区域地壳稳定性研究现状和发展趋势

区域地壳稳定性研究是随着我国大型工程和规模经济规划建设的区域地质条件和地质环境论证而逐渐发展起来的具有中国特色的工程地质的分支学科(领域).本文综合概括目前区域地壳稳定性评价的研究现状和发展趋势,重点论述区域地壳稳定性评价理论体系的3种代表性理论,即"安全岛"理论,构造控制理论和区域稳定工程地质理论.结合面临的主要任务,提出未来区域地壳稳定性评价的几个重要发展方向和趋势,即区域地壳稳定性评价的国际化趋势、理论和技术多样化趋势、城市三维稳定性评价与小区划趋势、基于GIS技术的信息系统趋势及为国家重大工程规划选址、建设、运营和管理全程服务的趋势.     

内蒙古北山造山带北部早二叠世末期高镁辉长岩地球化学特征及构造意义

在北山造山带北部百合山蛇绿混杂岩带南清河沟-红柳峡地区新识别出一套辉长岩.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,全岩主微量及Sr-Nd同位素工作,显示辉长岩侵位于278.2±1.3 Ma,具有高镁（Mg#=55~66）、低钾拉斑-钙碱性的地球化学特征,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.辉长岩ε_Nd（t）介于5.64~6.77,具有较高的Sm/Yb比值,暗示岩浆起源于亏损地幔的部分熔融.较高的Mg#及Cr、Ni含量及Zr、Hf负异常,表明母岩浆经历了有限的分离结晶与地壳混染.结合区域地质资料,认为北山造山带北部增生造山作用结束时限为早-中二叠世,北山造山带古亚洲洋最终闭合可能在中二叠世之后.      

鄂尔多斯盆地上地壳速度分布与沉积建造和结晶基底起伏的构造研究

基于在鄂尔多斯盆地与其北部造山带地域,即沿延川—包头—满都拉地带进行的地震宽角反射和折射波场探测,取得了高分辨率的Pg波震相.通过走时差分层析成像方法进行Pg波波场走时反演,给出了沿剖面辖区的上地壳速度分布,求得了沉积建造和结晶基底折射界面的起伏变化,并给予了解释.研究结果表明,鄂尔多斯盆地上地壳为双层结构,上下层之间存在明显的折射界面,上层速度低,纵向变化梯度大;下层速度高,变化较为均匀.基于沿剖面辖区上地壳的速度分布特征提出自南向北应分为：榆林南凹陷、榆林—刀兔隆起、刀兔北至鄂尔多斯北缘断裂为箕形凹陷及其内部的次级构造、呼包凹陷以及伴随的断裂等沉积建造和结晶基底的起伏变化.阴山造山带上地壳速度明显比两侧地区高,速度呈纵向条带状展布,故呈现出结晶基底结构的分布特征和乌拉山、色尔腾山、和教岩体及白云鄂博群陆壳拼合及增生现象.内蒙造山带上地壳亦为双层结构,但基底折射界面不如鄂尔多斯块体明显.本文基于对该区沉积建造和结晶基底的起伏,讨论了沿剖面各有关凹陷的沉积特征与油气前景.     

东准噶尔琼河坝岛弧早古生代岩浆活动的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

东准噶尔琼河坝桑德乌兰斑岩铜钼矿区含矿花岗斑岩透长石、石英斑晶粒内破裂构造发育,锆石普遍发育具核内破裂构造或碎裂状的核。破碎的锆石核与透长石、石英斑晶可能形成于深部岩浆房。锆石U-Pb定年结果显示,破碎变形的锆石核年龄为442.2±3.5Ma,锆石环带的年龄为412.7±3.3Ma,前者代表破碎变形锆石的形成时间,后者代表斑岩侵位与结晶的时间。Hf同位素结果显示,破碎的有核锆石与其外环带具一致的εHf(t)初始值与tDM2模式年龄,它们可能为同一岩浆或成因相同的岩浆不同阶段结晶的产物。这意味着琼河坝地区在早古生代(至少在442Ma)就开始有弧岩浆活动。幔源特征的εHf(t)值(10.3～15.1)与较老的模式年龄(tDM2=469～761Ma)显示形成研究区花岗斑岩的岩浆可能源于晚元古代-奥陶纪玄武质地壳的部分熔融。     

中国大陆科学钻探井(CCSD)超高压变质岩岩性的识别

通过对中国大陆科学钻探井先导孔（CCSD-PH）测井资料的研究,并结合全井段的取芯资料,总结出了单一变质岩岩性在声、电、核三方面的测井响应,建立了岩性－测井响应数据库,并提取出了多种特征参数.应用聚类分析和逐步判别的方法,结合不同岩性的测井响应和多种特征参数,进行岩性的识别,以达到岩性剖面重组的目的.最后将岩性识别结果与取心资料进行对比,按厚度统计,达到了80％以上的符合率,取得了良好的应用效果.     

紫坪铺水库造成孔隙弹性耦合变化及其对2008年汶川地震触发作用

位于川西地区龙门山断裂带附近的紫坪铺水库于2005年9月开始蓄水.约2.7年后,2008年5月12日,M_w7.9级汶川地震在龙门山断裂带上发生,两事件在时间和空间上的接近,揭示其可能相互关联,但前人的诸多研究给出了不同甚至是相反的结果.本研究基于完全耦合孔隙弹性理论,利用二维有限元模型(FEM),模拟水库蓄水造成的区域孔隙压力场和应力场的演化过程,基于库仑应力演化探讨其对龙门山断裂带活动的影响.模拟结果显示紫坪铺水库蓄水打破了原来的区域孔隙压力平衡,形成孔隙压力梯度源,向周围地壳传播;进而造成龙门山断裂带上库仑应力正值范围不断扩大,由浅入深影响到整条断层,尤其对浅层范围的加载作用明显,达上百千帕,为整个断层面的失稳提供了基础.震源区域库仑应力呈持续增长趋势,汶川地震发震前,增长了约数千帕~数十千帕,即使初期库仑应力为负,在未来某时刻库仑应力仍可能由负转正,并不断增大.通过计算汶川地震震源及其附近区域内相对于多种可能断层倾角的库仑应力,发现库仑应力随断层倾角增大而增加.因此整体来看,紫坪铺水库蓄水对龙门山断裂带起加载作用,有可能触发地震.对紫坪铺库区周围的小震分析也显示,蓄水以来小震明显增多、且不同时段小震发生密集区与水库距离逐渐增大,与孔隙压力扩散趋势一致.以上结果表明紫坪铺水库的蓄水增加了汶川地震的危险性.     

青藏高原地壳与上地幔成层速度结构与深部层间物质的运移轨迹

在印度洋板块与欧亚板块碰撞、挤压作用下,促使深部物质重新分异、调整和运移,并导致了地壳的短缩增厚,而且造成了高原的整体隆升和深部壳、幔物质的侧向流展。基于青藏高原腹地和周边地域地壳与上地幔的成层速度结构,特别是其特异层序的展布研究表明,青藏高原地壳巨厚,但岩石圈却相对较薄;地壳中于深20±5km处存在一低速层,层速度为5.7±0.1km/s,厚度为8±2km;上地幔软流圈顶部深度为110±10km;下地壳与上地幔盖层物质以地壳低速层为上滑移面,以岩石圈漂曳的上地幔软流圈顶面为下滑移面,在印度洋板块N-NNE向力源作用下在同步运移,即形成了青藏高原腹地和周边地域特异的大陆地球动力学环境。     

辽宁省本溪期-山西期沉积岩相古地理分析

辽宁省本溪期-山西期沉积地层主要分布于太子河地层小区,少量见于大连地层小区,零星出露于辽西锦州、朝阳、凌源和葫芦岛一带.根据其岩性组合、沉积构造、指相化石及沉积矿产等特征,对该期沉积环境进行较深入的研究,划分为三角洲相、障壁海岸相和海湾陆棚相3个沉积相,进而对本期岩相古地理特征进行分析研究.     

鄂尔多斯—中秦岭—四川东部的重力异常场与深部地壳结构

本文基于在跨越鄂尔多斯盆地、中秦岭造山带与渭河盆地、四川盆地东部长达1010 km的综合地球物理探测剖面,实地采集的最新高精度重力位场数据,分析了不同构造单元的重力位场特征,构建了该剖面区域的地壳密度结构模型.进而通过分析地壳内部不同密度界面的横向差异特征及分区,确定了该剖面区域内的断裂分布,提出了鄂尔多斯盆地—中秦岭造山带—四川盆地的"盆-山-盆"型构造体系的新认识.     

青藏高原腹地东西分区和界带的地球物理场特征与动力学响应

青藏高原是东亚大陆一个特殊的块体,无论是介质属性,还是构造格局在深部与浅部都是不均匀的和各向异性的,其演化进程也是非线性的.基于综合地球物理场研究发现:青藏高原在NS向挤压和EW向扩张错综力系作用下,形成了东、西分区的构造格局,它们的界带位于90o±2oE的范围内,即表明青藏高原基本上为由三块(西、中、东)组成.在此界...