉积相、化学组分、磁化率等特征,并描述了该区构造变形、褶皱、断裂和火山活动特点。研究结果表明,本区在0.9~0.7MaB.P.的早-中更新世转换期间(中国第三大构造-地貌阶梯主隆起期)发生了一系列构造活动,导致了沉积相由海陆交互相向陆相的转变、大陆风化和剥蚀作用的增强、海平面急剧下降、火山强烈喷发以及褶皱、断裂和不整合面的形成。这种事件群发性所指示的构造活化与中国大陆其他地区的记录相似,例如,黄土高原、青藏高原、华北、华东和西部;同时指示,青藏高原的阶段性隆升不仅导致其自身构造-地貌-气候的剧变,而且引起了周边地区乃至中国和东亚大陆环境的剧变。这种构造运动可能是在气候-构造旋回的规律下,受气候-构造耦合系统的控制,即受内外动力系统的控制,或全球构造系统和全球气候系统的控制。     

活化构造的动力学机制研究进展

活化构造理论的核心是构造活化, 他强调的是陆内活化区造山。活化构造动力学机制是活化构造理论的研究重点。在活化构造理论提出的初期, 就提出了热能聚散交替, 地幔蠕动假说。随着大陆动力学研究的深入,活化构造动力学机制的研究也获得了较快的发展。运用“岩石探针”和数值模拟实验, 对中国东部典型构造活化区进行了探讨。华北陆块中新生代构造活化( /岩石圈减薄)的动力学过程, 是源自地幔的热流与伸展应力共同作用的结果,其构造活化( /减薄)过程可以描述为:早期以热侵蚀作用为主,晚期则以机械伸展占主导地位。华南陆块的活化构造动力学机制研究表明,华南陆块的形成与发展,与岩石圈下地幔热能聚集, 导致软流圈上涌的热侵蚀、置换动力机制密切有关。活化构造动力学机制的研究发展, 是对大陆动力学研究的促进。     

秦岭的隆升及其环境灾害效应

秦岭是中国中部巨型的纬向山脉，是华北、华南重要的自然分界线，虽然秦岭的隆升问题取得重要进展，但在隆升的时间、幅度、速率等方面还存在分歧。对已有的研究成果作归纳论证，通过对渭河盆地的沉积响应研究后，提出有关秦岭隆升研究的新认识。在前人研究的基础上，对秦岭构造隆升的气候、灾害效应方面的成果作了论述，气候效应体现在气温和降水量变化两个方面，灾害效应包括水土流失、地震活动性以及地裂，认为秦岭的隆升是导致气候、灾害效应的根本原因。通过对气候和灾害效应的总结，为研究区未来灾害治理提供科学依据。     

从国家矿产资源安全谈活化构造与成矿学研究的意义

本文简述了矿产资源勘查与开发对国民经济建设和国防建设的重大意义,大陆活化构造和活化区成矿研究是实现找矿勘查重大突破,为国民经济建设和国防建设提供矿产资源保障提供科学理论根据。文章分析了海洋结构、演化历史及海洋活化构造和成矿特征,提出了海洋活化构造将成为国家战略资源供应的重要宝库。     

大洋环流型式转换在冰期旋回中的作用及经典第四纪冰期理论质疑

迄今所获的地质证据，包括深海沉积物氧同位素、大陆冰盖、山地冰川以及南北两极冰芯记录，均表明最后一次冰期终止始于１４０００ａＢ．Ｐ·前，先于米兰科维奇天文理论推算的最大太阳辐射率的出现。地质记录同时表明，冰期－间冰期振荡以时间上不对称的１０００００ａ周期为主。这一非对称性以漫长的冰盖建造和迅速的冰盖消融为特征。而轨道要素引起的太阳辐射率波动以４１０００ａ、２３０００ａ和１９０００ａ周期为主。因此，地质记录显示冰期气候对太阳辐射率变化并无严格的直接响应关系。本文在讨论经典冰期气候理论的同时，着重评述近来发展的大洋环流－气候关系模式。该模式以能量、水体质量和大洋盐度平衡为依据，强调大西洋环流传送带对气候的影响。根据深海沉积物的化学记录该学说认为，冰期期间的大洋环流型式与现代不同。新仙女木寒冷事件可为大洋环流型式转换对气候影响的一个例证。就目前存在的有关冰期气候理论的一些问题，文中最后也做了讨论。     

早新生代温室气候及冰期气候转型的模拟研究

早新生代是地质史上最后一个温室气候期,随后南极冰盖形成,地球进入到晚新生代冰期。温室气候的成因和冰期气候转型的机制一直是国际相关学界关注的问题。评述国际上对此开展的古气候模拟,反映了早新生代温室气候受到了海洋和大陆的地理位置、暖海洋温盐环流和海洋热输送、太阳辐射和大气CO2浓度变化的作用和影响。古气候模拟还反映了早新生代温室气候转向冰期气候,受到了大洋通道改变和高原构造隆起、大气成分变化以及海陆生态系相互的作用和反馈。这些古气候模拟试验锁定在气候变化的关键时段和重要驱动因子,对测试地球内外驱动力和地球各圈层反馈作用提供了重要的科学依据;温室气候以及趋向冰期气候的模拟研究对探讨气候变化内在机制、预测未来气候具有重要意义。      

"蓝色风暴"与"红色革命"——论创建新的"大陆构造学说"

60年代兴起的板块构造学说如一场"兰色风暴"席卷全球,开创了地球科学的新纪元。但是,板块构造学说也存在许多难以解释的问题,板块构造学说解决不了大陆地质问题。大陆有不同于海洋的特点,大陆需要有新的理论。为此,美国构造学家在2002年率先提出了超越板块构造(beyond plate tectonics)的思想,开辟了地球科学研究的新领域,具有里程碑式的意义。作者的研究发现,板块构造学说解释不了花岗岩问题,应当另辟蹊径,开展一场"红色革命",创建有别于板块构造学说的新的大陆构造学说。作者指出,板块构造不是全球构造,板块构造 地幔柱构造也不是全球构造,板块构造 大陆构造才是全球构造。文中回顾了中国大陆构造研究的历史和现状,建议将大陆的形成与演化、大陆构造与板块构造的关系、陆壳与地幔的关系和大陆变化与环境、生态、人居的关系作为大陆构造学研究的4个目标,提出4项研究任务,并建议以中国东部活化和青藏高原抬升两个课题作为研究的切入点。文中还探讨了大陆构造学研究的前景,分析了中国在创建新的大陆构造学中的有利条件和不利因素,指出开创新的大陆构造学说,需要国家的大投入,思想的大解放和人才的大引进。     

活化构造与克拉通破坏的动力学机制研究

热能聚散交替、地幔蠕动是构造–岩浆活化理论创建初期提出的动力学机制假说。深部地质研究开拓了岩浆活化构造动力学研究的深度。许多地球化学家和地球物理学家对中国中新生代构造演化的研究,给热能聚散交替、地幔蠕动假说提供了科学证据。近20年来对华北克拉通破坏的动力机制研究,促进了构造–岩浆活化动力学机制研究的深入。构造–岩浆活化的动力学过程如同克拉通破坏一样,是一个复杂的地质过程:从稳定的地台区到地台活化区,其动力体制的转化既具有渐变到突变的特点,又是呈阶段性发展的;既有时间上的阶段性又有空间上的迁移性。在由地台阶段向地台活化阶段转化的过程中,上地幔化学结构由亏损状态向富集状态转化,地幔交代作用是导致地台活化的先驱事件。中国东部大陆岩石圈减薄的事实证明,控制岩石圈破坏过程中物质交换与能量转换的关键部位发生在壳幔过渡带。通过大陆岩石圈中孔隙波的产生和传播,地幔物质和热量通过壳–幔过渡带传输到地壳中去,导致东部大陆地壳的构造–岩浆活化。由于孔隙波造成物质和热流的向上运动,导致大陆岩石圈热结构发生调整。为了探讨这一机制所导致的上涌流对大陆岩石圈中热结构模式的可能影响,在岩石圈尺度范围内通过数学运算推导出了与上涌流有关的传热问题的理论解。由理论和数值分析获得不同上涌流条件下的大陆岩石圈不同热结构模式与依据地球物理、地质资料获得的大陆岩石圈热结构模式十分吻合。大陆岩石圈内传质传热模型与热能聚集、地幔蠕动是一致的。华北克拉通破坏(地台活化)的数值模拟实验与地质事实证明这是一种主动活化,反映了地幔传导热流与上涌流速率在华北克拉通岩石圈破坏过程中起着的重要作用,而华北克拉通边缘的板块活动是克拉通破坏的导火线。     

地文期-构造节律-气候旋回耦合与三峡地质灾害关系的探讨

构造-地貌-气候耦合是现代地球系统科学研究的热点之一。大量地质事实表明,构造、地貌、气候与地质灾害的发生密切相关,而三者的阶段性耦合,即地文期-构造节律-气候旋回耦合,在很大程度上决定了地质灾害在时间分布上的群发和空间上的群集。从地文期-构造节律-气候旋回的关系及耦合作用的分析入手,通过地文期、构造节律、气候旋回与地质灾害的关系论述,建立了地文期、构造节律、气候旋回与地质灾害的耦合关系模式。依据现有资料,对三峡地区滑坡的群(高)发与地文期、构造、气候的耦合关系进行了初步分析,并就如何加强这方面的研究进行了讨论。     

有关我国新构造运动起始时间的探讨

几十年来许多研究者从地貌、最新沉积和构造等方面,对中国的新构造运动进行了大量研究,但至今大家对新构造运动的含义却有着非常不同的认识。其关键问题是对新构造运动起始时间的看法差异很大,时间跨度从始新世晚期（40 Ma）到中更新世（0.73 Ma）,因此严重影响了新构造运动研究的深入和发展。现拟从动力条件方面探讨中国新构造运动的起始时间。通过分析中国现今地壳水平运动和现代构造应力场压应力轴的分布特征及其形成的动力条件,得出它们具有连续性和统一性,而二者分布方向较好的一致性表明,印度板块与欧亚板块碰撞推挤是形成中国现今地壳运动和现代构造应力场的主要动力。然而在古近纪时中国东部和西部处于两种截然不同的大地构造环境,西部挤压、东部拉张。直到中新世中期青藏高原东部的川滇、巴颜喀拉-松潘等地块被侧向挤出,它们自北而南往北东-南东方向滑移并推挤中国大陆东部的地壳块体向前运动,才开始把中国西部和东部逐渐联成一个构造运动的统一体。这不仅得到中国东部一系列相应构造事件的印证,而且还从导致中国新生代地质构造发育的动力学环境变化方面进行了讨论。中国新构造运动开始于中新世中期,即距今约15～10 Ma.     

华北新构造：印欧碰撞远场效应与太平洋俯冲地幔上涌之间的相互作用

作为大陆内部典型的伸展断陷区和强震活动区,华北地区处于东部太平洋板块俯冲构造和西部印欧大陆碰撞构造的双重大地构造背景之下,其新构造运动相当复杂:西部沿鄂尔多斯地块周缘两个地堑盆地系引张伸展断陷作用、中部太行山块体的局部断陷和整体隆升、东部华北平原区和渤海湾海域区的区域沉降,南缘沿秦岭构造带的左旋走滑拉张活动,东缘沿郯庐断裂带的右旋挤压走滑活动。这些不同类型的断裂构造在晚新生代的阶段性活动,产生了复杂的构造地貌组合特征。综合研究发现,华北晚新生代经历了3期伸展断陷-挤压隆升演化阶段:新近纪晚期(10～2.5 Ma)、早中更新世和晚更新世以来。地壳引张应力方向或NW-SE、或NE-SW向;地块隆升导致湖盆的消亡,挤压应力方向为NE-SW至W-E向。研究认为,华北地区新构造受两个岩石圈构造过程的相互影响:印欧碰撞产生的远程效应和东部岩石圈地幔的上涌。一方面,青藏高原东北缘地块的持续推挤及其构造应力向东的传递导致鄂尔多斯地块反时针旋转和秦岭山地的向东挤出逃逸,这个挤出构造动力学统治了华北地区晚新生代的引张伸展、斜张走滑和挤压变形。尤其是,新近纪晚期强烈的NW-SE向地壳伸展变形与青藏东缘挤出造山作用同步(10～9 Ma至4.2 Ma);上新世末期(约2.5 Ma)、晚更新世早期(约200～70 ka)和晚更新世晚期—全新世(约20 ka以来)3次构造挤压事件与青藏高原东缘构造事件基本对应。另一方面,岩石圈地幔上涌主导了华北东部平原区的区域地壳沉降,同时伴随着早、中更新世的5期幔源火山活动。这两个岩石圈构造作用力此消彼长,深刻统治着华北地区新构造与现今活动构造以及地震构造。     

中国含油气盆地波状运动特征研究

以地壳波状运动理论为指导思想，综合分析岩芯、钻井、测井、录井等资料，应用沉积盆地波动过程分析方法，研究了塔里木盆地、渤海湾盆地、三水盆地演化过程中的主要周期。研究成果表明：２２０±Ｍａ周期是银河年周期对地球的影响，６５±Ｍａ周期反映了太阳系在银道面上、下的运动周期及地幔对流周期对地表作用结果；１０±Ｍａ周期是太阳能量的变化周期在地表沉积物中的反映。这些不同级别的周期波作用于地球表面，其叠加耦合的结果将造成不同时期地层的沉积或剥蚀速度的变化及其量级的差异，以及剥蚀事件的非等时性。地壳的波状运动说明，地壳的负向运动（沉降）与正向运动（抬升）是对立统一的，它们都应隶属构造运动的范畴，正向运动仅是构造运动的一个方面。     

黄土高原及邻区新构造与新构造运动

中国黄土高原及邻区可划分为六个构造地块和构造接合带,其中央主体部分为一具中等强度活动性的环状构造,2.4Ma以来垂直运动幅度为930—1000m,平均速率为0.39—0.42mm/a。新构造运动可划分为四个主旋回、三个主幕。1.67MaB.P.前后构造应力场由近南北向转为近东西向。黄土-古土壤系列和水系沉积物-古土壤系列可作为新构造运动新的时间标尺。     

桂林水南洞洞穴沉积物的古地磁记录及其古环境意义

通过对桂林水南洞2.5m厚的洞穴沉积物剖面的古地磁初步研究,其结果及地质证据表明该沉积剖面形成期可能与贾拉米洛正向期对应。根据磁化率、磁性矿物的特征和沉积学特征,对该地区这一地质时期的古环境变化提出以下认识:1.第三暖湿期,以钙华沉积为特征;2.第二干冷期,以含有少量钙质的黄褐色粘土为特征,并以含有高矫顽磁性矿物和低磁化率为特征;3.第二暖湿期,以互层的红褐色粘土、含高含量钙质的粘土或钙华为特征,并以含有低矫顽磁性矿物和高磁化率为特征;4.第一干冷期,以褐灰色粘土为特征,并以含有高矫顽磁性矿物和低磁化率为特征;5.第一暖湿期,以地下河沉积相(砂卵石为主)为特征。      

地球脉动——表现、级别及与古地磁的联系

地球脉动的概念是指地球在其历史中曾发生膨胀和收缩的周期性变化。其根据是构造变动、岩浆活动、地磁极倒转以及海平面升降等方面，在地球的膨胀和收缩期，均有各种表现。构造 海平面升降在地球收缩期形成海退，在膨胀期形成海侵。在一个地球脉动旋回的不同时期，地表、海平面和洋底之间的相互关系均有变化，因而形成“层序”的沉积记录。地磁场的强度和地磁极倒转频率在显生宙有明显变化，有高峰期和平静期。这种频率变化与构造变动和岩浆活动都有对应关系，特别是４Ｍａ为准周期的地磁极倒转频率与海底扩张、洋壳形成速率之间具有良好的对应关系。地球脉动旋回可以分为不同的级次，构成级别体系：超级旋回约１Ｇａ，巨旋回２５０～３００Ｍａ，一级旋回５０～１５０Ｍａ，二级旋回５～５０Ｍａ，三级旋回１～５Ｍａ，均可与构造旋回相对应，更高的级次对构造不形成影响。三级及更长的脉动旋回可能受深部过程的控制。中、新生代以来，地球脉动是在地球适度膨胀的背景下进行的。     

新构造运动对中国天然气成藏的控制作用

由于天然气扩散速率比石油快而不易保存,所以晚期成藏对天然气成藏来说有利于天然气的保存。新构造运动是中国构造史上最后一次大规模的造山运动,对天然气的成藏有着十分重要的控制作用。对于在晚期生气的烃源岩来说,新构造运动产生有效圈闭与晚期供气形成良好匹配,有利于天然气晚期成藏;对于早期成藏的天然气来说,新构造运动使气藏在纵向、横向发生调整,形成新的气藏,另外还可对部分气藏的储层进行优化、改造;新构造运动不仅使圈闭形成,并且还产生断裂系统,沟通烃源岩与储集层,导致幕式成藏,天然气充注效率提高,有利于天然气成藏;另外,新构造运动在构造强烈地区会对已形成的气藏起破坏作用。     

天津滨海地区G2孔磁性地层年代及其构造指示

建立可靠的地层年代标尺对于研究滨海地区晚新生代沉积物记录的沉积环境变化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。对位于天津滨海地区迄今所获得的最长的全取心钻孔G2(深1226m)进行了详细的磁性地层学研究,在此基础上探讨了该孔年代地层划分及其区域构造意义。结果表明,G2孔的底界年龄约为8.5Ma。其中,1226~658m为晚中新世,属馆陶组上部,658~303m属上新世明化镇组,303m以上属第四纪马棚口组、佟楼组、塘沽组和天津组,全新统天津组底界深度为19.4m。G2孔包含2个沉积速率较高(大于200m/Ma)的时期,分别为8.5~6.43Ma和3.58~3.03Ma。这2个时期与晚中新世以来青藏高原的扩展隆升在时间上有很好的可比性,指示高原隆升可能对华北地区的沉积和构造演化有重要影响。     

A Scheme of the Hierarchy for Sequence Stratigraphy

Inthelasttwodecades,sequenCestratigraphyhasbecomethecornerstoneofmodernstratigraphyandhasbeenwidelyusedbothintheexplorationofoilandgasandinthestudyofregionalgeology.Assequencestratigraphyhasextendedfromundergroundinvestigationsbyseismicmethodstooutcropstudiesbyordinary$tratigraphicapproaches,andasithasgrownintoamoreorlessmaturebranchofstratigraphicaldisciplines,theestablishmentofarelevanthierarchyofthesequencestratigraphictntSseemstohavebecomeoneoftheurgefltrequire~,especiallyasthereexistsomec…     

地壳运动整体观论纲

本文在全面讨论了构造体系与全球运动场、板块构造与旋转扩张、断块构造、镶嵌构造、地洼说与地球自转、构造迁移的方向性及地球水圈、气圈和生物圈的运动规律以后,提出了地球动力系统统一观,并进一步论述了包括重力、热力、离心惯性力等在内的地球动力系统中,地球自转和自转速度不均衡乃是发动地壳运动的主因,而地球整体的运动和变化,又受着天体活动的影响。
本文纲要性地指出,地壳上各种地质现象与相关的自然现象是一个有联系的整体,受控于地球整体的运动系统。