大陆深俯冲过程中的熔/流体成分与地球化学分异

板块俯冲是地球内部系统最为宏伟的地质过程,是实现地球表面-内部物质和能量交换、大陆地壳生长以及壳/幔相互作用的重要场所,广泛深刻地影响着地壳的增生与消亡、火山和地震活动、地球表层物质循环、矿产资源分布、大陆造山运动、大陆的聚合及裂解等与人类生活息息相关的地质过程,因此一直是固体地球科学研究所关注的热点.20世纪80年代中期关于大陆地壳能够俯冲进入地幔深度并大部分折返地表的发现,是俯冲带研究和板块构造理论的革命性进展.相较于俯冲洋壳,大陆地壳具有较冷、较干、较轻的特点,同时,俯冲陆壳与地幔相比具有更加不均一的性质和化学成分以及同位素组成,因此在局部而言会对上覆大陆岩石圈和大陆板块汇聚边界的结构、组成、变形和演化进程造成巨大影响.在大陆俯冲过程中,拆离的地壳碎块和岩片在俯冲隧道内受到构造剪切,促使其经历变质脱水和部分熔融,产生各种流体和熔体.这些熔/流体的产生和演化在俯冲带壳/幔相互作用过程中扮演着非常重要的角色,是俯冲过程中发生元素迁移、同位素分馏以及交代上覆地幔楔的不可或缺的介质.本文综合国际上近年来有关俯冲带研究的最新进展,总结了有关俯冲带流体和熔体的类型、存在条件、化学组成、熔体/流体-地幔相互作用的特点,同时对于与大陆俯冲带流体相关的特征性元素(Nb-Ta-V)迁移和最新的非传统稳定同位素(Li-Mg)研究进行了系统介绍,期望为中国读者较全面地认识板块俯冲过程中的熔/流体活动和元素迁移以及了解并运用Li和Mg同位素作为新兴的示踪手段提供一定帮助.     

汶川M_W7.9地震波在华北地区触发的地震活动

地震的相互作用早已被人们所知,如大地震之后在震中附近地区发生的大量余震活动,然而,近十几年来地震学家认识到:大地震也可以导致几百千米至上千千米外的区域地震活动性的显著增加(如,Hill et al.,1993;Brodsky et al,2000,Gomberg et al.,21301,2004;Prcjean et al.,2004,Freed,2005,Hill and Prejcan,2007,VelRgco et al.,2008).     

海南地幔柱新的成像结果

中国大陆有很多火山,如我国东北五大莲池、长白山和西南地区腾冲火山以及最南部的海南火山等.其中前三者均被认为是活火山(刘嘉祺,1999:刘若新,2000),是与太平洋板块和缅甸弧板块的俯冲与脱水密切相关的弧后火山(Zhao et al.,2004;Lei and Zhao,2005;Huang and Zhao,2006).     

Global warming strengthens the association between ENSO and the Asian-Australian summer monsoon

<正>Previous studies have widely reported the linkages between Asian-Australian monsoon and the ENSO(Wu, 2008; Azad and Rajeevan, 2016; Chen et al., 2020; Shekhar et al., 2022;Zhang J et al., 2022; Chen et al., 2023; Hau et al., 2023;Heidemann et al., 2023).     

Research on the Effects of the Contents of Radioactive Elements on Granularity and Climate Change： An Example of SZK1 and SZK2 Drill Holes Strata in the Fuzhou Basin

INTRODUCTIONFuzhou basin is a faulted basin developed during the mid-late Quaternary,filled with marine ,terrestrial and alternating marine-terrestrial facies sediments (Lin,1979 ;Lan,et al .,1986 ; Han,etal .,1992 ;Ding,et al .,1992 ; Wang,et al .,2000 ; Wang,et al .,2002) .Inthe basin,concealedfaults are distributed. With the support of a project entitled“Testing exploration of active fault inurban area”of the National Development and ReformCommission,two drill holes (SZK1 and S…     

Preface to the Special Issue on Active Source Research

<正>The seismic waveforms may present subtle changes related to the external loadings such as earthquakes (Pei Shunping et al.,2019) and landslides (Larose E. et al.,2015). Monitoring subtle changes provides a complementary tool for studying the dynamic processes (e. g.,Niu Fenglin et al.,2008),which has long been a major subject in seismology.The subsurface can be monitored by using natural repetitive events including repeated earthquakes (e.g.,Song Xiaodong et al.,1996) and ambient seismic noises (e.g.,Mao Shujuan et al.,2019). However,only the use of repeatable active sources can achieve long-distance and     

大陆造山带碰撞-俯冲-折返-垮塌过程的岩浆作用及大陆地壳净生长

地球上的造山带可以划分为增生型造山带和碰撞型造山带,造山带岩浆作用发生在从大洋俯冲、大陆碰撞到造山带垮塌的每一个阶段.陆-陆碰撞的必要条件是大陆俯冲带的存在.一般假设,大陆岩石圈深俯冲的前提是大洋岩石圈俯冲及其在陆-陆碰撞时对紧随被动大陆边缘岩石圈的重力拖曳.大陆俯冲和碰撞的结果是地壳加厚和隆升,但是所产生的造山带岩浆作用发生在什么时间则取决于岩石圈加热机制.增生型造山带没有发生大陆之间强烈碰撞和深俯冲,一般缺少大规模的地壳叠置加厚和隆升,缺少与大陆深俯冲有关的超高压榴辉岩相变质岩,虽然大洋俯冲阶段可以形成巨厚的陆弧地壳,但同碰撞和碰撞后岩浆作用是否存在值得怀疑.碰撞型造山带由于大陆深俯冲和地壳强烈加厚,超高压变质的洋壳和大陆地壳在折返过程中减压熔融,形成同碰撞岩浆作用,在造山旋回晚期去根和垮塌过程中,由于岩石圈伸展和软流圈地幔上涌,形成碰撞后岩浆作用,并标志造山旋回的结束.因此,碰撞造山带的岩浆作用可以发生在大陆深俯冲的同时、俯冲洋壳与陆壳断离后的折返和隆升、造山带的去根和垮塌过程,从大陆碰撞到造山带垮塌和剥蚀(造山旋回结束)的时间跨度为50~90百万年.大陆碰撞造山带是深入了解大陆深俯冲、折返隆升及其造山带垮塌过程的重要场所,而碰撞造山过程中的岩浆作用对大陆地壳生长和再造有重要意义.     

A Preliminary Study of Palaeoearthquakes on the Maqu Fault of East Kunlun Fault Zone

INTRODUCTIONThe east Kunlun active fault is an important NWWtrending boundary fault on the northeasternmargin of the Qinghai-Xizang(Tibet)Plateau.The fault extends fromthe northside of the Qiangtangmassif in the west,runs eastward through the Kusai Lake,Dongdatan,Xidatan,Tuosuo Lake andMaqu to the north of Zoig毢(Van Der Woerd,et al.,2002;Ma Yinsheng,et al.,2005;Seismological Bureau of Qinghai Province,et al.,1999;Li Chunfeng,et al.2004).The intenseleft-lateral strike-slip move…     

Gold deposits in the representative gold concentration districts,North China Craton

<正>North China Craton(NCC)is the most important gold occurrence region in China,and also one of the most important gold districts in the world(Wei et al.,1994;Zhou et al.,2002;Goldfarb et al.,2014).Gold deposits in the region are mostly distributed in the margins of the NCC.Main gold concentration districts include Jiaodong in the eastern margin,     

EFFECTS OF SOIL CRUSTING ON SOIL MOISTURE, RUNOFF AND EROSION: FIELD OBSERVATIONS

1 INTRODUCTION Soil crusting, or soil sealing, is one of the common phenomena in agricultural lands or semi-arid and arid soils. Due to the breakdown of soil aggregates by raindrops, soil surface develops a very thin, often less than a few millimeters, dense layer. Many studies indicated that such a thin layer significantly reduces infiltration capacity and increases surface runoff (i.e. McIntyre, 1958; Edward and Larson, 1969; Agassi et al., 1985; Bradford et al., 1986; Romkens et al.,…     

Pyroxenite melting at subduction zone: Implications for the origin of mafic arc magmas

<正>1. Introduction The oceanic arc basalts and continental arc andesites are typical products of subduction zone magmatism(Straub et al., 2011; Zheng et al., 2020). However, there has been controversy over the lithology of their magma sources. As this issue is closely related to both physicochemical and geodynamic mechanisms of subduction zone magmatism, it has become one of the key issues in the study of convergent plate margins(Zheng et al., 2022).     

发展板块构造理论:从洋壳俯冲带到碰撞造山带

地壳俯冲和大陆碰撞是板块构造理论的核心,而认识大陆碰撞造山带的形成和演化,是发展板块构造理论的关键.根据俯冲地壳的性质,业已认识到不同类型的板块俯冲带.根据碰撞块体的性质及其衍生岩石的成分,已经认识到大陆碰撞形成了两种类型的造山带.弧陆碰撞造山带既含有古老地壳物质,也含有新生地壳物质,它们在碰撞后阶段的再造就能够产生不同地球化学成分的岩浆岩.而对于两个相对古老大陆之间的碰撞所形成的造山带来说,碰撞后岩浆作用只是俯冲带古老地壳的再造.碰撞造山带在岩石圈拉张作用下发生活化再造,不仅再造作用在构造体制上具有继承性,而且再造产物岩浆岩在地球化学成分上也具有继承性.因此,研究碰撞后体制下的造山带再造,认识大陆碰撞造山带深部物理化学差异、俯冲地壳性质与碰撞后岩浆岩之间的成因联系,建立碰撞后阶段大陆构造演化的基本规律,是构建大陆动力学体系、发展板块构造理论的关键.     

俯冲带的后撤与弧后扩张

西太平洋地壳年龄较老,因而岩石层较冷和比重较大,俯冲带的角度也较大,活动和成熟的弧后盆地则较多;条件与之相反的东太平洋弧后盆地则较少.本文探讨这种相关关系的力学成因,计算了俯冲板块诱生的弧后上涌地幔流动.计算表明,俯冲角度大及存在后撤俯冲时,有利于在弧后地区产生明显的上涌地幔流,这种深部热物质的上涌会导致弧后扩张.反之,年龄较轻的海洋地块较热和较轻,俯冲角度一般也较小,不易诱生上涌地幔物质流动和弧后扩张.大陆地壳密度小于地幔物质,大陆碰撞区就更不具备弧后扩张的条件.     

MODELING THE FATE AND TRANSPORT OF HYDROPHOBIC ORGANIC COMPOUNDS IN AN UNSTEADY RIVER-ESTUARINE SYSTEM

1 INTRODUCTION Extensive literature (Brown et al., 1985; Sawhney et al., 1981; Bierman and Swain, 1982; Connolly, 1980; Lopez-Avila and Hites, 1980; O扖onnor, 1988) described lots of sorbed pollutants or toxic substances in bed sediments of rivers, even after the effluent was halted for a long time. This is particularly true for hydrophobic organic compounds that can be sorbed on the particles and accumulated in the river bed sediments (Karickhoff et al., 1979). Pollution events of…     

中国大陆地壳运动与汶川MS8.0级地震孕育的关系

根据网络工程的GPS站点观测资料,计算相对中国大陆整体1999～2007年的趋势运动速率和2004~2007年的动态运动速率,用青藏亚板块和华南亚板块的参数计算龙门山断裂带的活动参量,研究了中国大陆运动场和其变化,分析了地壳运动场的特征与汶川M_S8级地震的孕育关系.结果揭示出：现今地壳的运动分区与地质新构造单元基本一致,显示现代地壳构造活动是新构造运动的继承和发展;中国大陆地壳运动的动力主要与印度板块、太平洋板块与欧亚板块的相互碰撞俯冲产生的作用力有关.汶川M_S8级地震的发生,主要是由于印度板块对青藏亚板块的向北推挤、产生侧向运动,致使龙门山断裂带遭受挤压产生能量积累所致.2004～2007年的地壳动态运动,使龙门山断裂带走滑活动加强,从稳定的压应变积累状态转入了剪切作用下的易活动状态.     

中国大陆地壳运动与汶川Ms8．0级地震孕育的关系

根据网络工程的GPS站点观测资料,计算相对中国大陆整体1999～2007年的趋势运动速率和2004～2007年的动态运动速率,用青藏亚板块和华南亚板块的参数计算龙门山断裂带的活动参量,研究了中国大陆运动场和其变化,分析了地壳运动场的特征与汶川Ms8级地震的孕育关系.结果揭示出:现今地壳的运动分区与地质新构造单元基本一致,显示现代地壳构造活动足新构造运动的继承和发展;中国大陆地壳运动的动力主要与印度板块、太平洋板块与欧亚板块的相互碰撞俯冲产生的作用力有关.汶川Ms8级地震的发生,主要是由于印度板块对青藏亚板块的向北推挤、产生侧向运动,致使龙门山断裂带遭受挤压产生能量积累所致.2004～2007年的地壳动态运动,使龙门山断裂带走滑活动加强,从稳定的压应变积累状态转入了剪切作用下的易活动状态.     

利用遗传算法反演非弹性衰减系数、震源参数和场地响应

随着数字化地震台网在全国陆续建设完成,利用数字化台网记录的大量地震波形资料提取地震的震源参数,如地震矩、破裂尺度、应力降等,更好地为地震预测和地震危险性分析服务,逐渐成为当前的一项日常工作(Hough et al.,1999;Bindi et al.,2001).虽然     

2008年汶川地震触发滑坡量大于造山作用生长量

浅源地震是山区地壳抬升的主要驱动力（Avouac,2008）。然而,浅源大地震也触发大范围的同震滑坡,造成显著、但在空间上不均匀的侵蚀（Keefer,1994;Malamud et al,2004;Larsen et al,2010）。因此地壳抬升与同震滑坡的分布及规模间的相互作用就引发了一个根本的问题,即大地震及其相关的滑坡是创生还是消毁了山区地形。2008年中国四川Mw7．9汶川地震触发了超过56000处滑坡（Dai et al,2011）,其空间分布仅仅部分与构造变形样式有关（Shen et al,2009）。通过将滑坡面积一体积标度关系（Larsen et al,2010;Guzzetti et al,2009）应用于高分辨率卫星影像,我们仔细检查了造山方量的潜在变化。我们估计,同震滑坡产生了约5～15km^3的可侵蚀物质,大于2．6±1．2km^3（deMichele et al,2010）的同震地壳抬升净方量。这种差异表明,在可能的2000-4000年的地震复发周期中（Shen et al,2009）,即使只有小部分滑坡物质从造山带中运移走,汶川地震也会在龙门山导致物质净亏损。我们的结果对长期以来广泛持有的大倾滑或走滑地震能造山的观点提出了挑战,并希望引起对同震滑移、滑坡量与地形生成之间的关系更多的思考研究。     

Preface to the Special Issue on Earthquake-Induced Landslides

正Earthquake-induced landslides are the most destructive secondary geological hazards following large earthquakes that can destroy infrastructures and cause loss of lives and properties (Marano K.D.et al.,2010;Xu Chong et al.,2018).In the past few decades,earthquake-induced landslides have captured growing interests of both scientific communities     

强震前空间天气变化与地磁活动指数存在的问题

地磁活动指数( Dst)不仅是监测空间天气活动的重要参数,也是地震电磁研究中作为排除来自空间天气的"非震"信号的重要参数(Le et al,2011).Dst指数计算简便,具有连续性和时序性较好的优势,但其物理意义复杂,不能完全反映磁暴过程,且存在计算误差以及数学意义不明确等问题.如台站和暴时变化双重因素,可能会对Dst指数计算产生影响(Campbell,2004;Karinen et al,2006; Kamide et al,2007;Borovsky et al,2017).结合地磁活动指数,利用全球地磁台网地磁场观测资料(全球地磁台站分布见图1),分析多个强震事件在临震和震前半年所伴随的全球地磁场扰动及空间天气变化特征.