年青的九州俯冲带的地震结构和岩浆作用

地震层析成像表明，在九州北部深达俯冲的菲律宾海板块的地幔楔存在低速异常，且扩展到弧前区。我们还用岩石学资料采用数值模拟方法估计地幔楔的流体分布。地震学的数值模拟结果表明，年青的板块俯冲带的熔融和岩浆作用不同于老板块。脱水和熔融发生在年青（且热）板块如九州北部（≤26Ma）之上的板块弧和弧前底下，而流体（水溶液和熔融）主要发生在老板块区的弧后。     

日本俯冲带应力产生与传播的数值模拟

用三维有限元模拟了日本地冲带，分析了板块推力、板块拉力、动态闭锁断层和解耦板间地震对上覆板块内部应力状态的贡献，表明大洋板块推力是海沟。岛弧地区挤压应力的主要来源，这种应力仅有小部分传播到上覆板块内部，软流圈的蠕变能促进这个应力传播过程使岛弧区的应力增大，由密度差异引起的板块拉力产生了分散的挤压应力和拉张应力。断层闭锁导致应力局部集中，板间地震的断层错动只对破裂附近小范围的应力状态产生影响     

大陆深俯冲带的地壳速度结构——东大别造山带深地震宽角反射/折射研究

在安徽大别山(东大别)进行的深地震宽角反射/折射探测获得6条二维地壳速度结构剖面. 结果显示，东大别造山带地壳为一高速穹隆构造，在其核部中、下地壳变质岩出露于地表，波速高达5.0km/s；在其翼部，上、中地壳发育速度约6.1km/s的壳内低速层(体). 莫霍面的起伏变化较大，中心部位深达41km左右，周边地区则抬升到32～34km. 在晓天—磨子潭断裂一线下方莫霍面垂向错断，断距约4km. 东大别造山带具有大陆深俯冲-碰撞造山带地壳结构的典型式样. 莫霍面错断与扬子陆块深俯冲有关，错断处表征扬子与华北陆块碰撞缝合的深部位置. 高速穹隆构造可能是两陆块碰撞挤压的产物，穹隆翼部上、中地壳发育的低速滑脱带(面)可能在碰撞期之后的地壳伸展、超高压变质岩从中地壳抬升出露于地表过程中起到重要作用.     

雅鲁藏布江缝合带的双陆内俯冲构造与部分熔融层特征──INDEPTH项目结果的初步综合

根据中、美两国合作开展的西藏深反射地震结果,提出雅鲁藏布江缝合带（YZS）的"双陆内俯冲"构造模式和缝合带南、北分别存在着不同特征的、规模不一的部分熔融层；提出YZS处断裂向深部延深有限,认为YZS处地壳增厚有4种机制：①地壳规模的大的俯冲增厚；②上部地壳内的俯冲和背冲增厚；③下地壳内的底部垫托增厚和挤压增厚；④深部熔融体的向上挤入而引起的地壳增厚.提出可能存在两条大的伸展性断裂,造成江孜南、北地块间出现了大升降.     

雅鲁藏布江缝合带的双陆内俯冲构造与部分熔融层特征──INDEPTH项目结果的初步综合

根据中、美两国合作开展的西藏深反射地震结果,提出雅鲁藏布江缝合带（YZS）的"双陆内俯冲"构造模式和缝合带南、北分别存在着不同特征的、规模不一的部分熔融层;提出YZS处断裂向深部延深有限,认为YZS处地壳增厚有4种机制：①地壳规模的大的俯冲增厚;②上部地壳内的俯冲和背冲增厚;③下地壳内的底部垫托增厚和挤压增厚;④深部熔融体的向上挤入而引起的地壳增厚.提出可能存在两条大的伸展性断裂,造成江孜南、北地块间出现了大升降.     

雅鲁藏布江缝合带的双陆内俯冲构造与部分熔融层特征──INDEPTH项目结果的初步综合

根据中、美两国合作开展的西藏深反射地震结果,提出雅鲁藏布江缝合带（YZS）的"双陆内俯冲"构造模式和缝合带南、北分别存在着不同特征的、规模不一的部分熔融层;提出YZS处断裂向深部延深有限,认为YZS处地壳增厚有4种机制：①地壳规模的大的俯冲增厚;②上部地壳内的俯冲和背冲增厚;③下地壳内的底部垫托增厚和挤压增厚;④深部熔融体的向上挤入而引起的地壳增厚.提出可能存在两条大的伸展性断裂,造成江孜南、北地块间出现了大升降.     

地学棱镜实施计划：裂谷和俯冲带边缘的地球动力学过程（下）

被动的裂谷系统在裂谷过程中扮演了重要角色,因为它们包括了整个地质学历史的记录,从裂谷开端、大陆裂解、海底扩张以及最后的成熟边缘。RIE 起始的目标如同地学棱镜科学计划草案（DSP）所描述,是了解裂谷初始如何进行,驱动裂谷的过程如何相互作用和演化,这些过程如何导致特别的裂谷架构,什么是裂谷期和后裂谷期边缘演化过程中大陆、海洋、大气之间的基本变动。     

地学棱镜实施计划:裂谷与俯冲带边缘的地球动力学过程(上)

正1执行概要GeoPRISMS(地学棱镜:裂谷与俯冲带边缘的地球动力学过程),作为MARGINS项目的后续研究,将对未来10年大陆边缘的起源、演化和活动进程等地学界主导和交叉学科的研究起指导作用。在MARGINS计划指导下,开展未来10年以地学为主导的大陆边缘科学研究,GeoPRISMS将提高对这些海岸交叉系统及其在全球陆地进程、资源分布和地质灾害等方面重要性的基础性认识。在下一个10年,GeoPRISMS将支持大范围宽领域整合的研究方法,包括海洋和陆     

西天山古俯冲带深部流体来源--来自高压变质带内高压脉和主岩的Pb,Sr同位素证据

对西天山高压变质带内高压脉的研究表明,高压脉与寄主岩石具总体一致的Pb和Sr同位素组成,高压脉206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb及87Sr/86Sr(t=340 Ma)分别为17.122～17.431,15.477～15.611,37.432～38.689和0.70529～0.70705;主岩上述比值为17.605～17.834,15.508～15.564,37.080～38.145和0.70522～0.70685.与主岩相比,高压脉具大得多的Pb同位素组成变化.高压脉和主岩Rb/Ba,Ce/Pb,Nb/U和Ta/U比值均介于洋岛玄武岩(OIB)或洋中脊玄武岩(MORB)与陆壳间,显示有陆壳物质混入.西天山古俯冲带深部成脉流体为来自具Ⅰ类富集地幔特征的大洋玄武岩(主岩原岩)进变质脱水与来自俯冲沉积物(包括陆源沉积物)进变质脱水形成的两种流体的混合.     

东北日本地震波速度、VP/VS和各向异性结构:对俯冲带水迁移过程的探讨

本文利用区域地震初至波到时数据,通过地震层析成像研究获得了东北日本俯冲带上地幔（深至约150 km）的P波速度（V_P）、S波速度（V_S）、V_P/V_S和P波各向异性结构.结果表明,低速及高V_P/V_S比异常体主要分布在火山下方的下地壳和地幔楔中,其与低频地震的分布吻合,该区域与俯冲板块脱水所释放的流体及其导致的部分熔融密切相关;俯冲的太平洋板块内可能由于脱水脆化导致的双层地震带区域则没有表现出整体的高V_P/V_S值,其可能与俯冲板块内部含水矿物含量有关;俯冲板块内双重地震带区域及上覆地幔楔薄层主要表现为与海沟平行的方位各向异性和正的径向各向异性,其可能是由于含水矿物的脱水使橄榄石晶格结构发生了从A型到B型的变化所引起的.我们研究表明,结合地震波速度和各向异性结构能够加深对俯冲带内水运移过程的认识.

     

西天山古俯冲带深部流体来源——来自高压变质带內高压脉和主岩的Pb,Sr同位素证据

对西天山高压变质带内高压脉的研究表明, 高压脉与寄主岩石具总体一致的Pb和Sr同位素组成, 高压脉206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, 208Pb/204Pb及87Sr/86Sr (t = 340 Ma)分别为17.122~17.431, 15.477~15.611, 37.432~38.689和0.70529~0.70705; 主岩上述比值为17.605~17.834, 15.508~15.564, 37.080~38.145和0.70522~0.70685. 与主岩相比, 高压脉具大得多的Pb同位素组成变化. 高压脉和主岩Rb/Ba, Ce/Pb, Nb/U和Ta/U比值均介于洋岛玄武岩(OIB)或洋中脊玄武岩(MORB)与陆壳间, 显示有陆壳物质混入. 西天山古俯冲带深部成脉流体为来自具I类富集地幔特征的大洋玄武岩(主岩原岩)进变质脱水与来自俯冲沉积物(包括陆源沉积物)进变质脱水形成的两种流体的混合.     

辽东台隆、燕山带和兴蒙造山带台站下方地壳厚度和平均波速比(VP/VS)的横向变化及其构造意义

本文研究采用接收函数H-κ方法获得了辽东台隆、燕山带和兴蒙造山带台站下方的地壳厚度和平均波速比(VP/VS).结果显示,研究区域三个构造区地壳平均厚度略有差别,分别为32、33 km和35 km,但横向变化特征各异.辽东台隆地壳中间厚两端薄,燕山带地壳厚度的变化相对平缓,而在兴蒙造山带内,以索伦缝合带为界地壳呈由东南向西北增厚趋势,并在缝合带附近变化迅速.VP/VS比值在整个研究地区也表现出显著波动,特别是在燕山带波速比横向变化明显,在靠近兴蒙造山带的边界附近(大致对应于南北重力梯度带位置)明显增高;而在兴蒙造山带波速比则相对偏低,且横向变化较小.燕山带与兴蒙造山带地壳结构特征的差异表明,燕山带在中-新生代可能经历了更为强烈的后期改造.南北重力梯度带附近地壳结构的明显改变,并结合前人观测到的该处岩石圈深部结构的强烈横向变化,表明重力梯度带可能是一条岩石圈尺度的大型陆内构造边界带,其两侧地区可能经历了不同的显生宙岩石圈演化过程.兴蒙造山带(索伦缝合带附近)以及辽东台隆地壳厚度的变化与地形相对应,而其波速比值也相对稳定,这可能反映了两个区域各自受到的地壳改造横向差异性相对较小,结构和成分相对均匀.