西秦岭东段构造演化及成矿作用的讨论

在对西秦岭重点地区地质建造、结构构造等研究基础上，结合前人工作成果，对西秦岭造山带地质结构、构造演化及成矿作用等提出了新的认识，包括：1，首次对前人在西秦岭北带厘定的晚泥盆世磨拉石地层－大草滩群（D3dc）进行分解，认为它是晚泥盆世滨浅海相砂岩、粉砂岩及碳酸盐岩在不同地段分别逆冲到二叠系、侏罗系及白垩系之上所形成的岩片叠置体系。并根据构造解析的原则，结合区域地层结构，将西秦岭北带构造－地层体划分为三个单元，即上古生界－中生界表构造层次准原地系统、古生界浅构造层次推覆岩片及元古界中深构造层次推覆岩片，它们相互叠置而成的西秦岭北带的岩片堆垛体系；2，对西秦岭西成矿田的研究表明，西成矿田的容矿地层不仅包括泥盆系，而且还包括元古宇，其中最大的矿床－厂坝－李家沟超大型铅锌矿床产于元古宇而不是泥盆系，西成矿田是后生热液矿床而不是海底喷流沉积矿床，它的形成完全受元古宇构造岩片由西向东的逆冲－推覆及其所造成一第列构造效应所控制;3,西秦岭南带勉略构造带为一构造走滑体系，产于勉略带的蛇绿岩与产于勉略宁地块内部的蛇绿岩是同一时期、同一构造背景的产物，为中新元古代板块构造演化的记录，在南秦岭，不存在可靠的晚古生代蛇绿岩。     

西秦岭北缘断裂带东段断层泥的粒度分布和显微构造特征

根据采集的天然断层泥样品，对西秦岭北缘活动断裂带东段的断层泥首次进行了粒度分布和显微构造特征的实验研究。研究结果表明，该断裂带以粘滑运动为主，兼有蠕滑活动，并具张性扭动特征。     

西秦岭花岗岩类地球化学和Pb-Sr-Nd同位素组成对基底性质及其构造属性的限制

对西秦岭印支期5个花岗岩类岩体进行了岩石主量元素、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素地球化学的研究, 据此限定西秦岭的地壳基底性质及其构造属性. 结果表明, 西秦岭花岗岩类总体化学成分偏基性, 岩石主要属于准铝质的高钾-钾玄质系列, A/CNK=0.90~1.05 (绝大多数样品<1.0), K₂O/Na₂O=1.04~1.86. 它们具有相似的微量元素(包括稀土元素)组成模式, (La/Yb)_N= 7.49~ 28.79, Eu*/Eu=0.39~0.76. 在Sr-Nd同位素组成上, 西秦岭花岗岩显示一定程度的不均一性, I_Sr= 0.70682~0.70845, ε_Nd(t)=-4.85~-9.17, T_DM=1.26~1.66 Ga. 西秦岭花岗岩类以高放射成因铅同位素组成为特征, 其初始铅同位素比值为: ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.996~18.468, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.565~15.677, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.082~38.587. 根据西秦岭花岗岩类的化学和Sr-Nd同位素组成, 揭示了它们的岩浆源区均来自于地壳中高K(Rb)玄武质岩石的部分熔融, 源区物质形成时代可能在900~1400 Ma之间, 由此反映在西秦岭沉积盖层之下含有大量的中、新元古代的高K (Rb)玄武质岩层. 西秦岭印支期花岗岩类与东秦岭印支期花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成对比, 指示西秦岭和东秦岭地壳具有不同的基底组成, 两者的分界线大至位于近南北向的宝成铁路线. 西秦岭花岗岩类Pb-Nd同位素组成特征表明西秦岭地壳基底具有扬子块体的构造属性.     

利用接收函数方法研究西秦岭构造带及其邻区地壳结构

根据西秦岭构造带及其周边地区117个宽频带地震台站的高质量波形数据,利用远震P波接收函数的H-k叠加方法,求得地壳厚度和平均波速比.通过分析地壳厚度、波速比及其关系和接收函数CCP叠加剖面,研究了该区域的地壳结构特征.结果表明,研究区域内地壳结构差异大,呈过渡带特征.地壳厚度总体上呈北北西向分布,自西南向东北逐渐减小.羌塘块体地壳厚度为72km,渭河盆地附近为39km.西秦岭构造带的地壳厚度为42—56km,南北向莫霍界面平坦.研究区域P波与S波波速比平均为1.74,其中西秦岭构造带平均为1.72.较低的波速比主要分布在西秦岭构造带、祁连山块体、松潘—甘孜地块北部以及香山—天景山断裂区域,这可能是由于含长英质酸性岩组分的上地壳叠置增厚而导致的.该区域缺少超高波速比,表明这一区域发生岩浆底侵或上地壳熔融的可能性很小.综合分析表明,西秦岭构造带及邻区的地壳结构主要是由于青藏高原隆升并在向东北向扩张中受到周边块体的阻挡而引起的地壳构造变形所致.西秦岭构造带的莫霍界面变化和波速比分布与该构造带经历碰撞地壳增厚后的伸展走滑运动有关.     

西秦岭与南北地震构造带交汇区深部电性结构特征

西秦岭造山带与南北地震构造带接触区是中国大陆最重要的南北向和东西向构造转化的接合部位之一.本文介绍了分别位于该区106°E东、西两侧的LMS-L3和DBS-L1两条大地电磁剖面的探测结果,两条剖面分别跨过了龙门山构造带东北段的青川段和宁强段.采用大地电磁相位张量分解技术对两条剖面上各测点的电性走向、二维偏离度等进行了计算和分析,采用NLCG二维反演方法对TE+TM模式的视电阻率和阻抗相位数据进行了二维联合反演.反演得到二维电性结构,在经度106°西侧LMS-L3剖面的深部电性结构自北向南揭示出,西秦岭北缘、成县盆地北缘、康县（即勉略构造带）和平武-青川断裂带都表现为明显的电性梯度带,深部延伸可达几十公里;西秦岭造山带、碧口地块与龙门山构造带东北段3个构造单元整体表现为高电阻体、呈现往南叠合且角度逐渐变陡的趋势.在106°E西侧西秦岭造山带区域的深部存在壳内低阻层,而东侧区域表现为高电阻体,深部电性结构在106°E东、西两侧的差异与该区深部速度结构特征一致,东、西两侧深部结构差异可能是该区中强地震分布差异的深层原因.LMS-L3和DBS-L1两条剖面南段的深部电性结构图像揭示出龙门山构造带东北部的青川段和宁强段内的平武-青川断裂带具有明显不同的深部结构特征,平武-青川断裂带在青川段为明显的电性梯度带,在宁强段不再表现为电性梯度带,而是完整的高电阻块体.汶川强余震向东北发展止于青川青木川附近,与平武-青川断裂带延伸深度和向北东方向的延伸长度密切相关,同时高电阻块体的宁强段对汶川强余震东北发展起到了阻挡作用.     

利用接收函数方法研究西秦岭构造带及其邻区地壳结构

根据西秦岭构造带及其周边地区117个宽频带地震台站的高质量波形数据, 利用远震P波接收函数的H-k叠加方法, 求得地壳厚度和平均波速比. 通过分析地壳厚度、 波速比及其关系和接收函数CCP叠加剖面, 研究了该区域的地壳结构特征. 结果表明, 研究区域内地壳结构差异大, 呈过渡带特征. 地壳厚度总体上呈北北西向分布, 自西南向东北逐渐减小. 羌塘块体地壳厚度为72 km, 渭河盆地附近为39 km. 西秦岭构造带的地壳厚度为42—56 km, 南北向莫霍界面平坦. 研究区域P波与S波波速比平均为1.74, 其中西秦岭构造带平均为1.72. 较低的波速比主要分布在西秦岭构造带、 祁连山块体、 松潘—甘孜地块北部以及香山—天景山断裂区域, 这可能是由于含长英质酸性岩组分的上地壳叠置增厚而导致的. 该区域缺少超高波速比, 表明这一区域发生岩浆底侵或上地壳熔融的可能性很小. 综合分析表明, 西秦岭构造带及邻区的地壳结构主要是由于青藏高原隆升并在向东北向扩张中受到周边块体的阻挡而引起的地壳构造变形所致. 西秦岭构造带的莫霍界面变化和波速比分布与该构造带经历碰撞地壳增厚后的伸展走滑运动有关.     

南北地震带中段地貌发育差异性及其与西秦岭构造带关系初探

南北地震带中段西秦岭交接区位于青藏高原东缘、东北缘交接复合部位,区内发育一系列与西秦岭构造带走向近似平行的东西走向断裂系统,历史上沿上述断裂系统曾发生过多次强震甚至大地震,预示着断裂系统的最新活动特征,同时也表征了南北地震带中段地区断裂活动的差异性.然而,由于自然条件差、交通不便等诸多原因,迄今为止,对该地区活动构造的基本格架,主要活动断裂的最新活动性及部分发震构造和发震机制等诸多问题都不十分清楚,是亟待研究的空白地区之一.     

东北亚陆缘中-新生代主要构造事件的古地磁学制约

东北亚陆缘位于西太平洋洋-陆过渡带的北段,中-新生代经历了古洋盆的闭合与打开,陆缘弧的发育,洋底高原、洋内弧与弧前盆地的侧向增生等复杂的构造演化过程.本文系统梳理了东北亚陆缘的古地磁数据,涉及华北东部、朝鲜半岛、佳木斯—兴凯、那丹哈达、俄罗斯远东和日本等地区.作为定量研究地块运动有效的方法,古地磁资料对该地区几个主要构造过程起到了关键的制约作用,包括牡丹江洋的闭合、日本海的打开、陆内块体旋转或调整运动、陆缘增生楔的就位过程以及西北太平洋洋内岛弧系统的运移过程等.同时,东北亚陆缘古地磁研究目前还存在诸多问题,如数据时空分布的不均匀性、同区域构造解析结合的薄弱性以及对探讨块体动力学机制的局限性等.未来应着重在以下几个方面开展工作:加强对数据缺乏区的古地磁研究,开展该地区磁组构的构造应用研究,同精细构造解析相结合深度挖掘数据意义以及开展地球动力学数值模拟工作以探究块体运动的动力学机制等.     

岷山隆起带与西秦岭构造带中段中上地壳电性结构特征

岷山隆起带与西秦岭构造带中段位于青藏高原物质东向流动的必经之处,又是南北地震带的组成部分和GPS速度场非连续性衰减和转换的关键部位,其地壳结构及地壳变形机制受到国内外地质地球物理学家的广泛关注,了解研究区深部细结构及主要边界断裂空间展布特征,对青藏高原隆升机制及中强地震孕震构造的研究有重要意义.本文依托分别横跨岷山隆起带及西秦岭构造带中段的两条大地电磁剖面（SG-WQL-L1与SG-WQL-L2）小点距观测数据,采用大地电磁相位张量分解技术对两条剖面上各个测点的电性走向、二维偏离度进行计算分析,根据分析结果对原始数据进行主轴方位角校正处理,进一步采用NLCG（非线性共轭梯度）二维反演方法开展TE与TM模式的相位和电阻率联合反演,获取沿剖面方向30 km以浅的电阻率结构模型,并完成了地质地球物理综合解释.两条大地电磁剖面勘探成果揭示出,马尔康地块中上地壳发育的壳内低阻层与岷山隆起上地壳低阻体在深部交汇,岷江断裂带与虎牙断裂带受控于马尔康地块与岷山隆起带上地壳底部的滑脱面,滑脱面呈现往东角度逐渐变陡峭的趋势且在岷江附近出现"断坡"构造,历史强震震源深度显示虎牙断裂为岷山隆起带新生代强震的发震断裂;西秦岭构造带中段中上地壳沿剖面方向表现为横向分块、纵向分层的电性结构特征,中地壳12~25 km左右发育厚度不等的壳内低阻层,壳内低阻层多与研究区次级地块的边界断裂在深部交汇,次级地块以及区分次级地块的活动断裂带可能是GPS速度场在研究区呈现非连续性的递减并伴随方向转换的构造成因;青藏高原内部的软流圈物质向NE和SSE流动,驱动巴颜喀拉地块东缘上地壳沿中上地壳低阻层东向运移,受到摩天岭高阻地块的阻挡作用,软弱的岷山隆起带发生地壳褶皱变形并向东逆冲推覆从而形成高耸的岷山山脉,岷江断裂与虎牙断裂的左旋运动加速了岷山的隆起.     

何家庄岩体的年龄和成因及其对南秦岭早三叠世构造演化的制约

何家庄岩体位于勉略带以北的南秦岭构造带北部,主体岩性为花岗闪长岩．LA—ICP-MS锆石u—Pb同位素定年结果揭示这些花岗闪长岩侵位于～248Ma．岩浆锆石的gnf（t）值在-4．8-8．8之间变化,Hf亏损地幔模式年龄（ToM）为537—1061Ma．何家庄岩体花岗闪长岩属于中钾到高钾钙碱性系列,具有与埃达克岩相似的地球化学特征．所有样品均表现为高的Si02（66．6％～70．0％）,A1203（15．04％-16．10％）,Na20（3．74％~4．33％）含量和Mg#（54．2-61．7）值,高的Sr（627-751ppm）,Cr（55-373ppm）和Ni（17．2-182ppm）含量,低的Y（5．42—8．41ppm）和Yb（0．59～0．74ppm）含量,轻重稀土强烈分异（（La／Yb）N：18．9～34．0）,但重稀土相对平坦,明显的正Eu异常（δEu=1．10～2．22）,富集大离子亲石元素,亏损Nb,Ta,P和Ti．岩石成因研究表明这些花岗闪长岩形成于岛弧环境下俯冲洋壳残片和沉积物构成的混合源的部分熔融,其熔体受到了地幔楔物质的污染．何家庄岩体年龄及岩石成因证明勉略洋壳俯冲从-248Ma之前就已经开始,并且南秦岭地区在早三叠世仍处于洋壳俯冲动力学背景．     

鄂尔多斯周缘几个盆地的构造组合及其强震响应

正我国是一个多地震的国家,也是一个大陆内部活动盆地广泛分布的国家,一系列强震均发生在陆内盆地之中。研究地震与盆地的关系,研究陆内盆地中大地震的活动特征、地震孕育和发生的地质构造条件和震害分布与盆地的关系等,对做好防震减灾工作具有十分重要的意义。近年来,全球地震活动进入了活跃期,我国相继发生了2008年汶川MS8.0大地震、2010年玉树MS7.1强震以及2013年芦山MS7.0强震,均造成了严重的灾害。因此,目前地     

青藏高原北部砾石粒径变化对气候和构造演化的响应

青藏高原周边广泛分布的晚新生代砾岩是高原强烈隆升的产物, 但也可能仅仅是气候变化造成. 通过对青藏高原北部代表性砾岩, 酒西盆地老君庙剖面上部酒泉砾石层和戈壁砾石层进行详细的砾石粒径变化研究, 发现约0.8 Ma以来酒泉、戈壁砾石层砾石粒径不仅具有明显的变粗趋势, 而且还发育了9个显著的粗细变化旋回, 并且可与黄土-古土壤和深海氧同位素气候旋回进行良好对比, 粗、细砾石层分别对应于季风气候的暖湿和干冷时期, 具有显著的大约10万年和4.1万年周期. 由于我国西北第四纪晚期的气候是持续变干, 因此, 初步认为酒泉-戈壁砾石层中砾石粒径的持续变粗反映了高原第四纪晚期持续强烈的构造隆升, 而其中的旋回是对第四纪冰期-间冰期气候旋回变化的响应, 后者叠加于前者之上, 从而为高原周边砾岩层主要是高原强烈隆升的产物提供了重要的证据.     

西秦岭北缘断裂带西端的活动性及其对西宁至成都铁路方案的影响

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘一条强烈活动的Ⅱ级块体边界断裂,曾发生过多次6.5级以上大震。规划中的西宁至成都铁路设计线路拟从甘家盆地一带穿行,西秦岭北缘断裂带西段的活动性及其端部终止位置,直接关系到铁路安全。基于甘家盆地一带的第四纪地质地貌与断裂活动性调查结果 ,对西秦岭北缘断裂带的西端活动性及其对铁路方案的影响进行了分析和讨论。结果显示:西秦岭北缘断裂带西段发散为两条主要活动断层,均有全新世地表弱活动迹象;断裂西端终止于甘家盆地东缘一带,铁路设计方案在甘家盆地一带未直接穿经西秦岭北缘断裂带,未来遭遇突发位错的可能性不大,但需要考虑该断裂可能产生的地震动影响。     

塔里木盆地古生代中央隆起带古构造地貌及其对沉积相发育分布的制约

通过古隆起地貌恢复、不整合分布样式及沉积相等研究,揭示了塔里木盆地中央隆起带古生代重要发育期的古构造地貌特征及其对沉积相发育分布的控制作用．中奥陶世末至晚奥陶世早期的中央隆起带是由和田河古隆起、和田河东古隆起、塔中古隆起及巴楚古斜坡等组成的、具有复杂古构造地貌的大型古隆起一古斜坡带,总体由西向东倾没;可划分出高隆带、断隆平台、古隆边缘斜坡或坡折带、陆棚斜坡或低凸起带、陆架坡折带及深海盆地或平原等古地貌单元．它们对沉积古地理的发育具有重要控制作用,古隆起边缘斜坡．坡折带往往控制着构成重要储层的台缘礁、滩等高能沉积相带的发育和分布．晚奥陶世晚期盆地东南缘强烈隆起,塔中古隆起东段随之隆升并由东向西掀斜,形成由东向西倾沿的鼻状古隆起带．早志留世和晚泥盆至早石炭世盆地中北部的古构造地貌由原来的东低西高转为北东高、西南低;可划分出强烈剥蚀高隆带、古隆边缘斜坡带、坳陷边缘缓斜坡带及坳陷带等古构造地貌单元．构造隆起末期沿古隆起边缘斜坡至坳陷边缘发育的低位及海侵体系域可形成重要的储集体．古隆起地貌与盆内多个不整合的分布样式具有密切关系．从古隆起区向坳陷区可划分出高隆区的不整合复合带、古隆起斜坡边缘的削蚀不整合三角带和超覆不整合三角带、古斜坡与坳陷区过渡的微角度或平行不整合带以及坳陷内的整合带．削蚀不整合和上超不整合三角带可形成重要的地层圈闭,是有利的大型岩性地层油气藏的发育带．     

昆仑8.1级地震同震形变特征及其对响应地震活动的制约机制

本文定义”响应地震”的概念统一表述昆仑山口西8.1级地震所引发的主破裂两侧临近构造及部分块体边界上的显著地震活动.其主体活动区域集中在昆仑地震主破裂的西南侧和东北侧及祁连山断裂.同时,地壳运动在主破裂北侧的甘青块体中西部出现与背景运动场反向的特征性变化,祁连山断裂出现应变弱化.弹性位移-应力阶跃模型模拟结果显示,昆仑地震造成其东北侧甘青块体中西部地壳运动的反向运动(相对背景场).并形成东北部和西南部两个体应变张性区域,绝大部分响应地震都发生在应变张性区中和块体张性边界上.这种强烈挤压剪切背景中出现的相对松弛状态与昆仑地震后青藏块体地震弱活动背景中出现的显著活跃的响应地震活动的正相关性可能反映了断层约束状态的相对减弱对滑动的触发作用.说明在考虑地震发生条件时,不能只着眼于应力场是否增强,断层摩擦强度,或更广义地说,构造约束条件的变化也是一个不容忽视的重要因素.     

错鄂孔深钻揭示的青藏高原中部2.8 MaBP以来环境演化及其对构造事件响应

通过对青藏高原错鄂孔(CE)湖泊沉积岩芯多环境代用指标的综合分析, 重建了高原中部2.8 MaBP以来古气候古环境演化序列. 岩芯磁性地层表明, 错鄂湖盆形成于约2.8 MaBP. 岩芯沉积特征、粒度、磁化率和地球化学指标等共同揭示了高原中部3次大的环境变化过程, 以及至少2次剧烈的隆升. 即2.8~2.5 MaBP高原夷平面解体并快速隆升形成错鄂湖盆; 2.5~0.8 MaBP高原中部在缓慢隆升背景下其环境演化更多地受冰期-间冰期气候旋回影响; 0.8 MaBP以来高原中部加速隆升并最终进入冰冻圈.     

宁夏南部新生代盆地沉积演化及其对青藏高原东北角构造变形的响应

印度板块与欧亚板块在60～50Ma的碰撞不仅造成了喜马拉雅造山带的形成,还导致了自印度与欧亚板块缝合带以北2 000km宽的广大地区逐步隆升,形成号称"世界屋脊"的青藏高原。青藏高原的形成对欧亚大陆的构造格局、中亚地区乃至全球的气候变化产生了深远的