中国东北—华北新生代火山活动的深部动力学机制

在综合地质年代学、数值模拟和岩石学研究成果的基础上,作者提出中国东北—华北地区新生代玄武质火山活动是岩石圈发生拆沉失稳,导致软流圈地幔发生强迫对流的结果。发生在东北—华北地区中部的岩石圈拆沉失稳诱发了早第三纪火山活动,而地幔对流环的扩展引起的热机械侵蚀作用使得周边地区相继发生岩石圈拆沉,从而导致晚第三纪第四纪火山活动的产生。拆沉失稳机制得到了大地热流、布格重力异常反演和新构造运动研究结果的支持。     

中国东北地区新生代火山活动的构造背景

中国东北地区新生代以玄武岩为主的喷发经历了60~29 Ma、25~15 Ma、＜2 Ma三期及不同喷发期之间的过渡阶段,而每一期又可以分为若干旋回。火山作用形成于不同的构造部位,沿断裂和非断裂分布的玄武岩均有存在,且与不同时期的大陆边缘构造演化相匹配。不同的构造背景下火山活动的分布也不同,且具明显的迁移性。构造环境体现为非造山大陆边缘张裂隙、上地幔上隆的陆内拉张环境、陆内非造山环境等特征。上新世晚期—更新世以来的火山活动与中国西南部地区的大陆板块间的碰撞作用没有关系。     

长白山地区新生代火山活动分期

本文所指长白山地区新生代火山活动,除白头山之外;还包括长白山南坡鸭绿江上游;北坡图们江、松花江上游和长白山西麓龙岗山脉中段,即龙岗火山群中的火山活动。这里新生代火山岩分布面积13000km~2,大小火山二百多座(图1)。     

中国东北东部中生代火山活动与泛太平洋板块

长白山脉中生代火山岩带与东侧之洋陆边界平行展布。火山岩浆作用可划分为三大构造阶段（２３０～１９０Ｍａ,１７８～１２５Ｍａ,１１８～６５Ｍａ）,四大旋回,１１个旋回和２４个火山事件。由安粗岩系和钙碱性岩系组成的一个新的火山岩浆作用构造类型,称之为走滑大限边缘一位分张裂性火山岩系。洋陆板互动方式的更迭及速率的变化是火山夺浆作用地球动力学部发展过程的主控因素。     

中国东北东部中生代火山活动与泛太平洋板块

长白山脉中生代火山岩带与东侧之洋陆边界平行展布。火山岩浆作用可划分为三大构造阶段(2 30~ 190Ma ,178~ 12 5Ma ,118~ 6 5Ma) ,四大旋回 ,11个旋回和 2 4个火山事件。由安粗岩系和钙碱性岩系组成的一个新的火山岩浆作用构造类型 ,称之为走滑大陆边缘—拉分张裂性火山岩系。洋陆板块互动方式的更迭及速率的变化是火山岩浆作用地球动力学深部发展过程的主控因素。     

青藏高原新生代火山活动与高原隆升关系

青藏高原新生代火山岩分布广泛,在时代上几乎贯穿了整个第三纪和早第四纪。火山活动与高原岩石圈的构造演化和隆升过程有良好的耦合关系。高原隆起前、后火山岩在地球化学性质及源区的差异,反映了岩石圈深部地质过程的不同特征。火山活动和高原的隆升都表现了多阶段性和非均匀的特点。推测在上新世末高原面已抬升到4000～4500 m,更新世以来的强烈隆起主要表现为高原周边造山带的构造活化,青藏高原的隆升是多因素综合作用的结果。     

中国东北地区新生代火山活动构造控制及火山灾害

东北地区的新生代火山、火山岩主要沿北东向、北北东向断裂带,其次沿北西向断裂等分布,这是由东北地区所处的区域大地构造环境所决定的。４２．４Ｍａ以后,太平洋板块运动方向由ＮＮＷ转为ＮＷＷ,这与我们研究的断裂带内,由断裂、节理求得的主压应力方位转化是吻合的。在伊通—依兰断裂带内,前第三纪主压应力σ１平均方位ＳＥ１２２°,第三纪以后,主压应力σ１方位转为９８°。因此,新生代特别是渐新世以后,在近东西向最大水平挤压应力作用下,使得东北地区已存在的北东向、北北东向断裂发生右旋扭动,在右旋扭动过程中将这些断裂拉开,逐渐演化为走滑拉伸裂陷盆地或裂谷盆地,同时为岩浆上升提供了通道。由于太平洋板块对欧亚大陆俯冲,东北地区４个活火山群（即长白山火山群、五大连池火山群、龙岗火山群和镜泊湖火山群）中的活火山都有再次爆发、造成灾害的危险     

腾冲地区晚新生代火山活动浅析

腾冲火山喷发活动具有多期多次性,并且各期各次火山岩在空间上存在复杂的重叠关系。本文应用数学地质方法对火山岩地质年龄值和某些重要化学组分进行研究,结合火山岩岩石化学特征、野外产状、风化剥蚀程度等进行分期分类。在此基础上,将该区火山活动划分为５个喷发期。它们组成由基性喷发向中酸性喷发过渡的２个喷发旋回。最后,对该区未来火山喷活动进行了预测。     

火山活动与沉积盆地的形成和演化

我国大陆地壳进入中生代以来,发生了较其他陆壳更为强烈的构造运动,印支,燕山,喜马拉雅运动都是发生在我国大陆地壳以裂陷作用为主的典型运动,在中生代板块构造的特定时代和以裂陷作用主主的构造运动作用下,岩浆活动沿断穿骨石圈和地壳的深断裂发生,上涌至地壳地面形成火山岩带和地层格架中的火山岩层,上涌至地壳内部形成壳内流体相央浆房而成为高导层,火山活动是由中生代生成的太平洋板块和我国大陆地壳俯冲,使大陆地壳深     

中国地热资源潜力评价

中国地热资源分布广泛,资源种类繁多,分布具有明显的规律性和地带性。针对中国不同类型的地热资源,采用不同的评价方法分别对浅层地热能、水热型地热资源和干热岩资源进行了潜力评估,并对地热资源的开发利用现状及地热资源开发利用的经济环境效益进行了分析。我国地热资源量相对较为丰富,出露温泉2 334处,地热开采井5 818眼。水热型地热资源量折合标准煤12 500亿吨,每年可开采量折合标准煤18.65亿吨;336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤7亿吨;干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨。目前我国地热资源每年利用量折合标准煤0.21亿吨,其中水热型地热资源开采率仅为0.2%,浅层地热能开采率仅为2.3%,地热资源开发利用潜力巨大。在现有技术条件下科学开发利用地热资源,每年可节煤10亿吨,其中336个地级以上城市浅层地热能资源高效利用每年可节煤2.5亿吨;地下热水资源高效利用每年可节煤7.5亿吨,地热资源节能减排效果显著,能有效缓解雾霾。     

Cenozoic Volcanism in South China Sea and Its Vicinity and South China Sea Spreading

The rock series, rock types and Sr-Nd isotopic dating of the Cenozoic volcanic rocks in the South China Sea are similar to those in its vicinity. On the basis of the spreading age of the South China Sea, the Cenozoic volcanic rocks are divided into three stages: the pre-spreading stage, the spreading stage and the post-spreading stage. The deep process characteristics of the asthenosphere and lithosphere may be inferred from the study on primary basaltic magma. The top layers of the asthenosphere both in the spreading stage and in the pre-spreading stage are closer to the earth surface than that in the post-spreading stage. From the pre-spreading stage to the spreading stage, the top layer of the asthenosphere decreased in depth, while the amount of interstitial partial melts increased. The evolution of the primary basaltic magma shows a progressive evolution sequence of the rifting volcanism and a faster lithospheric spreading velocity. From the spreading stage to the post-spreading stage, the top layer of the asthenosphere gradually increased in depth, but the amount of interstitial partial melts decreased. The evolution of primary basaltic magma shows a retrogressive evolution sequence of the rifting volcanism and a gradual decrease in the lithospheric spreading velocity. The depth recognized by the study on the Cenozoic volcanism demonstrates the deep environment for the formation and evolution of the South China Sea.     

腾冲火山和地热

腾冲县境面积约5700 km2,晚新生代喷出的火山岩约50 km3,占 据面积约1100 km2。以早更新世喷出的中—酸性熔岩规模最大,全新世火山活动已呈强弩之末。但是,晚新生代的地热活动无疑构成腾冲县境强烈地热活动的地质背景。县境共有58个水热活动区,温度高于45℃的热泉区占24个,其中还有3个沸泉群。热海地热田排放氯\|重碳酸\|钠型水,热储温度可望达到270℃,其岩浆热源埋藏深度约7 km,是最有开发前景的一个高温地热田     

东南沿海地区新生代火山作用和地幔柱

通过本文的研究表明 ,东南沿海地区从沿海→内陆 (牛头山→闽清→明溪 )新生代玄武岩的年龄逐渐变小 ,具有火山链的特征 ;微量元素和 Sr- Nd同位素特征与洋岛玄武岩 (OIB)类似 ;上地幔具有过热状态和扰动的热结构 ;地球物理具有低的 Vs 异常及提供了在该区下面具有地幔柱的 CT模式 ;火山岩具有较高的 3He/4He同位素比值 ,因此提出了研究区下面存在地幔柱。进一步根据火山岩的热动力学参数 ,从沿海→内陆 ,随火山岩年龄变小 ,火山岩的碱性程度逐渐增加 ,岩浆起源的深度逐渐变深 ,局部熔融程度逐渐变小等特征 ,提出了地幔柱的形成是由太平洋板块俯冲诱发 ,地幔柱位于俯冲带上面 ,南海的扩张和新生代火山岩的形成是地幔柱作用的结果 ,并提出地幔柱成因演化模式。     

东南沿海及南海新生代火山作用与南海的形成演化

中国东南沿海地区和南海海域新生代火山岩系列、类型和SrNd同位素特征十分相似,具有板内玄武岩的特征。根据南海扩张时代,将新生代的火山岩划分为扩张期前、扩张期和扩张期后3大阶段,并利用原生岩浆推导了软流圈岩石圈的一些深部作用特征。扩张期前（接近扩张期）和扩张期软流圈顶部埋深较浅。从扩张期前（接近扩张期）到扩张期软流圈顶部埋深变浅,隙间熔浆增加,原生岩浆的演化具有前进式裂谷火山作用的演化序列,岩石圈扩张速率变大。从扩张期到扩张期后（直至第四纪）,软流圈顶部埋深逐渐变深,隙间熔浆减少,原生岩浆的演化表现出后退式裂谷火山作用的序列,岩石圈扩张速率逐渐变慢。新生代火山作用显示出的深部作用特征与南海的扩张和闭合一致,这为我们提供了南海形成和演化的深部作用证据。     

西藏及腾冲地区晚新生代火山作用的构造背景

产在潜火山岩中的七宝山金矿是中国与火山隐爆作用有关的比较典型的金矿床。金矿床严格受火山机构控制,中生代的火山喷发作用在七宝山地区形成破火山口,并形成了一组火山岩及潜火山岩。通过对该区火山岩、潜火山岩以及金矿床的研究,证实七宝山地区中生代的火山活动与金矿化密切相关。     

地热资源的利用及其面临的若干问题

地热资源是一种具有巨大开发前景和潜力的清洁替代再生资源,在当前我国乃至全球面临能源短缺＂瓶颈＂时期,研究其分布、形成、储藏、运移机理、开采模式,及其对生态环境的影响等,具有重要的意义。通过分析国内外地热资源的分布、研究和开发利用现状,初步探讨了中国地热资源开发与研究中面临的若干问题,并对地热资源的开发与研究前景等方面提出相应的建议。