地壳物质组分的共生组合法则

自然界中地质作用进程代表着较高级的物质运动形式。它们占有广泛的空间和时间,其中的物质组分随着进程的变迁在时间的长河中描绘出一幅永恒的运动画卷。其经历过程表现为不同物质形式组成的一系列的有规律和有层次的共生组合。岩石共生组合主要反映出形成地质环境及其大地构造位置。矿物共生组合基本体现了自然界中所固有的热力学体系,并可用以探讨其形成时深部热流传递的机理。元素共生组合以元素的地球化学行为反映出地质作用中各源区的特征及经受作用后的迁移行为。同位素共生组合则以元素中的核子行为为基础用以计年和追踪其源区。它们之中虽各有不同,但又互有联系,形成一个有机整体,并成为近代地壳动力研究中的一个探讨动力行为的重要领域。     

川滇交界地区地壳结构及现代地壳活动模式

根据地球物理异常及大地测深资料探讨川滇交界地区的地壳深部构造背影及地壳结构特征,并综合多方面的研究资料,以两板块碰撞、青藏高原窿升为构造背景,以川滇菱形断块运动为基本模式,全面系统地揭示川滇交界面区的现代地壳活动性。从地壳运动图象中可以清楚地看到断块差异性活动是现代地壳活动主要形式。     

中地壳的地球化学动力学和矿石成因

笔者重点进行了大于300℃——在近临界区至超临界区条件下的硅酸盐矿物与水反应动力学实验。矿物(钠长石Ab、透辉石Di、阳起石Act和磁铁矿Mt)的溶解反应动力学实验是使用流体通过叠层反应器的开放体系在25～400℃和22MPa下完成的。实验发现矿物在300℃至400℃范围,在跨越水临界点时出现反应速率的涨落。各种多金属氧化物硅酸盐与水反应时,各个元素溶解到溶液里的释放速率一般不一样,常称为一致溶解作用。但是,在近300℃变为一致溶解作用。实验发现在22MPa时硅酸盐矿物的最大溶解反应速率多是在300℃,如硅的最大释放速率是在300℃。其余元素如Na、K、Mg、Ca、Fe、Al等释放速率在<300℃22MPa时都高于硅的释放速率,在>300℃时硅的释放速率要高于其它元素的释放速率。确切地说,金属与氧之间的键的性质决定了它们(金属氧化物)与水之间反应速率。在一般情况下,Na-Obr,Ca-Obr,Mg-Obr,Al-Obr和Si-Obr的键桥(br),它们之间相对地由具有离子键性质逐步变为具有极性键的性质。由常温常压到亚临界区(300～374℃22MPa),再到大于临界点374℃、22MPa进入超临界区,水的性质随温度、压力变化。水由容易溶解离子键逐渐变为容易打破极性键。笔者还研究了黑钨矿、锡石(玄武岩、花岗闪长岩)与水在250～400℃条件下的反应动力学过程,得出了相同的结果。实验均发现在跨越水临界点时矿物(或岩石)与水反应的动力学涨落。这些实验结果可以用于说明中地壳上部的水/岩相互作用的特征。发生于中地壳的水、岩相互作用大多是在300～450℃和20～50MPa条件下进行的。各地区的地壳厚度不一,中地壳温度压力并不完全相同。模拟中地壳条件下水/岩相互作用实验,目的主要是研究矿物(或岩石)在300～450℃条件下反应动力学过程。已有热液矿床矿物流体包体数据表明:有一批矿床的主要矿石形成于300～500℃,低于NaCl H2O溶液临界线的条件。中地壳的流体处于由亚临界态跨越临界态,进入超临界流体太的演化过程。这种流体的性质变化会引起水/岩相互作用的反应动力学涨落和矿石大量沉淀。     

前寒武纪麻粒岩与活动的下地壳

地球表面前寒武纪地壳(出露的和埋藏的)总共106×10~6km~2,即大陆地壳总面积的72％。以构造年龄划分前寒武纪地壳所占比例为:太古界(+2.5Ga)=15％;早元古界(到1.8Ga)=19％;中元古界(到1.0Ga)=23％;晚元古界(到0.57Ga)=43％。如果排除了大面积平坦的和近平坦的,那些没变质到浅变质的,象刚果盆地那样的晚元古界的台地盖层,世界上前寒武纪地体包含平均13％的绿片岩或不足点,62％的角闪岩相和25％的麻粒岩相变质作用。这暗示了上覆地壳被剥蚀了12～15km,麻粒岩地质相应得剥露17～31km。虽然也清楚地反映了下地壳,然而出露的最基性的麻粒岩是否代表最下部的地壳,还是有疑问的。下地壳在整个前寒武纪时期已明显地是活动的了。     

浑善达克沙地近50年来风沙活动的湖泊记录

干旱、半干旱地区湖泊沉积物能否有效地记录大气粉尘源区的风沙活动历史对理解沙尘暴发生的气候和环境背景具有重要的意义。对于位于内蒙古浑善达克沙地南缘的夏日淖(湖)近代沉积物进行 137Cs/210Pb定年和沉积学分析显示,碎屑沉积物具有两个明显的粒度组分,其一是与当地沙丘砂粒度分布相同的中细砂组分; 另一为与大气降尘粒度相似的粉砂组分,自1957年以来反映这两个粒度组分相对变化的中值粒径和>63μm砂的含量都具有显著的变化。与浑善达克地区和中国北方气象记录对比发现,沉积物中值粒径和>63μm砂的含量分别与沙尘暴和6m/s风速(或大风)发生频次呈正相关,与温度呈负相关; 最近50年来这些沉积和气候参数具有总体一致的变化。这样的事实说明,夏日淖沉积物主要由风力搬运沉积的,其粒度与风沙活动存在内在联系,粗粒沉积物增加是风沙活动加强的结果。因此,干旱、半干旱地区湖泊中风力搬运的沉积物粒度受风沙活动强度控制,可以成为重建过去风沙活动历史的重要标志。     

雅砻江锦屏水电站工程区活动构造研究及地壳稳定性评价

北东向的锦屏山-小金河断裂带从北东到南西斜穿整个锦屏水电站工程区。在它的东南和西北分别有北北西走向的羊坪子-纸厂沟断层组和北西走向的前波、高牛场等断层。锦屏山-小金河断裂带的马山头-周家坪断层组、瓦科断层组和北西向前波断层等晚第四纪继续活动, 但活动强度很弱。工程区新构造运动以整体抬升为主, 兼水平滑移和旋转运动。历史至今, 工程区地震活动微弱, 是地壳相对稳定的地区。     

新疆天山地区活动构造特征及区域地壳稳定性分析

区域地壳稳定性是高放废物处置库选址的重要指标之一。基于我国新疆天山地区的活动构造特征及其与地震空间分布关系的研究,对研究区地壳稳定性进行分析,选出相对稳定的＂安全岛＂地区,为高放废物处置库选址提供依据。     

近55年来降水及人类活动对资水流域径流的影响

为估算气候变化和人类活动对湖南资水流域径流量变化的相对影响程度,采用累计距平法以及滑动t检验法对资水流域近55年的降水量、径流量序列进行趋势分析和突变检验;采用累积量斜率变化率比较法和双累积曲线法分别计算降水及人类活动的贡献率。结果表明:资水上游的罗家庙站受人类活动影响较明显;在资水中下游,变异期Ⅰ(1987～2001年),降水对流域径流的影响量大于人类活动的贡献率;在变异期Ⅱ(2002～2014年),人类活动的贡献率大幅增加并逐步成为径流变化的主要驱动因素。     

渭河谷地地貌发育史及有关問題的討論

渭河谷地位于陕西省中部,为一西窄东寬的楔形洼地,西起宝鸡东接汾河谷地。秦岭、崛山(北山)分列南北两侧,渭河夹于其間,形成清晰的谷地外貌。     

有关矿石构造、结构研究的几个问题

本文论述了加强矿石研究的重要性.并对块状构造、浸染状构造、海绵陨铁构造、乳滴状构造、层纹状构造的分类命名及代晶结构的鉴定特征提出了自己的看法.     

地震活动中地壳深部流体的作用研究进展

综述了地震深部流体研究的进展并提出了在地震领域应该深入研究的方面。已有大量资料表明岩石圈是一含流体的系统，也是地震发育的主要场所。深部流体赋存相态，运移方式及其与岩石的反应，对震源介质和构造活动有重要影响。     

长江三峡水电站坝址区断裂新活动年龄及地壳稳定性

长江三峡水电工程坝址区断裂新活动年龄分为两类:(1)>220×10⁴a BP.和(2)(131-54)×10⁴aBP.。坝区15公里范围内不存在近代活动断裂。地震基本烈度为Ⅵ度。地壳稳定性等级属稳定区。     

黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合类型及发育特征

黄县盆地是我国东部重要的煤与油页岩资源赋存区。采用沉积学、层序地层学及构造地质学等多种学科研究方法,对黄县盆地煤与油页岩组合类型进行研究,并在层序地层格架下分析不同组合类型的沉积环境演化,这对于该区煤与油页岩资源勘查具有重要意义。研究结果表明:(1)该区煤与油页岩组合类型有四种型式:油页岩/其它沉积/煤层共生组合(煤4-泥岩-油4组合)、煤层/油页岩共生组合(煤3和油3,煤1和油2)、油页岩/煤层/油页岩共生组合(油2-煤1-油1)和油页岩/煤层共生组合(油上1和煤上1)。(2)在黄县断陷盆地古近系地层沉积充填序列中识别出两类三个性质不同的层序界面(SB1、SB2、SB3),其中李家崖组可划分出2个三级层序,各层序具有四元结构特点,即由低水位体系域、湖扩张体系域和早期高水位体系域、晚期高水位体系域组成。(3)黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合主要在层序的低位体系域与湖侵体系域中发育,特别是在湖侵体系域中煤与油页岩组合类型丰富,主要与湖侵体系域复杂的沉积环境演化有关。     

东秦岭华北地台区岩浆活动的时代及地壳增长和再改造

同位素年龄资料表明,东秦岭华北地台区,先后在晚太古－早元古代（太华群火山岩）、早中元古代（熊耳群火山岩、张家坪片麻状花岗岩）、中元古晚期－晚元古早期（龙王幢碱性花岗岩）、晚元古代（陶湾群火山岩）、古生代（洛南粗面质火山岩）和中生代等时期,发生过岩浆活动。Ｓｍ－Ｎｄ同位素地质研究揭示,在上述几个时期岩浆活动中,晚太古代和早中元古代的岩浆活动与地壳增长有关,其它时期岩浆活动主要反映地壳自身的再改造。另外,就华北地块大陆地壳整体看,地壳的增长从早太古代至少持续到早元古代。东秦岭华北地台区,在中元古代早期仍然存在有壳－幔分异作用。     

内蒙古苏左旗地区晚古生代构造—岩浆活动及地壳演化特征

华北地台北缘内蒙古中部地区晚古生代前发生过造山后伸展作用，在晚泥盆世－早石炭世，本区经厅了短暂的造山作用，形成前陆盆地并推积了滨浅 海相磨拉石建造，同时伴有同碰撞期花岗岩产生。中石炭世一早二叠世，本区进入造山后的陆内伸展作用阶段，并发育大量火山岩。火山岩碱质含量高，碱质成分中Na2O>K2O，且显示双峰分布特征；碎屑岩成分熟度和结构熟度降低，表明中石炭世一早=叠世本区进人陆内伸展构造发育阶段。     

羌塘及南缘地区的地壳结构

通过对INDEPTH III宽频地震资料的处理,采用最新发展的接收函数深度偏移叠加方法,获取羌塘盆地南部及与拉萨地块北侧的剖面。偏移图像勾画了羌塘地区的两盆夹一隆的基底,以及羌塘下地壳内存在的北倾构造序列。冈底斯的基底与羌塘地区有一定的延续性,而拉萨地块的上地壳则完全不同。同时通过与人工深反射地震剖面,发现主要大型的断裂构造在接收函数剖面上均可进行追踪对比,对于羌中隆起和和羌塘南北凹陷的深部成因有启示作用。同时发现班公-怒江缝合带Moho面错断并不明显,而在拉萨地块下方呈现的双Moho在色林错下方进行了合并。在南羌塘Moho面转换波强度不大,而北羌塘又重新恢复正常,推测这是拉萨地块向北的推挤造成羌塘下地壳部分地区重新分异的结果。双Moho的成因有待进一步分析,应该与拉萨地块下方大规模低速物质活动和MHT拆离断层的延伸有关。     

用沉积记录来估计峨眉山玄武岩喷发前的地壳抬升幅度

玄武岩喷发前公里规模的地壳抬升是大火成岩省地幔柱成因的一个重要标志,此类地质证据的缺乏反过来被一些学者用来否定地幔柱学说。本文在厘定峨眉山大火成岩省中冲积扇沉积记录的基础上,根据茅口组顶部的剥蚀特征,估算峨眉山地幔柱上升造成的地壳抬升幅度大于1000m,这与CampbellandGriffiths的地幔柱理论模型基本吻合,从而为峨眉山大火成岩省的地幔柱形成机制,乃至激烈争议中的地幔柱学说提供了有力的佐证。