浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对变形影响的物理模拟研究:对乌什和库车褶皱冲断带的启示

在褶皱冲断带的构造变形中,滑脱层是影响变形的主要控制因素之一。塔里木盆地北缘的乌什和库车褶皱冲断带的构造变形主要受到深浅两套滑脱层的控制,且浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。本文采用物理模拟研究方法,结合乌什和库车褶皱冲断带的地质背景,设计了4组实验模型,研究双滑脱层模型中浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带变形的影响。实验中用微玻璃珠模拟页岩、泥岩等脆性滑脱层,用硅胶模拟盐岩、膏盐岩等韧性滑脱层。实验模型共铺设两套滑脱层,其中基底滑脱层为均匀分布的脆性滑脱层,而浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。实验结果表明:在双滑脱层模型中,浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带的构造变形及楔体坡度值具有重要的控制作用。具体表现为:①当浅部滑脱层沿走向存在厚度差异时,浅部滑脱层较薄一侧的变形制约较厚一侧的变形传递,导致模型整体变形前锋的传递距离较近,且模型两侧的变形前锋的扩展范围基本一致。较薄一侧的断层发育数量明显比较厚一侧的数量多、间距小,且楔体坡度值自较薄一侧向较厚一侧逐渐减小。②当浅部滑脱层沿走向存在性质差异时,浅部脆性滑脱层一侧表现为上下一体的变形,而韧性滑脱层一侧表现为上...     

青藏高原东北部隆升：来自宁夏同心小洪沟剖面的证据

青藏高原边界地区的研究,尤其是砾石研究,对探讨青藏高原的隆升过程及隆升机制具有重要意义。本文选取青藏高原东北部香山山前小洪沟剖面,对出露的新生界各层位的砾石进行统计。统计结果显示,该剖面寺口子组上段、红柳沟组下段、红柳沟组上段、第四系以及现今河床出露的砾石成分主要为砂岩和石英砂岩,这与香山地区岩性相符合;砾石主要呈次圆状和次棱角状;长短轴比主要为1至2之间,为近圆状;砾石主要集中在中砾和小砾类别;分选好至中等好。砾石粒径分布显示出向细粒成分偏的特征,主要呈尖峰正态分布。这些特征表明各层位砾石相似的搬运过程,为中距离山前河流冲积砾石。沉积分析表明该砾石与气候振荡无必然联系,为构造隆升的产物。砾石沉积年龄由邻区磁性地层定年结果来限定。砾石特征结合邻区沉积分析表明香山地区在寺口子组沉积时（始新世）沉积之前已具有相当大的高程;至清水营组沉积时（渐新世）,该山体被剥蚀剥蚀夷平;到红柳沟组沉积时（中新世早、中期）,香山经历了再次的隆升;至干河沟组沉积时（中新世晚期到上新世）,构造趋于稳定;到更新世时,再次出现隆升事件。始新世香山山体可能与晚白垩世至新生代早期的构造事件有关,中新世的隆升时间可以作为印－藏碰撞效应到达香山地区的时限,显示青藏高原东北边界新生代的变形隆升时间较前人研究结果早,且存在多期隆升。     

海南岛白垩纪古地磁结果及其构造地质意义

对海南岛地区白垩系鹿母湾组和报万组碎屑岩219个独立定向岩芯样品(29个采点)的岩石磁学和古地磁学研究表明,白垩纪的碎屑岩以赤铁矿为主要载磁矿物。逐步热退磁分析表明,绝大多数样品可分离出特征剩磁分量。综合前人的结果,获早白垩世特征剩磁方向D=6.5°,I=42.7°,κ=73.4,α95=8.2°;晚白垩世特征剩磁方向D=6.7°,I=44.7°,κ=125.5,α95=5.4°。其早白垩世古纬度24.8°(+6.2°/-5.8°),晚白垩世古纬度26.3°(+4.6°/-4.0°);均位于现在地理位置以北约5°～6°。与华南板块东南缘白垩纪的古地磁数据对比表明,晚白垩世海南地块仍是华南板块的一部分。海南岛白沙断裂东西两侧早白垩世古地磁数据的差异,表明存在一个北东向的构造走滑带,白沙断裂可能是华南沿海北东向构造带的南延部分。海南岛白垩纪古地磁结果也表明,相对印支地块,海南岛在早白垩世时发生了25°左右局部顺时针旋转。推测此局部旋转很可能与晚侏罗世—晚白垩世早期,印度洋开始第一次海底扩张,印度板块向北运动有关。     

中国东南部晚中生代构造伸展作用——来自海南岛基性岩墙群的证据

论文在系统地分析了海南岛文市、叉河、三亚地区的三处基性岩墙群的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和元素地球化学特征的基础上,探讨了岩墙群的来源和其反映的地球动力学背景。文市岩墙群形成于约101Ma,叉河和三亚岩墙群形成于约93Ma;主量元素化学特征显示它们属碱性系列,微量元素化学特征为富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti);Sr-Nd同位素组分显示其源区具有EMⅡ特征。这两期岩墙群的存在,显示了海南岛地区在早白垩世晚期和晚白垩世早期存在两次构造伸展事件。海南岛90Ma左右的岩墙群与广东、福建同时代的岩墙群构成中国东南沿海90Ma广泛发育的、呈近北北东向展布的岩墙群带,它们具有相同成因机制,指示中国东南部在90Ma左右时经历了强烈区域性拉张作用;这些岩墙群虽来源于不同的地幔源区,但均与俯冲流体交代作用有关。     

辽河盆地葵花岛构造裂隙发育的有限元模拟

利用精细地震剖面解释方法和平衡剖面正演技术建立葵花岛构造有限元模拟的地质模型,在此基础上利用构造裂隙发育的有限元法模拟技术提出了葵花岛构造在模拟应力场情况下,裂隙发育最有利的地区是葵花岛构造西侧边界断层下盘的东营组三段,并指出了葵花岛构造西部断裂西侧东营组三段的断鼻构造和葵花岛构造的深层--沙河街组一段的圈闭构造是葵花岛构造进一步勘探的方向。这项研究对指导辽河油田的油气勘探具有重要意义。     

西昆仑中新世晚期-上新世早期隆升活动的沉积记录：来自塔西南棋北3井沉积物重矿物的证据

中新世晚期—上新世早期是塔里木盆地西南缘盆山作用机制发生重大转折的时期,奠定了现今的盆山构造格局.本文通过对棋北3井中新统—上新统沉积物岩性和重矿物组合的分析,建立了重矿物特征在地层剖面垂直方向上的变化规律.根据棋北3井重矿物含量及其组合随剖面向上变化的特征,自下而上可划分为稳定重矿物段、较不稳定重矿物段和不稳定重矿物...     

高等学校《地球科学导论》课程教学改革与探索

在新技术、新方法不断涌现和学科融合发展的背景下,地球科学类课程教学在如何适应未来地球系统科学发展和人才培养需要方面,正面临前所未有的挑战和机遇。论文以浙江大学《地球科学导论》课程为例,对教学内容拓展、课程思政融入和课程教学现代化面临的挑战和应对策略做了介绍,并对未来学科发展和课程教学改革方向进行了思考和展望。分析指出,课程教学改革要以立德树人、铸魂育人为根本,夯实地球科学基础,拥抱新技术新方法,并面向地球系统科学的未来。     

西昆仑山前冲断带的分段变形特征及控制因素

本文在精细地表构造地质学解析的基础上,利用塔里木油田公司在塔里木盆地西南缘完成的高分辨率地震资料、钻井资料,开展新生代构造变形的精细几何学解析,确定不同构造部位的变形几何学和运动学特征,分析不同构造部位构造变形特征的差异性及其变化规律,探讨构造变形分段性的控制因素。根据西昆仑山前冲断带的变形特征,可以将冲断带划分为5个构造段,自西北向东南分别为:乌泊尔段、苏盖特段、齐姆根段、柯东段与和田段,且各段又可分为1~4个的构造带。各段的构造样式存在较大差异,乌泊尔段表现为受主帕米尔断裂(MPT)和帕米尔北缘断裂(FPT)控制,帕米尔北缘断裂表现为地表突破和大规模的垂向位移,限定了冲断作用的往北传播,浅部发育了上新世以来的背驼盆地;苏盖特段表现为走滑逆冲作用导致的构造变形的特点,构造样式总体上靠近山前地区为堆垛构造,盆地内部为薄皮的叠瓦扇构造;齐姆根段受深部右行走滑断裂带控制,形成了向北东突出的走滑构造;柯东段则以逆冲作用为主,变形向盆地内部发生大规模的薄皮传播;和田构造段表现为南部发育高角度的铁克里克断裂及基底卷入构造,北部发育断层转折褶皱。北西向的喀什-叶城转换系统、北东向的库尔干右行压扭断裂带和齐姆根深部右行走滑断裂带、古近系的膏盐滑脱层、新近纪同构造沉积作用和乌拉根古隆起等对西昆山山前冲断带分段变形起到了重要的控制作用。     

天然海藻场沿岸表层沉积物有机质的分布特征与来源

海藻场是生物多样性最高的生态系统之一, 其内部的沉积物有机质是支撑海藻场生物多样性的重要物质基础之一。本研究以浙江省嵊山岛北部无人村沿岸的天然海藻场为研究对象, 在大型海藻凋落期6~8月采集沉积物和端元生物样本, 分析了沉积物样本的粒径组成、总有机碳 (TOC)、总氮(TN)、碳氮比值(C/N)和碳氮稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N), 通过贝叶斯稳定同位素混合模型评估了沉积物有机质的来源及变化规律。结果显示, 1)海藻场沿岸沉积物中粉砂占比最大, 砂的占比最低, 沉积物类型为黏土质粉砂; 2)沉积物TOC、TN、C/N、δ¹³C和δ¹⁵N范围分别为0.70%~2.41%、0.11%~0.41%、5.53~6.48、–21.79‰~–19.60‰和1.56‰~4.26‰, 在空间分布上, TOC与TN含量均随离岸距离增加而下降; 3)沉积物粒径组成、C/N比值、δ¹³C和δ¹⁵N之间的关系显示沉积物有机质主要来源于大型海藻和浮游植物的混合贡献; 4)根据贝叶斯同位素混合模型计算结果显示, 大型海藻对沉积物有机质贡献率在2.30%~45.60%, 在空间分布上, 大型海藻对沉积物有机质的贡献率随离岸距离增加而下降; 5)海藻碎屑产生量和沉积物有机碳沉积量评估结果显示, 大型海藻产生的碎屑有机质中有11.98%进入海藻场及沿岸海域的表层沉积物中。本研究为评估海藻场碎屑的产生规模和时空分布, 以及渔业资源养护功能提供了数据支撑。     

结合GPS和GLAS数据生成Dome-A区域DEM

详细阐述了利用GLAS数据和GPS数据生成Dome-A地区DEM的方法。首先进行GLAS数据转化, 便于与GPS数据结合, 提出一种快速搜索GLAS和其光斑(Footprint)覆盖GPS点的算法, 比较GLAS数据和GPS数据发现, 均值差异最大为1.118 m, 最小为0.997 m, 而标准差稳定为5-6 cm, 在进行椭球变换修正之后, 差值最大为0.405 m, 最小为0.284 m;之后利用改进的角度限差法沿测线对GPS数据进行特征点提取, 得到抽稀之后的数据;再利用抽稀之后的GPS数据和处理后的GLAS数据使用克里金插值方法生成研究区DEM。利用1199个GPS点和53个GLAS检验点对最后生成的DEM进行了精度分析, 残差中误差为5 cm, 最大残差绝对值为12 cm。利用原始GPS数据, 原始GPS数据和GLAS数据, 处理后GPS数据利用克立金插值方法分别生成了研究区的DEM, 通过等高线提取分析以及检验点的误差分析, 处理后的GPS数据生成的DEM要优于原始GPS数据的, 证明GPS处理的必要性。