矿床地质学研究的发展趋势:深部构造与成矿作用

深部构造是源于地球内部深层次的大型区域构造,它们控制了地壳上部矿区、矿床尤其是大型、超大型矿床的物质来源、形成过程及赋存部位等成矿作用。深部构造与成矿作用关系的深入研究是矿床地质学目前研究工作的前沿课题和今后的发展趋势。     

银川盆地构造发展——深地震反射剖面揭示浅部地质与深部构造的联系

横跨银川盆地北西西向的深地震反射剖面,清晰揭示了银川盆地边界断裂以及整个地壳的结构构造特征,这对研究具活动大陆裂谷性质的银川盆地浅-深构造关系具有重大的意义。贺兰山东麓山前断裂、黄河断裂作为银川盆地的西、东边界断裂,前者为一条缓倾斜、延伸至上、下地壳边界的犁式断裂,而后者则为一条切穿地壳并延伸进入上地幔的深大断裂。根据深地震反射剖面揭示的地壳结构特征,银川盆地浅部结构并非前人认为的"堑中堑"结构,而是表现为由一系列东倾犁式正断层控制的新生代断陷。略微下凹的Moho面几何形态以及厚2~3.2 km的层状强反射带为下地壳最显著的反射特征。Moho面深度与强反射带厚度变化趋势与银川盆地沉积厚度变化趋势几乎一致。本文认为,强反射带的成因可能是由源自地幔的基性岩浆以岩席状的形式底侵进入地壳底部造成的,而这部分形成强反射带的物质可能补偿了因银川盆地断陷而造成的地壳减薄,最终导致银川盆地之下Moho面并未像之前所认为的那样隆起。     

天津地区地壳物性界面的计算及深部构造特征

利用天津地区重力及航磁资料,对不同深度上密度界面、磁化率等进行了反演计算。结果显示,本地区平均深度约6.5 km的密度界面与新生代底部的起伏基本一致。由此认为本区新生代以来地壳发育过程比较连续且稳定,西南部地区曾经有较明显的火成岩活动。结合该地区航磁异常的分层计算与对比,认为本地区的地壳结构受渤海湾裂谷盆地的对“倾牌组式构造”所控制,该地区西北部存在有北东向展布的深大断裂,其深部延展与本区大部分已确认的断裂深部延展方向基本一致且朝向东南。其活动性值得重视。     

豫西小秦岭地区晚古元古代地壳深熔作用及构造意义:岩石学和锆石U-Pb年代学证据

太华群出露于华北中部造山带南段,是研究华北克拉通南缘演化的关键地区,对其研究不仅有助于深入了解华北克拉通古、中元古代构造演化特征,对于华北克拉通东西陆块碰撞时间的厘定也具有重要意义.通过对豫西小秦岭地区太华群深熔作用形成的3类混合岩开展岩相学研究,发现深熔作用对岩石的改造是不均匀的,明显受到了原岩的物质成分、岩石的结构构等性质的制约.通过对岩浆锆石及深熔锆石进行LA-ICP-MS定年,确定小秦岭地区太华群混合岩原岩年龄为早古元古代,深熔作用发生时间约为1.8 Ga.研究区混合岩形成于华北克拉通东、西陆块碰撞后的伸展阶段,与区域同时期形成的大量基性岩墙群及A型花岗岩共同记录了华北克拉通在1.8 Ga前后发生的大规模伸展拉张事件.      

数学地球科学跨越发展的十年:大数据、人工智能算法正在改变地质学

近十年是科学研究从问题驱动向数据驱动转变的转折时期,科学研究的第四范武—数据密集型科学发现应势而生.这期间,大数据与人工智能算法的引入使数学地球科学实现跨越式发展,并正在改变地质学.机器学习是使计算机具有智能的根本途径.深度学习,即多层神经网络的方法,是一种实现机器学习的技术,是过去几年大数据与数学地球科学研究的最重要...     

关于中国构造地质学研究中几个问题的探讨

中国的构造地质学现在并非处在兴旺的阶段,不仅论文发表的数量不够多,更重要的是在学术思想、研究方法、学术风气等方面存在较多的问题。拟对构造地质学研究中的几个比较重要的问题进行探讨,提出一些不同的新看法,以便抛砖引玉：①加强构造变形的基础研究;②区域大地构造的演化问题;③ 地质构造的流变学与流体的作用;④发展应用构造地质学,推进基础研究。     

环境地质学进展与展望

环境地质学是随着人类活动和地质环境之间相互作用的不断加深而形成和发展的。自５０年代起,我国开展了大量的环境地质工作,未来环境地质学有着广阔的研究领域。环境地质学研究是可持续发展战略的一部分     

构造地质学若干术语的涵义解析和使用探讨

随着构造地质学科领域的学生、专业研究人员和出版论文、著作等数量的迅猛增长,以及该学科领域新创立术语的大量引入,一些术语被误用、滥用和不准确使用的现象时有发生。针对这一情况,从6个方面：①外延很广的术语;②有关联但涵义不同的术语;③不符合构造逻辑的术语;④可能不符合地质实际的术语;⑤“形”近“意”异的术语;⑥易被滥用的若干术语,对其中的若干术语进行涵义的解析和使用探讨,旨在满足同行顺利交流的需要和促进构造地质学科的发展。     

中国铝土矿的成矿规律、关键科学问题与研究方法

中国是世界上铝的最主要生产国和消费国,但资源储量和人均占有铝资源量严重不足。中国铝土矿具有成矿时代单一、空间分布广泛但局部相对集中的特点,成因类型以喀斯特型为主,区别于国际上以红土型为主的特点。文章在前人大量研究的基础上,对山西断隆、华北陆块南缘、黔中北-渝南和桂西南-滇东南4个最主要铝土矿成矿带的成矿规律进行了总结。并在成矿规律总结基础上,提出了当前铝土矿研究面临的关键科学问题：①地层层序与成矿物质的来源与组成问题;②深时古气候背景下重大地质事件与铝土矿成矿耦合关系问题;③铝土矿共生/伴生矿产资源的开发利用以及成矿过程问题。同时,文章还对解决上述科学问题可能采用的技术方法和研究手段予以展望。     

新世纪的科技和岩土工程发展

从科技的发展谈论了人才的需求;以三峡工程、青藏铁路、西气东输、南水北调典型工程为例,论述了现代岩土工程与发展;并就21世纪岩土工程研究热点发表了自己的看法。     

新世纪构造地质学两大支柱理论: 最大有效力矩准则与变位形分解

传统构造地质学用摩尔-库伦准则和贝克尔的应变椭球体理念分别解释地壳中的脆性断层和塑性变形,将变形局部化的韧性剪切带形成解释为平行应变椭球体的圆切面,却无法解释变形局部化的共轭剪切带稳定夹角~110°面对应缩短方向。变形局部化是独立于脆性和塑性变形外的变形领域,受最大有效力矩准则控制。20世纪末提出的变位形分解理念,摆脱连续介质力学的束缚,合理地说明广泛存在的走滑断层平行俯冲带或逆冲断层带。非均匀变形和非连续介质力学理念的建立,为地质学与力学的结合开辟了新的前景。文章试用上述两理念概略分析中国和邻区中新生代构造格局,以期引发讨论。     

多岛弧盆系构造模式:认识大陆地质的关键

本文在对以青藏高原为主体的东特提斯30多年来的地质调查和研究实践基础上,通过与现今西南太平洋区域弧盆构造体系的对比研究,提出了适合于板块构造登陆的现实主义替代模型-多岛弧盆系构造模式。大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造模式是板块构造登陆的入门向导,是认识大陆地质演化的关键。基于该模式研究认为,特提斯大洋最初开始于Rodinia超大陆解体的晚前寒武纪晚期,比太平洋体系更老。青藏高原形成受控于不同时期大陆边缘多岛弧盆系构造演化,一系列弧后或弧间盆地消亡、弧-弧或弧-陆碰撞的岛弧造山作用实现大陆边缘增生。该现实主义模式即可成功地解释青藏高原的形成演化过程,亦可为现在和将来特提斯构造域与亚洲大陆的地质工作所检验。多岛弧盆系构造的识别与深入研究不仅在造山带具有强大的生命力,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造与演化历史,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底的形成也具有重要启示。     

中国煤炭地质研究取得的重大进展与今后的主要研究方向

国务院关于加强地质工作决定发布以来,中国煤炭地质勘查技术研究与找矿取得了重大成就,保障了国家对能源资源的需求。但当前符合科学绿色开发的煤炭产能比例仍然偏低,在开发条件较好、已经逐渐成为煤炭主力产区的西部地区,水资源破坏和地表生态损伤严重仍制约着西部煤炭资源的绿色开发。煤炭利用面临着大气污染控制、温室气体减排和生态环境保护的多重压力。煤炭地质科学研究仍然存在着8个方面的研究重点亟待提升。     

世界海底多金属结核调查与研究进展

随着全球经济的发展,世界各国都面临着严峻的资源危机,而开发利用深海固体矿产资源已成为许多国家的重要选择。人们越来越意识到,海洋已经成为实现新世纪人类社会经济可持续发展的重要空间。随着中国大洋调查的进展,有必要系统梳理世界国际海域深海多金属结核资源调查历程、研究现状及进展。深海多金属结核资源作为可能是海底分布最广、储量最大的金属资源,历来得到国际和国内学者的广泛关注。近几十年的调查和估算表明,全球海洋中大约覆盖了54×106km2的多金属结核,有商业开采潜力的资源量达75×109t。但是很多海域涉及到具体区域性的资源调查工作还有待开展,同时在新的理论认识如热液成因和生物化学作用在多金属结核形成过程中的影响以及如何使金属提取过程更加绿色环保和科学高效等学科已经逐渐成为各国学者关注的新方向。中国应该合理有效开展具有针对性的多金属结核调查,争取使中国在深海海域矿产资源的调查和开发工作中走在国际前列。     

Aspects of the structural evolution of the Lusitanian Basin in Portugal and the shelf and slope area offshore Portugal

The study provides a regional seismic interpretation and mapping of the Mesozoic and Cenozoic succession of the Lusitanian Basin and the shelf and slope area off Portugal. The seismic study is compared with previous studies of the Lusitanian Basin. From the Late Triassic to the Cretaceous the study area experienced four rift phases and intermittent periods of tectonic quiescence. The Triassic rifting was concentrated in the central part of the Lusitanian Basin and in the southernmost part of the study area, both as symmetrical grabens and half-grabens. The evolution of half-grabens was particularly prominent in the south. The Triassic fault-controlled subsidence ceased during the latest Late Triassic and was succeeded by regional subsidence during the early Early Jurassic (Hettangian) when deposition of evaporites took place. A second rift phase was initiated in the Early Jurassic, most likely during the Sinemurian–Pliensbachian. This resulted in minor salt movements along the most prominent faults. The second phase was concentrated to the area south of the Nazare Fault Zone and resulted here in the accumulation of a thick Sinemurian–Callovian succession. Following a major hiatus, probably as a result of the opening of the Central Atlantic, resumed deposition occurred during the Late Jurassic. Evidence for Late Jurassic fault-controlled subsidence is widespread over the whole basin. The pattern of Late Jurassic subsidence appears to change across the Nazare Fault Zone. North of the Nazare Fault, fault-controlled subsidence occurred mainly along NNW–SSE-trending faults and to the south of this fault zone a NNE–SSW fault pattern seems to dominate. The Oxfordian rift phase is testified in onlapping of the Oxfordian succession on salt pillows which formed in association with fault activity. The fourth and final rift phase was in the latest Late Jurassic or earliest Early Cretaceous. The Jurassic extensional tectonism resulted in triggering of salt movement and the development of salt structures along fault zones. However, only salt pillow development can be demonstrated. The extensional tectonics ceased during the Early Cretaceous. During most of the Cretaceous, regional subsidence occurred, resulting in the deposition of a uniform Lower and Upper Cretaceous succession. Marked inversion of former normal faults, particularly along NE–SW-trending faults, and development of salt diapirs occurred during the Middle Miocene, probably followed by tectonic pulses during the Late Miocene to present. The inversion was most prominent in the central and southern parts of the study area. In between these two areas affected by structural inversion, fault-controlled subsidence resulted in the formation of the Cenozoic Lower Tagus Basin. Northwest of the Nazare Fault Zone the effect of the compressional tectonic regime quickly dies out and extensional tectonic environment seems to have prevailed. The Miocene compressional stress was mainly oriented NW–SE shifting to more N–S in the southern part.