岩石圈向西漂移：旋转拖拽？

岩石圈相对于下伏地幔向西净旋转尚属有争议的现象。首先归因于潮汐的影响,其次是由于地幔对流产生的动力作用所致。尽管对于地壳的向西构造漂移已引起若干地质、地球物理的争议,但这一现象仍很少有人问津。这种差异旋转由以下3种作用引起:(1)岩石圈上的潮汐扭转力产生一种向西的扭动力,使地球自旋速度降低;(2)致密物质向地幔和地核下沉,使惯性减小,地球旋转加速,这仅部分地平衡潮汐的拖拽力;(3)软流圈内有一薄层(3~30km)黏性极低的水道,剪切生热和机械疲劳使其中的1、2条水道长年存在,在岩石圈内形成拆离带。(摘译自《美国地质学会通报》20…     

固体潮对地下水的影响及其有关问题

地球固体部分的潮汐作用称为固体潮。月球、太阳对地球的引力,可以引起固体潮汐应力的波动,从而使钻孔中的地下水位呈现明显的日周期潮汐变化,每昼夜出现两个波峰、两个波谷。这种压缩应力在能量传播过程中,对深部地下水的微动态变化起到一定的作用。 潮汐引力是一种外动力作用,是一个时刻变化着的引力,地球由此而变形。尽管其值很小,应变量也     

体应变固体潮

一、应变固体潮之特点地球固体潮犹如人之脉搏,可以反映地球内部结构和变化,是地球物理观测中能作自然检验的信息。固体潮观测项目有重力、倾斜和应变。重力是起潮力位的垂直分量,观测信息中有日月引起的重力和潮汐形变引起的重力,两者之比约为6:1.潮汐形变信息约为观测信息的1/7.倾斜为起潮力位的水平分量与     

用体应变潮汐因子变化开展地震预报研究

80年代末,我国自行研制的TJ-1型钻孔式体应变仪,已取得一批实测资料,其中包括地球的固体潮。观测系统对固体潮的响应与测区岩体的力学性质有关。岩性不同,其响应程度亦不同;岩性改变,响应程度也会改变。当地震孕育到一定阶段后,孕震区的微裂隙出现扩展串通,介质性质发生变化,地球对潮汐力的响应也会发生变化,高精度测量系统记录的固体潮就会发生畸变。通常只在一定范围波动的潮汐振幅因子(即实测应变潮汐振幅与理论潮汐振幅之比),此时便会出现偏离基值的下降型异常变化。二、固体潮调和分析固体潮就是地球固体部分在太阳和月亮引潮力作用下产生的内部应力或应变。对应变固体潮资料作调和分析,是提取地震信息、预报地震的方法之一。     

地应变固体潮对微渗漏作用的动力贡献研究

目前国内外对构造应力作用下地球内部流体运动的规律与特征的研究已经很多 ,但面向地应变固体潮对地壳微裂缝系统的微渗漏作用影响的研究尚属空白。地球在太阳、月球的引力作用下 ,一方面在其表面的海洋、湖泊形成直观的潮汐现象 ;另一方面固体地球自身还形成肉眼无法看到的粘弹性形变 ,称为固体潮。固体潮不仅能引起重力变化、地面倾斜和地面伸缩等地球物理现象 ,而且还为地壳内微裂缝系统提供了永恒的、周期性的伸缩开合变化的动力 ,大大提高了流体在微裂缝系统中微渗漏的规模和距离 ,造成流体中物质元素的迁移和变化的地球化学现象。文中主要阐明了地壳裂缝系统和流体微渗漏作用的客观存在 ,探讨并总结了地应变固体潮对微裂缝系统的应力作用特点以及为流体微渗漏作用所作出的重要动力贡献 ,并将固体潮与地球化学有机联系在一起 ,从理论上说明流体携带包含深部矿藏 (体 )信息的特征元素或物质完全有可能通过微渗漏作用迁移至地表并形成该元素或物质的地球化学异常 ,为当前的地表土壤法、地气法、电提取法、电吸附、吸附丝等多种地球化学找矿方法提供可信的理论依据。     

试论地球内部流体与地质作用——现代地质科学研究思考

把以地球固体部分作为主要研究对象所建立起来的地质科学称为传统地质科学,它只在该学科研究的起点——沉积地质学和学科研究的最终目的——成矿地质学两个领域不自觉地将地球内部流体放到了重要地位,而在其间的绝大多数研究则忽略了对地球内部流体的讨论,在其原有的知识体系范围内已找不到关于地球内部物质和能量转移、转换等方面所存在的大量问题的解决途径和完整答案。现代地质科学的发展已经开始将地球内部流体作为主要研究对象,并将其贯穿到了所有地质学研究的领域当中。其基本出发点应是：地球内部流体广泛存在,并永不停息地运动着,它与固体地球部分同样重要,是现代地质科学研究的主要对象。它不仅在各种地质作用中起着极其重要的作用, 而且, 它基本上可以认为是一切地质作用的最初根源, 也就是说, 流体作用贯穿于一切地质作用( 包括构造活动、岩浆作用、变质作用、沉积作用、成矿作用、地质自然灾害等) 过程的始终。地球内部一切地质作用又通过地球内部流体有机地统一在一起。可将地球内部流体按其与特定地质作用的关系划分为具包含循环性质的初始流体、过程流体和终结流体三类。针对目前的研究大量地集中在过程流体和终结流体方面的现状, 在体现现代地质科学和传统地质科学本质区别的地质作用初始流体方面进行了系统整理和论述, 并提出了可能成为现代地质科学基础性学科的(地球内部) 流体统一地质学。     

壳-幔动力学与活化构造(地洼)理论

壳-幔动力学是地球内部物理学和大地构造演化的重要研究方向之一。本文从地球物理角度出发,以物理概念和数学描述相结合的定量方式,对陈国达院士生前所创建的活化构造(地洼)理论研究中的某些地球深部动力学问题进行了较系统的综合评述和探讨。主要论题包括岩石圈的性质与物理学、地幔流变学、重力与均衡理论、地球的温度和热传递,诸如热传导、物质的物理运动所引起的热传输、地球内部的热对流及地幔柱的形成和作用等。作者特别强调了构造演化的定量分析问题,如热时间常数、热应力与其它力源、水平运动与垂直运动的关系,以及地壳断裂作用。岩石圈的构造作用与演化是与深部热运动有关的水平 (压缩和扩张)应力和由地壳厚度差异所导致的垂直应力差的共同结果。热应力的构造意义主要表现为短时间尺度的脆性断裂或柔性应变松弛过程。局部对流机制对活化构造(地洼)研究值得重视。     

地壳运动的机制及动力来源

通过分析各种地壳运动假说，提出了地幔胀缩力和重力是地壳运动的主要动力来源，地球自转离心力和潮汐摩擦力是地壳运动的次要动力来源。地幔软流圈中放射性元素衰变热产生的膨胀使岩石圈产生拉裂，软流圈物质以岩浆形式喷出地表，岩浆柱散热收缩，产生负压，岩石圈在负压和重力作用下形成地壳运动。     

第四届世界华人地质科学讨论会将于明年在南京大学召开

世界华人地质科学讨论会 (ＷＣＣＯＧＳ) ,是由中国地质学会 (ＧＳＣ)和海外华人地质协会 (Ｏ ＣＥＳＴＡ)等组织发起举办的国际性会议 ,已在中国北京、美国斯坦福和中国香港成功地举行了三次 ,促进了全球华人地球科学家的交流和地球科学本身的发展 ,产生了良好的影响 ,受到普遍的关注。经有关组织部门同意和批准 ,决定第四届世界华人地质科学讨论会由南京大学主办 ,于 2 0 0 2年 5月下旬在南京召开。本次会议的主要议题包括 :(1 )地球科学发展与人类社会进步 ;(2 )矿产资源开发和环境保护 ;(3 )地球科学研究的技术和方法 ;(4 )地球科学教育…     

资源环境与21世纪地球科学发展趋势

在分析了当代人口增长、资源环境态势与地球科学发展历史及地球科学研究发展趋势后指出,从人口、资源、环境、发展角度分析,２１世纪地球科学研究将沿三大科学领域转变：即由研究地球系统演化历史向研究地球系统过去,现在与未来的方向转变;由向地球系统索取各种自然资料为主,向以保护地球系统各种自然资源为主要方向转变;由研究地球系统天然地质作用及其产物向研究天然地质作用及其产物与研究人为地艇及其产物并得的方向转变。     

月球的起源与地球内部结构极早期演化

基于地球内部结构模型 (EISEM) ,建立了一个模型 (IAMTM)来模拟地球早期绝热压缩过程中的地球内部角速度的转移。计算的时间范围是从地球吸积完成开始 5Ma。改变不同的参数 ,模型得出结论 ,当t=1 85Ma时 ,由于地心引力不稳定性 ,地球外层的熔融层从地球赤道甩出。抛射过程持续了 0 0 5～ 0 15Ma ,抛射出的物质质量为 1 2～ 2 5M0 (M0 是现在的月球质量 ) ,这些物质碎片相互碰撞聚集逐渐在Roche极限附近形成月球。随着物质分异和地核的逐渐增大 ,地球的半径在抛射后减小到最小值 (R =5 0 75 16km)。随着潮汐摩擦力和地球体积的增大 ,地球自转角速度变慢。 2Ma后地球和月球之间的距离增大到 3个Roche半径     

编后语

“地质流体”是指存在并活跃于岩石圈中的由H_2O、CO_2、烃类以及卤素、S、N等挥发组分及其中的溶解组分一同构成的复杂流体相,它是地质作用过程中最活跃、最主要的因素之一,并在地球内部发生的一切地质作用过程、各圈层地球物理结构与力学性质、地球化学演化中扮演着极其重要的角色。地球内部流体已成为当前地学研究领域的前沿课题,并将是建立地质科学新理论体系的生长点和突破口。 由中国岩石矿物地球化学学会矿物包裹体专业委员会、南京大学内生矿床成矿机制国家开放实验室、中国科学院贵阳地球化学研究所矿床地球化学重点实验室主办,国际矿物协会包裹体专业委员会、中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气成藏重点实验室协办的“第13届地质流体及流体包裹体学术研讨会”于2002年10月14至17日在南京大学举行。会议共收到论文摘要71篇,来自国内各主要地球科学研究机构、高等院校地质院系、中国三大石油公司的120余位代表出席了会议。在地质流体及流体包裹体研究方面卓有建树的海外华裔学者周义明博士(美国地质调查局)、卢焕章教授(加拿大Quebec大学)     

由太空研究地球的新进展——二十八届国际地质大会遥感学术交流

1989年七月九日到十九日在美国首都华盛顿举行的第二十八届国际地质大会上遥感地质应用及有关技术的学术交流主要集中在五个专题讨论会上,包括:(一)地球景观变化遥感,(二)由太空解译地球大地构造(三)用遥感进行油气和矿产勘查,(四)由太空研究地球的环境地质,(五)地质数据复合及图象处理。在这五个分讨论会上共发表了有关论文四十多篇,内容侧重于各种遥感技术在世界各地及地质领域各方面的应用成果,同时也反映了一些遥感新技木的进展及计算机图象数据处理和信息复合分析的新方法。     

重力场的潮汐变化观测及其研究

基于我国武汉超导重力仪长周期序列潮汐观测数据,研究了重力场潮汐变化特征,精密确定了地球潮汐常数,讨论了重力观测中的海潮负荷和大气效应问题;根据地球自由核章动在周日重力潮汐观测中的共振效应确定了自由核章动的复本征周期和品质因子Q值,研究了极移重力效应;并对进一步利用重力潮汐观测研究地球物理问题进行了讨论。     

浅析新疆奇台县金沙滩金矿地质特征及成矿规律

通过对新疆奇台县金沙滩金矿成矿地质背景、矿床特征分析,得出金矿主要分布在下石炭统姜巴斯套组(C1j)的破碎蚀变岩内,破碎蚀变带则明显受控于强应变构造带,致使主要金矿分布于北西向断裂与强应变构造带的交汇部位,与地球物理、地球化学和矿床地质特征的综合研究结果相一致。下石炭统姜巴斯套组(C1j)和中石炭统巴塔玛依内山组(C2b)内大量发育的火山碎屑岩(凝灰岩)、火山熔岩夹层、基性—中基性—酸性火山熔岩,说明多期次、复杂多样的岩浆活动可能给区内成矿提供了充足的热动力条件。     

连县小带铅锌铁锰矿床特征与喷流沉积机制浅析

连县小带是粤北近几年发现的又一喷流沉积铅锌矿床。简要介绍其成矿环境、地质特征,讨论喷流(喷气)沉积(成矿)作用及成矿分带的主要地球化学机制,如因脉动喷流(喷气)造成盆地内地球化学性质的周期变化,引起矿石组构的周期变化等。     

累积损伤疲劳断裂——地壳构造变形的一种基本机制

 潮汐应力引起地壳岩石的循环应变、累积疲劳损伤,形成疲劳断裂。本文给出疲劳断裂野外宏观地质特征,并对显微构造、小构造、大陆与大洋区域构造、第四纪软岩层中的疲劳断裂实例进行了分析,指出部分石英变形纹就是疲劳纹,以及环太平洋地震带、海底磁异常条带和潮汐作用、疲劳断裂机制的相关性;给出累积损伤-微体积的玄武岩浆上侵-沿疲劳断裂上涌-海底扩张的模式;推测大陆与海洋地壳的疲劳寿命。     

承压水潮汐荷载效应研究进展

地下水潮汐效应是滨海地区水文地质研究的一个重要方面,潮汐荷载效应是承压水潮汐效应的动力学机制之一。介绍了国内外潮汐荷载效应的研究进程,系统地总结了解析法和数值法在潮汐荷载效应研究中的应用及取得的成果。解析法是潮汐荷载效应研究的主要方法,该方法多通过荷载系数来刻画潮汐荷载效应,能够较清晰、准确地揭示复杂含水层结构、多种影响因素、复杂边界条件下的地下水潮汐效应规律;数值法主要通过三种方法(现有地下水水流数值模型改进法、荷载系数法和半数值法)来实现对潮汐荷载效应的研究。在现有潮汐荷载效应研究中,上述两种方法都很少考虑应力和孔隙渗流的耦合。程序化、高效化和可视化使得数值法仍应作为滨海区复杂水文地质条件下地下水动态的主要研究方法。为此,通用的地下水数值模拟代码(MODFLOW)需要改进,使之能够实现对潮汐荷载效应的刻画。另外,承压水作为滨海区(如:大陆岛)重要的淡水资源,人为开采是地下水动态的主要影响因素之一,滨海区地下水动态研究应综合考虑人为因素和潮汐荷载效应的共同作用。     

普查与勘探金属、非金属矿床与煤矿的地球物理方法

最近几十年来,地球物理勘探方法越来越受到人们的重视。这些方法是建立在研究自然和人工物理场(重力场、磁场、电场)基础上的。这些场反映具有一定物理特性(密度、磁化率、导电率)岩石的分布。当金属矿具有异乎寻常的物理特性,如矽卡岩矿岩磁化强度、多金属矿的导电率,而且根据地质和地球物理分析它们是处于均匀环境中,这时物探方法便可直接找矿。通常,除了由矿体引起的异常外,还可能出现类似的响应,如岩石中有意义的磁铁矿混合物、石墨化或黄铁矿化都可能引起类似响应。这就需要同时研究几个物理参数来促进地质解释。有些类型矿床在物理场中没有反应,这主要是因为物理特性不适合或是由于有用矿物含量少的原因。然而以往的经验清楚地证明,即使矿体在物理场中没有任何变化,当用地球物理方法也是有价值的。它可以帮助解决许多直接与勘探有关的问题,如地质填图、确定大地构造特征、研究岩石学、化学磁性的差异、变质作用和侵入岩的大小等。地球物理方法与地质及地球化学方法在普查和勘探金属矿中都是一种极其重要的工具。近年来由于科学技术的发展,仪器制造的改进和自动数据处理,促进了应用地球物理的发展。精密仪器(质子共振磁力仪、伽玛射线能谱仪、电磁仪器)的使用,使测量能在地面、空中(飞机、卫星)和水面上(船)进行。     

生态环境地质学——21世纪新兴的地球学科

环境地质学研究人为地质活动所引起的灾害，地质环境学研究自然环境对人类的影响，两者是完全不同的学科。生态环境地质学应用生物学、环境学和地质学的原理和知识，解决由于人类利用和开发自然环境而引起的问题。生态环境地质学牵涉到分类学、生态学、生物化学、环境化学、沉积学、第四纪地质学和地球化学的研究，涉及到由于人为的地质作用而引起的元素重新迁移、重新富集和重新沉积的过程，对于生命和人类的健康是非常重要的，还涉及到国家和地区经济的可持续发展。生态环境地质学的研究包括下列内容：(1)生态环境地质可容负荷研究；(2)监测研究；(3)预警研究；(4)修复研究；(5)实验研究；(6)虚拟研究。