断层相关褶皱理论与应用研究新进展

自Rich(1934)提出断层转折褶皱的几何学概念以来,Suppe(1983)首次将其定量化,建立了褶皱形态与断层形态和断层滑动之间的定量关系,奠立了断层相关褶皱理论的基本模型。20年来,不但建立了断层传播褶皱、断层滑脱褶皱等基本端员类型的几何学与运动学模型,也建立与完善了断层相关褶皱叠加样式的几何学与运动学模型,例如叠瓦构造、构造楔与干涉构造等。研究同构造沉积作用,建立了生长断层相关褶皱的几何学与运动学模型,将沉积作用与断裂作用、褶皱作用及构造隆升作用等有机地联系起来。考虑地层的力学性质与变形差异,提出与建立了剪切断层转折褶皱理论,并建立了断层相关褶皱的一系列力学模型。20年来,断层相关褶皱的基本研究方法经历了由二维剖面与平面分析向全三维空间分析的转变,由几何学、运动学模型向力学模型的转变,实验模拟技术与数值模拟技术在断层相关褶皱理论模型的建立与检验中发挥了重要作用。断层相关褶皱的理论和方法在工程地质、地震灾害预报与油气勘探开发等领域获得了广泛的应用。中国在天山、祁连山和龙门山等相邻的前陆盆地的活动构造与含油气圈闭研究中,应用断层相关褶皱的理论与方法取得了重要进展。     

我国中西部前陆盆地的特殊性和多样性及其天然气勘探

通过对我国中西部前陆盆地构造特征、大地构造背景、地球物理特征的理论研究和典型前陆盆地的详细解析,系统分析了我国中西部前陆盆地的发育特征和特殊性。强调晚二叠世以来大小不一、形态各异的多块体小型克拉通的聚合碰撞作用是导致中西部前陆盆地群形成的基本动力学过程：这些小型克拉通的多块体聚合碰撞造就了中西部前陆盆地的特殊性和多样性。同时,明确提出中西部盆地的基本特点是“两期三类前陆盆地”,即海西一印支期前陆盆地和喜山期前陆盆地,三类指海西一印支期的周缘前陆盆地和弧后前陆盆地、喜山期再生前陆盆地。根据前陆盆地的盆地结构和演化特征,又将中西部的前陆盆地划分为4种组合形式,即叠合型组合、改造型组合、早衰型组合和新生型组合。综合论述了不同时期不同类型前陆盆地构造对天然气聚集的五大控制作用。     

利用SLR和伪距资料确定导航卫星钟差

提出了综合利用SLR和GPS伪距资料测定导航卫星钟差的方法,采用2002年10月的SLR和伪距实测数据计算了GPS 35卫星的钟差,并对GPS 35卫星的钟差进行了预报,为了验证计算结果的精度,将本文计算的卫星钟差与IGS精密钟差进行了比较.通过比较分析发现:综合利用SLR和伪距资料测定的导航卫星钟差精度优于3 ns,测定的导航卫星钟差与实际卫星钟差不存在系统差;导航卫星钟差的预报精度与计算卫星钟速的时间跨度有关;可以分离卫星坐标和卫星钟差之间的相互影响,便于对卫星钟差的研究.     

流动VLBI天线系统噪声温度及天线效率测量

我国自行研制的第一套流动VLBI系统--DCW-01型流动VLBI测量仪,目前已在国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"中投入使用.在流动VLBI的观测试验中,天线系统噪声温度和天线效率是观测前系统调试和检测的两项重要内容.天线系统噪声温度是衡量流动VLBI观测系统内部噪声程度的特性指标;天线效率反映了天线系统对到达天线能量的利用率,在很多计算公式中是一个很重要的参数.因此,精确地测量它们的值是进行相关处理和计算的前提.文中结合我国流动VLBI观测站的研制与建设,介绍了流动VLBI测量仪的天线及接收机系统,并详细阐述了其天线系统噪声温度和天线效率的测量.     

湘南中生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体 Sm-Nd等时线年龄及地质意义

湖南宁远太阳山中生代玄武质火山岩内,产较丰富的尖晶石二辉橄榄岩包体。包体经人工碎样,镜下挑选了含铬尖晶石、镁橄榄石、含铬透辉石、斜方辉石、全岩5个样品,由国土资源部天津地质矿产研究所同位素室测试,得出 Sm-Nd全岩-单矿物等时线同位素年龄2702±19 Ma。进而根据测试结果和以往资料综合分析,认为华南陆块岩石圈是沿垂向演化增生的,由下往上依次为:上地幔岩垫托、结晶基底、褶皱基底、褶皱盖层、沉积盖层5个构造层。其中,上地幔岩起着底板垫托作用,形成于新太古代,为该地区最古老岩石。     

浙江建德铜矿成矿流体、成矿物质来源与矿床成因探讨

浙江建德铜矿位于钦杭结合带北东段,是浙江省最大的铜矿之一,该矿床的成因一直存在争议。本文在详细的野外调查基础上,对建德铜矿成矿期流体包裹体及氢、氧、硫同位素进行了系统测定。流体包裹体研究表明,建德铜矿主要发育三类包裹体:Ⅰ类富液相气液两相包裹体,Ⅱ类富气相气液两相包裹体,以及Ⅲ类含子晶包裹体。显微测温结果显示:Ⅰ类富液相包裹体加热后均一到液相,均一温度分布范围主要集中在280~340℃,流体包裹体盐度0.63%~8.00%NaCleqv;Ⅱ类富气相包裹体加热均一到气相,均一温度296~334℃,盐度1.22%~2.00%NaCleqv,属低盐度范围;Ⅲ类含子晶包裹体加热均一到液相,均一温度范围与Ⅱ类包裹体基本相同,分布范围为290~326℃,盐度很高,分布范围为31.87%~38.16%NaCleqv。Ⅱ类与视域内共存的Ⅲ型流体包裹体的均一温度相似,盐度相差很大,表明发生强烈的流体沸腾作用。流体的强烈沸腾作用是造成建德铜矿成矿物质沉淀富集的原因。氢氧同位素测试结果(δ~(18)O_(H_2O)值在8.1‰~10.6‰,δDH_2O变化范围从-78‰~-61‰)显示成矿流体主要为岩浆流体。硫化物硫同位素研究显示,δ~(34)S值的总体变化范围是0.78‰~4.77‰,并且总体分布在零值附近呈塔式分布,这也暗示着建德铜矿硫化物的硫主要来自于岩浆。流体包裹体及氢、氧、硫同位素研究,并结合地质特征,表明建德铜矿是与晚侏罗世燕山期花岗闪长斑岩有关的,受石炭系灰岩、白云岩和泥盆系砂岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液矿床。     

辽西葫芦岛东部表层调查方法比对实验

地震勘探中,近地表的不均匀性给激发、接收和静校正等工作带来较大困难。辽西葫芦岛东部地表地质条件复杂,浅表层速度及厚度差异大,表层调查工作直接影响到地下介质成像效果。为使该地区首次进行的地震勘探能够获取准确的静校正量数据、给井深设计提供依据、研究适合该区域的表层调查方法,同时为满足国家深部探测项目对实验方法比对研究的需求,结合小折射、地面微测井和井中微测井三种表层调查方法的工作原理,在该工区分别应用三种方法做同点比对实验,分析了不同调查方法的适用性及精确度。结果表明,三种方法得到的结果与岩性录井结果一致,均能有效探测高速层埋深,指导井深设计,其中:小折射成本较低,适合地面较平坦区段,虽然不够精细,但能够准确找到高速层,可用于井深设计或作为微测井方法的补充;地面微测井适合山高无水或者造山破碎带造成钻井严重漏水的地区,需要井中检波器与大地良好耦合;井中微测井最为精确,探测层位更为精细,能分辨更多层位,与岩性录井结果最接近,在静校正量获取方面具有明显优势。通过三种表层调查的比对,分析了不同方法的适用范围,为该工区选择合适的表层调查方法及方法参数选取提供依据,同时为其他地表复杂区域进行表层调查提供参考。     

冷泉气体渗漏过程海洋多电极电阻率法探测效果模拟分析

为分析评价一种新型海洋多电极电阻率法对海底沉积物中冷泉气体渗漏过程的探测能力,根据前人理论研究,结合具体实例构建沉积物中快速及慢速冷泉气体汇聚、渗漏、喷发阶段地电模型,模拟采用海洋多电极电阻率法进行探测,利用数值计算方法得到理论剖面图像,并和室内实验实测剖面图像进行对比分析。研究结果表明,在快速冷泉探测剖面图像中,含气层和渗漏通道会因冷泉气体扩散状态不同表现为不同的电阻率异常特征,但易于识别。在慢速冷泉探测剖面图像中,浅层沉积物中气体富集区呈明显的高阻异常区,随着气体渗漏异常区逐步消失。两种喷发过程形成的微地貌特征也可在探测图像中得到反映。海洋多电极电阻率法是一种可以图化描述沉积物中含气层、渗漏通道及气液界面空间分布位置的有效方法。     

基于大孔径闪烁仪(LAS)测定农田显热通量的不确定性分析

显热通量是反映地-气间能量交换强度的重要指标.随着涡度相关(EC)技术的快速发展,点尺度的显热通量测量已经变得比较容易和准确可靠,像元尺度(公里尺度)的显热通量的地面测量成为连接遥感反演和地面验证尺度扩展的一个重要环节.大孔径闪烁仪(LAS)是目前唯一一种可直接用于像元尺度上显热通量测量的仪器.为了研究该仪器在使用过程的问题,比较了用2种方法同时在禹城农田上观测的显热通量,重点分析了两者之间产生误差或不确定性的原因.初步研究表明:①无论白天还是夜间,用大孔径闪烁仪(LAS)测量像元尺度上的显热通量是可行的,与涡度相关方法得到的结果总体相关性比较好,日变化趋势非常一致.②LAS与EC对比观测表明:白天显热通量较小时,HLAS比HEC偏大,白天显热通量较大时,HLAS比HEC小;当显热通量由小变大时,其平均绝对误差越来越大,相对误差越来越小.③由于下垫面的非均匀性,风速风向变化将会改变通量贡献区(footprint),从而造成2种结果出现偏差.另外,波文比、零平面位移和地表粗糙度等的不确定性都可能影响LAS的观测结果.