地球内部构造和动力学的地震学研究

扼要论述地震学研究在地球内部构造和动力学领域中取得的新进展。我国人工震源的观测在青藏高原、下扬子、大别造山带、华北地震区等获得了一批地壳细结构的成果,已广泛地用于地球动力学研究中。天然地震观测资料的层析成像取得了我国大陆地壳上地幔三维结构的图像。虽然大多数结果提供了地球动力学的背景,但就其分辨率而言还不足于进行有效的大陆动力学研究。笔者认为,提高最终三维模型的分辨率是当前地震学研究的关键之一。美国的两个地震学研究小组根据各自研究工作,揭示了地球内核自转比地幔和地壳部分快,是地震学对地球科学的重大贡献。     

青藏高原中部岩石圈结构及地球动力学的天然地震学研究

青藏高原中部岩石圈结构及地球动力学的天然地震学研究研究生吕庆田导师管志宁（应用地球物理系北京１０００８３）青藏高原的隆升和地壳缩短被普遍认为是印度板块和欧亚板块碰撞的结果,然而对隆升和地壳缩短的机制和动力学过程仍不清楚。已提出的动力学模式可分为３类：...     

中国新生代火山岩岩石学、地球化学与年代学研究进展

回顾了我国近五年来在新生代火山岩的岩石学、地球化学与年代学方面所取得的主要进展。重点总结了中国东部与青藏高原的新生代火山岩的时空分布特征,包括年代学数据成果和岩石学资料;回顾中国东部与青藏高原新生代火山岩的岩石成因和深部动力学过程研究,介绍了目前对于长白山天池火山、中国东部新生代玄武岩、青藏高原的地球动力学过程、钾质-超钾质火山岩、高镁钾质火山岩等研究已获得的主要成果和认识;提出了中国新生代火山岩研究中存在的问题以及进一步工作的建议。     

青藏高原地球动力学初探

青藏高原是当今世界上最高、最大和最年轻的高原。青藏高原的地球动力学研究是一个复杂而饶有兴趣的问题。本文试图从高原的范围、地球物理特征、地震活动、构造演化和新构造运动等方面探讨其地球动力学过程。 从新构造分析,笔者着重指出,青藏高原是欧亚大陆板块中最活动的一个块体,它在造就中国乃至东亚新构造运动的格局方面,是一个十分重要的因素。     

青藏高原地球物理研究中几个重要问题之我见

青藏高原的地球物理研究是深化认识高原本体和东亚壳、幔结构、隆升机制和大陆动力学响应的基础,故为中、外地球科学家们所瞩目。主要讨论以下3个方面问题,即问题的提出与背景;当今青藏高原地球物理研究中的核心科学问题;当前地球物理学要做些什么。研究结果表明,第一,在青藏高原地球物理研究中只有在清晰思路指导下取得高分辨率的数据才能反演,并刻画其壳、幔的精细结构;第二,青藏高原壳、幔结构存在分区特征,特别是地壳低速层、力学作用、深部物质运移、多要素约束下的物理-数学模拟及陆-陆碰撞动力学响应进行量化研究;第三,当今在青藏高原地球物理研究的核心问题是地球内部物质和能量的交换、圈层耦合及其深层动力过程。中国地球科学家们应当清晰地认识到,青藏高原地球物理研究乃是中国地球科学家摘取“桂冠”的一个契机,必须走自主创新之路,建立起具有中国地质科学特色的理论和模型。     

青藏高原的地幔动力学研究

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果，但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此，其他地球动力学因素，尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史；较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义；并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中，青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果，它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。     

“青藏高原岩石圈现今变动与动力学研究”课题1992年研究工作简况

“青藏高原岩石圈现今变动与动力学研究”是国家基础研究攀登计划“现代地壳运动和地球动力学”的二级课题,由学部委员国家地震局地质研究所马宗晋教授负责组织,国家地震局地质研究所、地震研究所、分析预报中心和中国科学院测量与地球物理研究所共同参加。 本课题五年研究工作的基本构想是:以横穿青藏高原及高原东缘的两条GPS测线网(平均点距500km)两次以上的复测结果为近期变动的基本参数,并结合大地测量、高精度重复重力测量成果,建立青藏高原岩石圈现今变动的近期格局;结合地震活动分析和高原活动构造调查,分别建立青藏高原岩石圈非均一、非平稳的中期和长期运动学模型;综合分析青藏高原发展、演化及地球物理场特征,辅之以模拟分析,探讨青藏高原岩石圈动力学过程。     

青藏高原岩浆岩成因研究：成果与展望

青藏高原是国际地学界公认的大陆动力学研究的天然实验室。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的重要载体。岩浆岩及其所携带的深源岩石包体被当作探究地球深部的“探针”和“窗口”,同时也是板块运动与大地构造事件的记录。主要讨论青藏高原岩浆岩成因（特别是岩浆成因）研究的成就与存在的问题。首先阐述了关于青藏高原岩浆岩成因研究的基本思路。然后重点回顾了青藏高原岩浆岩成因研究的成果,包括冈底斯同碰撞花岗岩类的成因、钾质—超钾质火山岩的成因、埃达克质火成岩的成因、强过铝质花岗岩的成因、印度洋/特提斯地幔地球化学域的成因、与地幔柱活动有关的岩浆岩的成因,以及对“地球深部岩石的直接标本”的研究。最后提出了对今后青藏高原岩浆岩成因研究的展望。     

岩石圈研究的重要问题与研究方向

岩石圈研究是８０年代和９０年代国际地球科学研究的前沿课题。地球４６亿年的历史记录有９５％都保存在大陆岩石圈中。大陆和大陆边缘岩石圈的研究最具挑战性吸引力。文中笔者简述了研究岩石圈的现代地球物理方法技术,岩石圈研究已取得的重大进展,全球地学断面图的编制和综合研究,大陆动力学热点研究,大陆科学钻探工作,岩石圈生物圈计划,同时介绍了青藏高原的研究状况。青藏高原是全球地球科学家从事研究的最佳野外实验室,它的隆升对亚洲及全球都有重大影响。     

青藏高原多向碰撞─揳入隆升地球动力学模式

论证了青藏高原形成与隆升过程中的变形构造格局。岩石圈结构、青藏高原隆升与周边前陆沉积盆地耦合关系、高原隆升的地球动力学模式等。提出青藏高原碰撞-隆升过程中,高原边缘以走滑-挤压构造为主,高原内部以伸展构造为主;高原隆升过程中,岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过青藏高原及周边岩石圈结构及隆升过程变形作用时-空耦合关系的对比研究,建立起青藏高原隆升机制的多向碰撞-入隆升地球动力学模式。     

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。     

青藏高原岩石圈结构与地球动力学的30个为什么

本文依据亚东－格尔木及格尔木额济纳旗两条地学断面积累的丰富资料及近年来新的地球物理探测数据，分为高原的组成，结构与变形，物质流动，隆起的历史及动力学等５个方面，提出了青藏高原岩石圈结构与动力不须深化研究的３０个问题。其中一些问题涉及到青藏高原目前的科学前沿。笔者希望通过这些问题的提出把青藏高原的地球动力推向更加深入。     

青藏高原地震层析成像的研究进展

为研究青藏高原地壳上地幔深部结构构造特征,近年来开展了大量的宽频地震探测工作。笔者收集了最近十几年来在青藏高原内部及其周缘布设的宽频带临时台网和固定台站情况,综合论述了宽频地震层析成像方法在青藏高原深部结构探测,如地壳低速层、印度岩石圈地幔俯冲、青藏高原北部构造研究中所取得的成果。     

近10年西藏高原土地沙漠化动态变化与发展态势

依据生态基准面的理论制定了西藏高原沙漠化土地分类分级体系。运用遥感、野外调查与 GIS等方法,对20世纪90年代沙漠化动态变化进行了研究,研究结果表明：西藏高原沙漠化扩大 2151．68km 2,升级率达 2．3％,动态度为 0．154％,沙漠化程度明显加重,形成沙漠化发展、稳定及逆转三种类型区。高原沙漠化发展演化的内在驱动力是以气候为主的自然因素,外在驱动力则是人为的"三滥"活动。预测到2005年、2010年沙漠化仍将缓慢发展。西藏高原是我国沙漠化正在发展-强烈发展的区域,发展态势严峻。高原沙漠化防治的基本策略应是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。     

宁南盆地新生界寺口子组磁性地层学研究

通过对宁夏固原新生代寺口子剖面的古地磁年代研究,获得该剖面始新统寺口子组共记录的15个正极性和14个反极性,可以与标准极性柱C21n—C11n.1n段进行很好的对比,通过多种地质资料综合分析,确定年龄为47.906—29.401Ma。这一年龄区间正好与现今鄂尔多斯盆地周缘其他新生代断陷盆地(如渭河盆地、银川盆地等)接受沉积的时代基本一致,宁南盆地的发育与这些周缘新生代断陷盆地很可能具有相同的区域地球动力学环境和盆地属性。     

青藏高原北缘晚新生代的差异性隆起特征

在青藏高原的研究中,一个涉及高原隆升过程和机理的重要科学问题就是高原差异性隆升问题。文中初步研究了晚新生代以来青藏高原北缘的这种差异性隆升特征。研究表明,高原北缘山系隆升变化的差异性是很明显的。自23.7 Ma以来西昆仑山、阿尔金山和祁连山平均剥蚀率分别有4次阶梯式、谷—峰—谷—峰—谷式和二次阶梯式的变化形式。在3.6 Ma BP以前,青藏高原北缘山系的差异性隆升总体上呈现出东高西低的地貌特征;在3.6～1.7 Ma青藏运动发生期间,高原北缘山系的差异性隆升特征是西强东弱;在0.6 Ma以来,高原北缘山系的隆升差异性呈现出西强—中弱—东次强的特征。自1.7 Ma以来青藏高原北缘西昆仑山褶皱带平均缩短应变为38％,阿尔金山褶皱带平均缩短应变为8％,祁连山褶皱带平均缩短应变为15％。这和它们的高度在此期间的差异特征极为相似。     

藏北多格错仁红层及孢粉组合特征

青藏高原北部羌塘地块广泛出露第三纪陆相红层 ,确定这些红层及其变形的时代对认识青藏高原的形成演化过程具有非常重要的意义。 1998～ 1999年 ,INDEPTH III项目地质课题组人员 2次深入西藏可可西里地区进行科学考察 ,新发现藏北多格错仁红层 ,并在其中发现较多种属的孢粉化石。该孢粉组合反映以温带旱生草原为主体的古植被面貌。通过对青藏高原北部及邻区主要新生代盆地孢粉组合与古环境演化的对比分析 ,结合多格错仁红层上覆弱变形玄武岩 2 5～ 3 2Ma的40 Ar- 3 9Ar高精度测年资料 ,推断多格错仁红层的形成时代为晚中新世 ,多格错仁红层挤压变形所致的约 5 0 %的地壳缩短量发生在中新世末—上新世初。这些资料为建立青藏高原动力学模式提供了新的年代依据     

青藏高原东缘数字高程剖面及其对晚新生代河流 下切深度和下切速率的约束*

文章利用数字高程剖面将青藏高原东缘分为4个大尺度地貌单元,即青藏高原地貌区、龙门山高山地貌区、山前冲积平原区(成都盆地)和四川盆地东部隆起区。根据数字高程剖面中的最高海拔高程点剖面与最低海拔高程点剖面之间的高差,定量计算了该地区河流下切深度;结合成都盆地岷江最古老冲积扇沉积物提供的青藏高原东缘河流形成的时间(3.6MaB.P.),定量计算了河流下切速率为1.29mm/a;在约束局部侵蚀基准面和气候变化对河流下切速率控制作用的基础上,建立了青藏高原东缘河流下切速率与表面隆升速率之间的定量关系,结果表明河流下切速率约为表面隆升速率的4倍。基于龙门山在表面隆升速率和下切速率等方面均大于青藏高原内部,认为青藏高原东缘的边缘山脉是剥蚀隆升和构造隆升两者叠加的产物。     

LATE CENOZOIC RAPID UPLIFT OF THE TIBETAN PLATEAU AND FORMATION OF ASIAN MONSOON SYSTEM:EVIDENCE FROM PALEOMAGNETISM AND PALEOBIOLOGY OF RED BED-BOULDER CONGLOMERATE SEQUENCES ALONG THE NORTHERN TIBET PLATEAU

LATE CENOZOIC RAPID UPLIFT OF THE TIBETAN PLATEAU AND FORMATION OF ASIAN MONSOON SYSTEM:EVIDENCE FROM PALEOMAGNETISM AND PALEOBIOLOGY OF RED BED-BOULDER CONGLOMERATE SEQUENCES ALONG THE NORTHERN TIBET PLATEAU