冲绳海槽中段火山岩系Sr和Nd同位素地球化学特征及其地质意义

冲绳海槽中段广泛发育基性至酸性火山岩岩石系列 .各类火山岩的平均Sr同位素87Sr/86Sr分别为 0 70 4749,0 70 5 0 6 2 ,0 70 8771,0 70 4840和 0 72 0 30 1;平均Nd同位素比值143 Nd/144 Nd分别为 0 5 12 82 0 ,0 5 12 6 73,0 5 12 413,0 5 12 72 9和0 5 12 0 34 .Sr,Nd同位素比值完全落在MORB岩浆和流纹质岩浆二端员混合的理论双曲线上 .推断冲绳海槽中段不同类型的火山岩是在海槽地壳形成和演化的不同阶段 ,MORB岩浆同化了早已存在的壳源物质而产生的流纹质部分熔体以不同比例与MORB混合而后喷发的产物 ,揭示了冲绳海槽正从大陆裂谷进入海底扩张阶段     

冲绳海槽南段与中、北段构造活动性对比的热模拟研究

受新生代太平洋板块弧后扩张剧烈活动的地缘特性影响,冲绳海槽构造特征复杂,南、中、北段在热液活动、断裂性质、火成岩特性、扩张时代等方面存在显著不同,因此认识该区各段构造活动性对查清其复杂地质特征具有重要意义.本文依据前人通过磁异常反演得到的居里面深度资料,利用热模拟的方法,对冲绳海槽各段深、浅构造活动性进行了探讨.模拟结果表明,南段软流层构造活动强度约为中、北段的6倍,而岩石圈浅层构造活动却相对较弱.该结论与前人所得到的地质地球物理资料相符,主要表现为:相对于中、北段,南段在海槽总体演化历程上裂陷较深;海底火成岩岩浆源区较深,结晶分异程度较弱,同化混染程度较强;切穿沉积基底的大型断裂较为发育,而沉积层内部的小型断裂分布相对稀疏;沉积层岩浆侵入活动较弱,海底所呈现出的热液活动区数量较少;现代地震活动较多,震源深度较大.根据模拟结果与实际资料的对比分析我们可以推测:(1)冲绳海槽北段可能还有一些热液区没有被探测到,也可能在历史演化进程中失去活力,或者被第四系沉积物覆盖;(2)南段存在孕育更多热液活动区的潜力.     

冲绳海槽南部基底构造特征

利用最新的重磁数据对冲绳海槽南部的基底构造进行了推断解释,研究表明,在冲绳海槽南部,莫霍面构造为一南北两端高,中间低的鞍状构造,地壳厚度在15.5~21 km之间变化.基底深度一般在4~6 km之间变化,表现为南段深度大,北段深度小,在北西向断裂系的作用下,基底局部构造大都成北西向展布,说明冲绳海槽早期的北东向带状构造受到了后期的北西向构造活动的强烈改造作用.在冲绳海槽南部发育有两条沿北北东向展布的火成岩带,一条分布在冲绳海槽扩张轴以东及琉球岛弧西侧下坡;另一条分布在冲绳海槽与琉球岛弧隆褶带的结合部位,火成岩主要是由北东向构造活动产生的,而与北西向断裂关系不密切.     

冲绳海槽海底地形地貌界限特征及影响因素

基于多源数据资料,揭示了冲绳海槽海底地形地貌特征.提出确定大陆坡折点、大陆坡脚点、中轴点和最深点的计算方法.通过对48条横穿大陆坡的剖面的计算,确定了东海大陆坡折点及连线、大陆坡脚点及连线;通过对39条横穿冲绳海槽轴部地形剖面的计算和综合分析确定了冲绳海槽最深点、中轴点及连线.大陆坡折线是陆架与陆坡的分界线,东海大陆坡折线总体位于200 m水深,在海槽北段至中段连续,在海槽南段跳跃.大陆坡脚线是陆坡与海槽底部的分界线,其水深自冲绳海槽北向南逐渐加深,南部大陆坡被海底峡谷强烈切割,导致大陆坡脚点分布复杂.横穿海槽北部、中部和南部的地形剖面分别呈现为W型、复合W型及U型特征,导致中轴点在海槽中部与北部多分布在海山峰及线性海山脊,在南部多分布于雁行洼地中央,由中轴点形成的中轴线是冲绳海槽东西向分界线,也表明海槽是东海大陆架向东延伸的天然分隔.海平面波动、海底峡谷影响了大陆坡折线和大陆坡脚线分布,构造和沉积控制了中轴线的分布.     

冲绳海槽海底结构的地球物理调查

冲绳海槽位于东中国海的东部,琉球群岛之西,NE—NEE弧形走向,是西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地。据作者计算,冲绳海槽莫霍面深度在15—23公里深处,属过渡型地壳。海槽的南、北段,在地壳结构、海底热流和火山作用等方面都有差异。南段地壳薄不超过17公里,热流值高一般大于3HFU,火山作用显著,构造破坏和地形起伏都较大。严格说来,冲绳海槽的南段才是构造定义的海槽(即弧后盆     

北京拗陷构造活动性分析

本文据地质历史和构造变形对北京拗陷中、新生代构造演化及新构造运动和断裂活动性作了分析。地质历史分析表明北京拗陷在横向上介于京西隆起和大兴隆起之间的一个中新生代拗陷。在纵向上由几个相间排列的凹陷和凸起组成。中生代沉降中心表现出由北向南迁移,新生代以来则表现出自南向北迁移。从地貌水系所反映的构造运动来看,北京拗陷的中段和南段表现出间歇性均匀抬升性质,北段垂直差异运动明显。断裂活动时间在南段和中段主要为上新世和早更新世;北段活动时间可延续到晚更新世,甚至全新世。北段第四纪时新发育的断陷盆地可能与北西向断层的左旋走滑活动有关。     

利用区域双差层析成像方法研究川滇南部地壳结构特征

本文联合使用云南、四川和贵州地震台网的85个地震台站在2008年1月—2017年12月期间记录的49130个地震、317366个初至Pg震相绝对到时数据和2674110条高精度的相对到时数据,采用区域双差地震层析成像方法联合反演了川滇南部地壳三维P波速度结构和39621个地震的震源参数,探究了川滇南部中下地壳流和腾冲火山区岩浆囊的分布特征.研究结果表明：（1）川滇南部上地壳的速度异常特征与地表地形密切相关;（2）小江断裂带的中下地壳存在一条绵延近二百多公里的低速异常结构,最南端受到红河断裂带的阻挡而终止于断裂带南段北侧,这可能是川滇南部的一条中下地壳流,低速异常结构在红河断裂带南段转而向南东流动反映了红河断裂带可能为川滇菱形块体的西南边界;（3）红河断裂带各段速度异常存在明显的差异,重定位后的震源分布显示红河断裂带中段和南段虽然不如北段地震活动强烈,但地震震源深度分布较北段深;（4）腾冲火山区西侧和北侧下方10~20 km深度范围内存在的低速异常体推测为通过怒江断裂带形成的岩浆通道从中地壳涌入上地壳的岩浆囊,可能反映了自更新世延续至今的以橄榄玄武岩和安山岩为主要岩性的壳内岩浆活动,持续的岩浆活动为地表热活动提供了主要动力.     

冲绳海槽地区地壳结构与岩石层性质研究

用冲绳海槽地区地质、地球物理、地球化学数据与资料，对横跨大陆边缘—大洋板块的中国东部—冲绳海槽—琉球岛弧地区进行综合研究. 根据地震体波、面波成像结果，空间与布格重力异常及磁力异常的综合解释等结果，利用调和系数法对该研究区的地壳厚度进行了计算，并对地壳属性进行分析. 同时，选择中国东部东北地区的宽甸、华北地区的汉诺坝、华南的闵溪和台湾海峡的澎湖列岛与冲绳海槽和日本岛弧的新生代玄武岩开展元素—同位素对比研究. 结果认为冲绳海槽岩石层明显减薄，上地幔低速层已达到莫霍面，在地幔中已形成交代软流层. 元素—同位素研究表明：它不同于中国东部，与琉球岛弧地区的特点也不相同. 综合分析认为：冲绳海槽地壳属于过渡型地壳，与大洋地壳的许多特点颇为相似.     

基于钻探的芦花台隐伏断层晚第四纪活动特征

芦花台断层是银川盆地内一条重要的隐伏构造。在浅层地震勘探成果的基础上,开展了钻孔联合剖面探测和钻孔样品测试,获得了断层上断点埋深、最新活动时代、晚第四纪累计位移和滑动速率等数据。结果表明:芦花台隐伏断层北段和南段的活动性不同,南段为中更新世末活动断层,北段为全新世活动断层;在北段内,断层活动强度在空间上表现为由北向南增强,在时间上表现为晚更新世活动强于全新世。     

山西交城断裂带多个大探槽全新世古地震活动对比研究

介绍了沿交城断裂带5个地点开挖探槽揭示的古地震情况.这5个大探槽分别沿交城断裂带北、中、南段分布,其中北段和中段各有2个地点,南段1个地点,探槽之间相距 11～35km.位于该断裂带北段和中段的4个探槽出露了断错全新世地层的断面,在这4个探槽中,位于断裂带北段的西张探槽和位于断裂带中段的新民探槽揭示的全新世3次古地震事件可进行对比,具有活动的同步性.由此显示交城断裂带的中段和北段在距今3 060～3 740a、接近5 910a及8 530～8 560a期间,曾发生3次有地表破裂的古地震事件.位于断裂带北段的冶峪探槽,由于探槽位于台地内冲沟右旋扭曲处,断错的最新地层的年代距今10 730a,其它断面断错晚更新世地层.位于断裂带中段的上固驿探槽地处洪积扇,断层带宽70m,断层走向N58°～74°E,断错的最新地层距今11 570a,揭示了NEE向田庄断层晚更新世时期的活动.位于断裂带南段窑头探槽所在的原始地形受到人工改造影响,探槽剖面揭示全新统覆盖在显示距今 3.0～3.5万年期间受到断裂活动影响的地层之上.交城断裂带5个地点的探槽开挖结果显示,该断裂带全新世时期的活动自南向北迁移.     

台湾岛以东海域加瓜“楔形”带对冲绳海槽南段的构造控制

基于实际调查资料与历史基础资料的综合分析与解释, 对台湾岛以东海域加瓜“楔形”构造带的地球物理场特征、构造属性和冲绳海槽南段弧后扩张的构造主应力方向及其变化规律进行了研究; 提出加瓜“楔形”构造带在构造上与加瓜海脊及其东、西两侧断陷盆地相对应; 并对西菲律宾海板块的运动方向和运移量进行了调整, 使构造带以东的西菲律宾海盆的北西向运动转为西侧的向北俯冲, 从而导致冲绳海槽构造主应力方向由NW-SE方向逐渐转成近南北向, 为冲绳海槽进入第二次拉张-扩张阶段提供了应力来源.     

四川龙泉山断裂带变形特征及其活动性初步研究

文中通过野外调查和地震反射剖面研究,获取了龙泉山断裂带的变形特征。龙泉山断裂带主逆冲断层位于龙泉山背斜的西翼,具有明显的分段性特征,北段与南段断层面倾向NW,断续分布;中段断层面倾向SE,形成典型的断层传播褶皱,并且断层已经沿背斜前翼膝折带的轴突破,形成贯通的突破断层。因此,中段构成了龙泉山断裂的主体。地貌对断裂活动性的响应表明龙泉山断裂早更新世—晚更新世有过一定的活动,晚更新世以来活动速率较低,且活动性具有从南向北逐渐减弱的趋势     

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 .     

冲绳海槽中南部18 ka以来的底栖有孔虫与底层水演化

根据冲绳海槽中部E017孔底栖有孔虫的定量分析, 结合浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和前人在冲绳海槽南部的研究资料, 对18 cal. ka BP以来冲绳海槽中南部的底层水团演化进行了初步研究. 结果表明冲绳海槽中南部底栖有孔虫在9.2 cal. ka BP以前的冰期-冰消期以Bulimina aculeata (d’Orbigny), Uvigerina peregrina (Cushman), Hispid Uvigerina和Uvigerina dirupta (Todd)等为主. 在9.2 cal. ka BP以来的冰后期以Epistominella exigua (Brady), Pullenia bulloides (d’Orbigny), Cibicidoides hyalina (Hofker), Sphaeroidina bulloides (d’Orbigny)和Globocassidulina subglobosa (Brady)等为主. 底栖有孔虫堆积速率(BFAR)与生产力定量估算值及底栖有孔虫群落组成等一致反映冲绳海槽中南部冰期-冰消期表层古生产力和有机质通量高于冰后期, 并且在冰期-冰消期表层古生产力由海槽南部向中部逐渐增加, 可能与陆源营养物质的接收量差异有关. 脉冲式有机质输入的指示种E. exigua在9.2 cal. kaBP以后的大量出现可能反映冰后期河流季节性脉冲式注入较冰期-冰消期明显增强, 而且海槽中部接受河流季节性注入的强度可能大于南部. 底层水含氧量与流通状况的典型标志种分布特征显示冲绳海槽中南部冰期-冰消期的底层水流通状况较冰后期弱, 反映冰期西北太平洋中深层水演化没有对冲绳海槽中南部底层水团性质产生影响. 此外, 胶结壳底栖有孔虫的丰度变化和碳酸盐溶解作用表明18 cal. ka BP以来冲绳海槽的碳酸盐溶解作用逐渐增强, 其中9.2 cal. ka BP至今碳酸盐溶解作用急剧增加, 并于最近3 cal. ka BP左右形成现代的浅溶跃面.     

冲绳海槽地区地震潜在海啸对中国东南沿海的影响研究

采用球坐标系下非线性浅水波方程, 研究日本本州M9.0大地震引发的海啸对中国东南沿海的影响, 并计算了冲绳海槽构造带上3个不同段落可能发生潜在地震引发的海啸, 分析这些海啸与日本大海啸的浪高和走时关系. 结果表明, 日本地震海啸模拟结果与日本当地报道及中国东南沿海7个验潮站的报道结果相符. 冲绳海槽构造带中段可能发生的3次不同震级（M7.0, M7.5, M8.0）潜在地震引发的海啸到达中国东南沿海的时间比日本海啸提前约4个小时, 从震源区传播3个多小时即可到达华东沿海部分验潮站. 冲绳海槽M7.5潜在地震海啸在验潮站上计算的波高与日本海啸相当, 中冲绳海槽M8.0潜在地震海啸在大陈站的波高将超过0.9 m, 在坎门站波高将超过1.8 m. 北冲绳海槽的潜在地震海啸威胁主要集中在江苏盐城、 上海一带, 南冲绳海啸主要对台湾东北部和浙江沿海产生威胁. 本文对冲绳海槽构造带上潜在地震引发海啸的模拟结果, 可为中国东南沿海地区的防震减灾、 海啸预警提供有意义的参考.      

豫西三门峡地区温塘断裂第四纪活动性研究

温塘断裂位于鄂尔多斯块体东南缘,是三门峡盆地的东边界控制断裂,准确厘定其活动性对于理解区域构造演化和判断三门峡地区地震危险性具有重要意义。运用野外地质地貌调查、联合钻孔剖面探测及光释光定年技术,对三门峡地区温塘断裂的活动性进行分析与研究。结果表明,温塘断裂南段出露地表,线性特征明显,断层最新活动时代为晚更新世;温塘断裂中段为第四纪隐伏断裂,断层活动时代为中更新世;温塘断裂北段断层出露,断层活动时代为中更新世。     

龙门山断裂带现今构造应力场特征及分段性研究

龙门山断裂带位于青藏高原与华南地块之间.由后山断裂、中央断裂、前山断裂和山前隐伏断裂四条主断裂组成.其活动性具有明显的分段性.本文在前人研究成果的基础上,从构造应力的角度对龙门山断裂带的分段性进行分析研究,以茂县—汶川区段和大邑—映秀区段为界将龙门山断裂带划分为三段:北段、中段和南段,且中段是南、北两段的过渡部位.从应力的量值看,龙门山断裂带整体应力状态表现为σH＞σh＞σv,表明水平应力作用占主导.50～100m深度范围内,北段的应力值明显高于南段.100～200m深度范围内,南段的应力值反而高过北段.且龙门山断裂带南段的应力作用强度高于北段,随深度的增加越发明显.从应力方向看,龙门山断裂带南段最大主压应力方向为NW-NWW向,而北段为NE-NEE向.北、中两段的分界区段应力方向体现了由南段NWW向到北段NEE向转换的特征.应力方向由南到北发生NW向到NE向转变的特征与该区震源机制解反映的主压应力方向较为一致.龙门山断裂带北段受岷山隆起及虎牙断裂影响明显,深部构造或与中南段分离,脱离松潘—甘孜褶皱带的控制,大地震释放的应力比较充分,而南段应力并未充分释放,且震后应力已有一定程度的恢复和重积累,积累能量的程度随深度增加而增强.     

雷琼地区第四纪地磁极性年表——火山岩钾-氩年龄及古地磁学证据

雷琼地区火山岩的钾-氩同位素年龄测定和古地磁极性研究表明,新生代在该地区的岩浆活动一直很强烈。火山岩的生成年代不晚于中新世晚期,至更新世岩浆活动尤为强烈。 研究也表明中新世晚期以来这里的地球磁场极性变化规律与近期发表的地磁极性年表大体相符,并肯定了数个尚有争议的短期极性事件的存在。年代为0.58±0.13Ma的反极性火山岩的资料肯定了安比拉（Emperor）事件的存在。研究还证实了布容/松山极性时界线之下和哈拉米洛极性亚时之上有一短期的极性事件,其年代约为0.78±0.03Ma.在奥尔都维和哈拉米洛极性亚时之间存在有另一正极性事件,这可能相当于吉尔萨（Gilsa）事件。     

腾冲火山活动的时代和岩浆来源问题

47个腾冲火山岩样品的K-Ar年龄值域在0.09和17.84Ma之间。4条火山岩的⁴⁰Ar/³⁶Ar-⁴⁰K/³⁶Ar等时线年龄分别为2.93、0.81、0.31和0.13Ma。火山喷发的时代从中新世到更新世,喷发的高潮在晚更新世。腾冲火山目前还不是死火山,而腾冲及其邻区的热事件（侵入-热变质-喷发）又是连续发生的。20个样品的Rb和Sr含量、稳定Sr同位素初始比（0.70578-0.71437）以及其它地球化学资料还表明,这些火山岩是属于板块碰撞带生成的高钾钙碱性岩浆系列。火山岩的母岩浆来源于地幔的玄武岩浆,但在上升过程中受到过富含放射性成因Sr的地壳物质的强烈渐进混染。     

北京八宝山断裂和黄庄—高丽营断裂构造活动性的初步分析

本文根据近期取得的一些新资料并结合前人的工作结果,分析了八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂的构造活动性。新生代时期,黄庄-高丽营断裂是北京拗陷的主要西界断裂,八宝山断裂的活动远不及它强烈,前一条断裂活动强烈的部分随时间具有自南而北转移的特点。两条断裂第四纪均有活动,但八宝山断裂活动主要在早更新世,此后活动甚弱;黄庄一高丽营断裂中更新世仍显著活动,其北段活动持续到晚更新世甚至全新世。黄庄-高丽营断裂的活动强度,总体表现南弱北强;活动时间南部早而北部延续到很晚;活动性质,中段和南段右旋水平剪切显著,北段的垂直差异活动占优势。