大兴安岭造山带及两侧盆地的地壳速度结构

内蒙新巴尔虎左旗-黑龙江齐齐哈尔深地震测深剖面长630 km,跨越海拉尔盆地、大兴安岭造山带和松辽盆地.本文根据沿测线爆破地震的9炮记录截面图中,5个震相的到时资料,结合地震记录中的振幅信息,确定了沿剖面的二维纵波地壳速度结构,海拉尔盆地的地壳厚度为39.0~41.0 km,大兴安岭造山带西侧莫霍面深度为38.5~43.5 km.东侧的莫霍面深度为34.5~36.4 km.松辽盆地的莫霍面深度为32.4~36.2km.整个地壳形态东浅西深,松辽盆地最浅的莫霍面深度为32.4 km,大兴安岭西侧最深的莫霍面深度为43.5 km.最后讨论了本区的深部特征和盆山结构关系.     

大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究

前言 中国东部中一新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区。20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山（主要是第四纪火山）鲜为人知,     

大兴安岭西盆地群域构造与地球物理场综述

中国东北地区大兴安岭西侧盆地群包括漠河盆地、根河盆地、拉布达林盆地、海拉尔盆地和二连盆地等,蕴藏着丰富的中、新生代油气资源.为研究该盆地群域古生代、中新生代构造演化,综合建立盆地群域地球动力学模型,补充东北亚构造演化理论,本文综述该盆地群域受控的区域构造与深部构造背景、盆地群构造特征与性质、主要控盆断裂特征、盆地群油气条件比较以及盆地群域已完成并取得重要结果的地球物理工作.归纳已有主要认识和研究结果：（1）对大兴安岭西侧的盆地群起构造控制作用的构造带包括蒙古-鄂霍茨克洋缝合带、西拉木伦河缝合带、黑河-贺根山缝合带、塔原-喜桂图缝合带、西太平洋板块俯冲带,以及额尔古纳-呼伦断裂和得尔布干断裂.（2）二连盆地、海拉尔盆地和漠河盆地的盆地构造轴向与蒙古-鄂霍茨克洋缝合带走向相关;而且三个盆地内的一级构造单元走向（隆起、坳陷和推覆带）也具有这类特点.（3）几个地学断面的综合地球物理研究表明,大兴安岭西侧盆地群岩石圈地幔厚度自北向南变厚,南部盆地基底与华北地台基底表现类似;盆地群基底电性结构因受到软流圈热物质作用可能在继续演化.（4）在盆地沉积地层方面,漠河盆地的下部是侏罗系陆相煤系地层,上部是白垩系火山岩地层;海拉尔盆地由下侏罗统的铜钵庙组、南屯组,上侏罗统的大磨拐河组和下白垩统的伊敏组共同组成扎赉诺尔群,厚约3000 m;二连盆地中生代地层中,中下侏罗统主要为含煤建造,上侏罗统为火山岩建造,下白垩统主要为含油建造和含煤建造,上白垩统为砂砾岩建造.（5）盆地群整体勘探程度较低.基于上述研究结果,需要进一步研究的科学问题包括：由本研究区的地球物理、构造地质、石油地质等多学科的综合研究,解决研究区受控的区域构造应力场所包括的因素及其作用,以及在岩石圈尺度上三维空间的地球物理场表征;深部构造对盆地群域构造的作用;从晚古生代到中新生代研究区构造演化特点及其依据;从北至南约1650 km长的盆地群域构造差异与依据;盆地群（域）油气条件与毗邻的松辽盆地在构造成因上的差异.

     

大兴安岭中南段杜尔基地区早白垩世侵入岩岩石地球化学特征及构造环境

杜尔基地区处于大兴安岭中南段,区内中生代侵入岩广泛发育。八个样品K—Ar全岩法测年结果为100．15～120．29Ma,形成于早白垩世。岩石化学分析结果具有高硅、高钾、富碱、过铝、贫铁、镁、钙特征,属于碱性岩系列。稀土元素总量平均值为146．85μg/g,球粒陨石标准化曲线整体平缓右倾,显示富Rb,贫Sr、Ba特征,具有Eu负异常,微量元素具有明显的Sr、Ba、Ti负异常,反映了具有强烈分异的分离结晶作用存在,说明岩石形成于长期较稳定的构造背景,可能形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境。     

大兴安岭西侧盆地群推覆构造的地震学证据

推覆构造是一种和油气有关的重要构造形式,主要产出于造山带前陆,是挤压或压缩作用的结果,对油气的生成、储集、运移、圈闭和保存条件都有着重要的影响.研究区从漠河盆地、海拉尔盆地到二连盆地内的中生代推覆构造,组构了大兴安岭西盆地群推覆构造.本文通过对三个盆地五种推覆构造的地震学研究,将其推覆方向归结为两类：第一类由北西向南东推覆,在三个盆地中表现明显;第二类由南东向北西推覆,在海拉尔盆地和二连盆地内有显示.认为第一类推覆作用来源于蒙古-鄂霍茨克洋自西向东的闭合;第二类推覆作用来源于太平洋板块俯冲的远程应力作用.

     

大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度与泊松比分布特征

利用2009～2016年内蒙古自治区数字地震台网宽频带固定地震台站的远震波形数据,采用接收函数H-k算法获得23个基岩台站下方的莫霍面深度和泊松比,同时,收集并筛选出277个已有探测台阵和流动台站的接收函数研究结果,综合分析给出大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度、泊松比的分布特征。研究表明,研究区域的莫霍面在整体上呈现自东向西逐渐加深的特征,莫霍面深度为25.0～42.3km,平均约为33.5km。莫霍面最浅的区域为松辽盆地(深度为27.0～35.0km),最深的区域为大兴安岭重力梯级带以西地区(深度为41.0～42.3km)。研究区域泊松比为0.19～0.33,平均值为0.26,大于全球大陆地壳的平均值。泊松比高值异常区集中在火山岩区及具有较厚沉积层的盆地。台站所处位置的海拔与莫霍面深度之间具有较强的正相关性,艾里补偿模式在研究区成立,莫霍面起伏与区域地形地貌特征间具有显著的镜像关系。大兴安岭地区的莫霍面深度与泊松比间存在显著的反相关关系,而在松辽盆地及周缘地区未发现明显的规律性,这也意味着松辽盆地在构造演化过程中经历了更为复杂的地壳改造过程。     

大兴安岭焰山、高山火山——一种新的火山喷发型式

在野外地质资料基础上,利用火山形态学方法,探讨了大兴安岭焰山、高山火山的喷发型式。结果表明,大兴安岭哈拉哈河-绰尔河火山群中的焰山和高山火山不同于斯通博利式喷发形成的火山,其早期爆破喷发的火山碎屑形成火山渣锥、空降火山碎屑席和小型火山碎屑流,晚期溢出大量熔岩。两火山具有较高大的锥体(标高200～300m以上),在结构上,松散火山砾、火山弹等构成下部的降落锥,熔结集块岩构成上部的溅落锥。由火山砾和火山灰组成的空降火山碎屑席分布在火山锥体周围。两火山溢出的熔岩经历了从结壳熔岩→翻花石→渣状熔岩的演变。根据喷发产物可推断焰山和高山火山具有以下喷发特征:爆破喷发形成持续的喷发柱→斯通博利式喷发→熔岩喷泉喷溢,其中以持续时间较长的喷发柱区别于典型的斯通博利式喷发。类似焰山、高山火山的喷发特征,在龙岗第四纪火山群、镜泊湖全新世火山群中也都有个例,这是中国大陆火山作用中一种新的喷发型式。     

中国东部大兴安岭重力梯级带域地球物理场特征及其成因

综合利用7条地学断面（GGT）资料研究了大兴安岭重力梯级带附近的壳幔地球物理特征模式.分析了形成上述地球物理特征的3种因素:东亚大陆边缘周边三大板块运动、地幔流运动和地幔热柱。对大兴安岭重力梯级带的重力异常的正演拟合结果表明,壳幔物质密度不均匀和莫霍界面超伏造成该带的重力异常,地应力场的综合作用产生了该重力梯级系列地球物理特征。最后,探讨了大兴安岭重力梯级带成因机制,提出了以“挤”、“涌”为动力的“三结点模型”。     

大兴安岭与两侧盆地结合地带深部电性结构与岩石圈尺度构造关系

横跨大兴安岭与海拉尔盆地和松辽盆地结合地带的大地电磁测深剖面揭示了盆山构造的深部电性结构.剖面西起海拉尔盆地东缘,向东延伸穿过大兴安岭中部,一直到达松辽盆地西缘.本文对剖面测点的二维偏离度、构造走向等进行了计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TM模式的数据进行了反演,获得了该剖面的地壳、上地幔电性结构模型,划分出三个典型构造单元:海拉尔盆地、大兴安岭和松辽盆地.研究结果表明,海拉尔盆地东缘和松辽盆地西缘浅部都呈低阻特征,但松辽盆地西缘深部电性结构比较复杂,而大兴安岭整体呈高阻特征.海拉尔盆地东缘可能属于兴安块体,松辽盆地西缘与大兴安岭接触关系复杂.海拉尔盆地东缘岩石圈厚度约为110 km,大兴安岭岩石圈厚度约为110~150 km.大兴安岭上地壳基本呈高阻特征,可能为多次叠置的岩浆岩,代表大兴安岭经历了多期次岩浆作用;中下地壳横向存在较大范围低阻体,可能反映了大兴安岭地壳内部非刚性的特点;残存在岩石圈地幔的高阻异常,说明其下地壳可能发生过拆沉作用.大兴安岭与松辽盆地结合带存在一个岩石圈尺度的西倾低阻带,向下延伸到岩石圈底部,可能是早期松嫩地块向兴安地块俯冲并以软碰撞形式拼合的构造遗迹.     

地球物理剖面揭示大兴安岭域壳幔结构及其地质意义

大兴安岭域,包括大兴安岭及其两侧盆地,穿过额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块和辽源地体.本文在东北地区已有的近东西向的全球地学断面（GGT）资料基础上,在大兴安岭两侧补充了2条近南北向的地球物理剖面,组构了综合地球物理栅状图;又结合区域内其他7条经综合解译的地球物理剖面,分析讨论了研究区壳幔结构特征及其地质意义.论文得到如下初步结果：（1）研究区莫霍界面以大兴安岭重力梯级带为分界,西部和东部深度有明显差异;以索伦山-西拉木伦河缝合带为界的南北岩石圈-软流圈界面（LAB）深度、软流圈有明显差异.呈现出地壳东西分带、岩石圈地幔南北分块的特征.（2）额尔古纳-兴安微板块具有较稳定的岩石圈地幔组构,与南部的中朝板块的岩石圈地幔具有较大差别;额尔古纳地块与西伯利亚板块的岩石圈特征更为接近.（3）获得古缝合带位置线索.林西以南的翁牛特下方存在明显的LAB南北向抬升,这是古亚洲洋闭合在岩石圈尺度上留下的遗迹;索伦山缝合带东延至西拉木伦河,是古亚洲洋闭合的场所.（4）大兴安岭域跨过两条板块缝合带,该区域北部与中部岩石圈组构特征相近,但它们的岩石圈地幔基底并不相同,这是在塔源-喜桂图缝合带于早古生代的拼合之后由数亿年的长期壳幔物质横向均衡作用所致.

     

大兴安岭西北部中新生代盆地群基底电性分带特征研究

位于大兴安岭西北部的中新生代盆地群(海拉尔、根河、漠河),其构造受到大兴安岭断裂、德尔布干断裂的控制,西北方向的蒙古—鄂霍茨克缝合带、南部西拉木伦河—延吉缝合带甚至更远的西太平洋板块运动、印度板块运动以及黑龙江中西部微板块间拼合等区域构造应力场叠加作用在该盆地群基底产生了复杂的深部构造特征.本文利用沿盆地群实施的4条(1000余公里、94个测点)MT剖面处理解释的地电学结构,得到盆地群基底电性结构沿北西—南东方向分带的特征.引入物理量"低阻化作用"借以描述盆地基底物性的变化.综合分析表明,盆地群基底电性结构因受到软流圈热物质作用可能在继续演化.     

大兴安岭四方山天池全新世以来沉积物正构烷烃分布、单体碳同位素特征及古环境意义

对位于大兴安岭中北段四方山天池全新世以来湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征及其单体碳同位素组成进行了讨论分析.结果表明,正构烷烃碳数分布范围为nC_(17)~nC_(33),绝大多数样品具有单峰型的分布特征,少数样品呈现双峰型分布特征,单峰型以nC_(27)为主峰,双峰型分布中前峰群以nC_(21)为主峰、后峰群以nC_(27)为主峰;短链正构烷烃(nC_(21))奇偶优势不明显,中链(n C23~n C25)和长链正构烷烃(nC_(27))具有明显的奇碳优势;正构烷烃的分布特征揭示四方山天池湖泊沉积物中的有机质来源于陆生植物和水生植物的共同输入,并以陆生植物贡献为主.全新世以来,四方山天池湖泊沉积物中长链正构烷烃单体碳同位素值(δ~(13)C_(27~31))逐渐偏负,与太阳辐射的变化表现出明显的一致性,表明在轨道尺度上该区域的有效湿度的逐渐增加主要受太阳辐射的控制,湖泊水位的变化则既受到西太平洋副热带高压和鄂霍次克海高压相对位置的影响,又受到东南季风和东北季风势力强弱的制约.根据多种气候代用指标的变化,全新世以来四方山天池湖泊环境及其区域气候演化可以划分为5个阶段:(1)11.2-8.0 ka BP:区域有效湿度较低,陆生C_3植物中木本植物比例略有增加,湖泊水位频繁波动,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(2)8.0-6.4 ka BP:区域有效湿度增加,陆生C_3植物中草本植物比例略有增大,湖泊水面收缩、水位下降,湖泊初级生产力变化不大,湖泊营养状态较为稳定;(3)6.4-3.4 ka BP:区域有效湿度比上一阶段更高,陆生C_3植物中木本植物扩张,草本植物比例相对收缩,湖泊水位上升、水面扩大,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态发生好转;(4)3.4-2.4 ka BP:区域有效降水量继续增加,陆生C_3植物中草本植物比例升高,湖泊水位下降、水面收缩,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(5)2.4-0.9 ka BP:区域有效湿度较高,陆生C_3植物中木本植物逐渐增加,湖泊水位上升、水面扩张,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态有所好转.四方山天池湖泊沉积物所记录的全新世以来区域气候环境演化历史,既与中国东北地区其他高分辨率气候记录有较好的一致性,也存在着差异性,表现出独有的区域气候特征.     

巨大断层深处的群发颤动

<正>一个即将发生在北美下方的微震群可能会对地震学家做好大地震的防备工作有所帮助——但前提是地震学家必须学会解读这些颤动事件。过去几周,位于西雅图市的华盛顿大学地震学家一直处于高度警戒状态。他们认为     

京西举人村倾听历史深处的读书声

北京门头沟区斋堂镇军晌乡北的古驿道上,有一座号称京西名村的古山村——灵水村,它历史悠久,以辽、金、明、清的古民居著称。自明清以来,村中出过22个举人,缘此又被称为京西“举人村”。灵水村读书风气浓厚．有“灵水先生遍京西,灵水教师桃李满斋堂”的说法。现在。村东北侧建有文昌阁和魁星楼,文昌帝君是主管功名利禄的神。魁星则负责“朱笔点魁”。     

大兴安岭中南段中生代的构造热演化

通过对大兴安岭中南段中生代火山 深成岩同位素年龄的测定 ,对不同阶段岩浆活动的构造背景进行分析 ,从而确立了该区构造岩浆演化的序列 :晚三叠世以含幔源包体的基性 超基性岩侵位为标志的初始幔隆 ,早 中侏罗世以辉绿岩岩墙群侵入为标志的中、上部地壳伸展 ,晚侏罗世强烈的粗面质火山岩喷发 ,早白垩世板内非造山性质的碱性 亚碱性花岗岩侵位 ,同时还形成了基性岩墙和玄武岩 .据此 ,可以认为中生代大兴安岭的隆升与幔隆背景下深部岩浆上涌密切相关 .这一研究为进一步探讨大兴安岭造山模式奠定了基础 .     

中国大陆强震孕育深处的变形模式

地震预测面临着地球内部的"不可入性"和大地震"非频发性"的问题,是极具挑战性且尚待解决的世界性科学难题之一(陈运泰,2009) .地震活动是断裂活动的直接体现,精定位的震源深度客观反映了断裂深部发生地震滑动变形的起始位置.断裂深部发生的慢滑动和重复地震等对揭示断裂深部行为具有重要的指示意义(Harris,2017).在...     

中国大陆强震孕育深处的变形模式构建

针对地震预测所面临的地球内部"不可入"和大地震"非频发"问题,对重复地震探测获得的孕震深处滑动速率与浅表观测的结果进行对比分析,采用空间换时间的方式初步构建了中国大陆强震孕育深处的变形模式;还通过一些强震事例展示了利用重复地震进行陆内断裂带深部变形的原位探测的优势,并提出应对断裂闭锁段和深浅构造变形差异显著地区的强震危险性加以深入研究。     

研究揭示地幔深处的温度控制洋中脊的火山活动

<正>2014年4月4日《Science》发表题为"洋中脊下深部温度变化的地球物理和地球化学证据"(Geophysical and geochemical evidence for deep temperature variations beneath midocean ridges)的文章指出,地震波数据显示地幔深处的温度控制洋中脊与洋底巨大山脉的海拔高度和火山活动。洋中脊是地幔对流上升形成的,是板块分离的部位,也是新地     

大兴安岭火山群区的深部速度结构及火山成因

中国东北地区新生代板内火山群广泛发育, 其中大兴安岭火山群区的上地幔结构研究匮乏, 火山群的演化机理尚不明确.本文收集近年来大兴安岭地区流动台站和固定台站的观测波形数据, 通过波形互相关从远震事件记录中挑选出64575个P波震相走时残差, 13566个S波震相走时残差, 开展远震体波走时层析成像研究, 获得该区上地幔的V_P、V_S以及V_P/V_S异常结构.研究结果显示, 火山群区的低速异常分布在上地幔的不同深度范围内, 火山群下方的低速异常向下延深并交汇于软流圈内.结合本文和已有的研究结果推断, 岩石圈拆沉导致的软流圈物质上涌是大兴安岭火山群的深部成因.火山群区的速度异常比值优势值为1.5左右, 表明速度异常既有温度变化成因也有物质成份成因.总体而言, 处在地幔不同深度范围内的低速异常极值区基本和高波速比值区域相对应, 暗示火山群下方的岩浆流体处在不同的深度位置, 这可能是阿尔山和诺敏河火山群火山岩性存在差异的原因.