青藏高原东缘深部地球物理与大陆动力学研究进展

经过数十年的努力,我国青藏高原深部地球物理与大陆动力学领域的研究呈现蓬勃的发展态势,取得了一系列研究成果.《地球物理学报》以青藏高原为专辑,集中在2017年6期刊发36篇文章,涵盖了青藏高原深部地球物理与大陆动力学方面的一批最新研究成果.这些工作涉及地震特性与大陆动力学、壳幔结构与地震各向异性、深部电性结构及密度结构等研究方向.本文将从这几个研究方向简要介绍收入本专辑论文的研究工作,分享青藏高原深部地球物理与大陆动力学的研究成果.     

中国奥陶纪岩石地层划分和对比

本文根据当前国际通用的奥陶系"三统七阶"划分标准,对中国华南、华北、塔里木、准噶尔、柴达木、西藏、滇缅马、印支等块体的奥陶纪岩石地层单元进行了系统性梳理和总结,在大量近期研究成果的基础上,厘定它们的岩性特征、地层时代、接触关系和划分对比,以统一的年代地层框架为标尺,建立了94个地层柱的岩石地层划分和对比关系.根据近二十...     

船载表层水温观测研究

通过研究国家相关海洋观测标准对海水温度观测的规约,结合当前船载水温观测的现状,提出了基于总线的船载磁吸附温度链式观测方法,并对其在结构设计、理论模型、算法等多方面进行了阐述。本方法通过多个竖直分布的温度传感器实时观测,采用自适应参数化算法,有效减少了风浪、海流、热辐射等方面的影响,具有观测层深相对固定、精度高等特点,可实现船载全航次的自动观测。同时,设计制造了相关的模拟实验装置进行现场实验,验证了船载磁吸附温度链式观测方法的可行性和有效性。     

内蒙古狼山-渣尔泰山中元古代被动陆缘裂陷槽裂解过程中的火山活动及其示踪意义

狼山-渣尔泰山中元古代被动陆缘裂陷槽内产有炭窑口、东升庙、霍各乞和甲生盘等海底喷流-沉积铅锌铜铁硫化物矿床。它在裂解过程中产生了明显的间歇性海底火山喷发。已分别在霍各乞、东升庙和炭窑口矿床容矿岩组中已找到岩性不同、并具有变余斑状或聚斑状或显微球粒结构、变余杏仁构造的海相火山岩与凝灰岩层,它们是确认该裂陷槽裂解过程的有效标志。依据(1)西部炭窑口矿区容矿岩组中发育钾质"双峰式"火山岩,其基性火山岩的K_2O(4.23～5.93%)>Na_2O (2.15～3.14%)、Na_2O K_2O=6.51～8.08%、长石斑晶为钠长石(No.=2.8～7.2),酸性火山岩的K_2O(6.22～4.83%)>Na_2O(2.78～3.87%)、Na_2O K_2O=8.63～9.00%、长石斑晶为钠长石(No.=0.2～0.7)、长石微晶主要为钾长石;(2)东升庙矿区则发育钠质"双峰式"火山岩,其基性火山岩的Na_2O(3.84～4.30%)>K_2O(2.49～3.80%)、Na_2O K_2O=6.44～7.92%、长石斑晶为更长石(No.=11～25),酸性火山岩的Na_2O(3.64～5.31%)>K_2O(1.19～2.75%)、Na_2O K_2O=6.28～7.68%,长石斑晶与基质均为钠长石(No.=0～1.1);(3)霍各乞矿区发育基性火山岩,其Na_2O(1.36～3.78%)>K_2O (0.30～2.16%),Na_2O K_2O=2.03～4.09%;(4)炭窑口、东升庙与霍各乞矿床三矿区火山岩的稀土元素与微量元素蛛网图的标准化曲线有相似性和显著差别;(5)炭窑口、东各庙和霍各乞矿区基性火山岩的Sm-Nd模式年龄依次为1857～1877Ma和2006～2132Ma、1740～1867Ma、1486～1606Ma;(6)容矿岩组中有多层凝灰岩与火山碎屑及少量含火山碎屑的矿石,再结合该裂陷槽内各矿床的铅同位素模式年龄和甲生盘矿区只有少量凝灰质夹层,可以揭示该裂陷槽在中元古代的不均匀裂解过程,表现出从西部炭窑口→东升庙→东部的甲生盘一带先后裂解、狼山南侧早于北侧裂解以及从狼山→渣尔泰山同沉积期火山活动由明显→微弱的明显变化趋势。     

银川平原土壤盐渍化与中低产田遥感应用研究

土壤盐渍化是影响农业生产与生态环境的一个重要因素。长期以来,宁夏银川平原的次生土壤盐渍化问题十分突出,形成了许多盐渍型中低产田,影响和制约了区域农业的可持续发展。主要采用遥感解译方法提取了银川平原土壤盐渍化的分类与分布的现状信息。在此基础上,依据中低产田的分类标准,将相关的耕地类型、土壤肥力、作物产量、灌排水指标等因子转化成数字化专题图层,采用多源信息复合分类的方法,通过“综合分析,主导因子判定”实现了GIS辅助下的中低产田分类,为遥感和地理信息系统技术在土壤盐渍化和中低产田调查研究中的应用,探索出了一条可行的途径。     

中扬子区奥陶系庙坡组底界穿时的生物地层学证据北大核心CSCD

奥陶系庙坡组在中扬子地区广泛分布,其中湖北宜昌真金、重庆城口大槽和蓼子口等地的庙坡组均含丰富的桑比期笔石动物群,为华南桑比期地层的高精度划分对比提供了重要依据。宜昌地区庙坡组自下而上可识别出中奥陶统达瑞威尔阶"Hustedograptus teretiusculus带"和上奥陶统桑比阶的Nemagraptus gracilis带;城口地区的庙坡组底界已进入N.gracilis带上部,比宜昌的庙坡组之底高出半个甚至一个笔石带。这一现象证实庙坡组底界在中扬子区具有明显的穿时性。     

岩浆与构造作用对洋壳厚度的影响——以西北印度洋为例

洋中脊及邻区洋盆的洋壳厚度能很好地反映区域岩浆补给特征,对于研究洋中脊内部及周缘岩浆活动和构造演化过程具有很好的指示意义.西北印度洋中脊作为典型的慢速扩张洋中脊,其扩张过程与周缘构造活动具有很强的时空关系.本文利用剩余地幔布格重力异常反演了西北印度洋洋壳厚度,由此分析区域内洋壳厚度分布和岩浆补给特征.研究发现,西北印度洋洋壳平均厚度为7.8 km,受区域构造背景影响厚度变化较大.根据洋壳厚度的统计学分布特征,将区域内洋壳分为三种类型:薄洋壳(小于4.5 km)、正常洋壳(4.5~6.5 km)和厚洋壳(大于6.5 km),根据西北印度洋中脊周缘(~40 Ma内)洋壳厚度变化特征可将洋中脊划分为5段,发现洋中脊洋壳厚度受区域构造活动和地幔温度所控制,其中薄洋壳主要受转换断层影响造成区域洋壳厚度减薄,而厚洋壳主要受地幔温度和地幔柱作用影响,并在S4洋中脊段显示出较强的热点与洋中脊相互作用,同时微陆块的裂解和漂移也可能是导致洋壳厚度差异的原因之一.     

华南地壳及上地幔三维速度结构成像

利用国家地震科学数据共享中心的地震目录及临时台网资料,挑选出11 113个区域地震的77 093条P波走时和93 541条S波走时,采用1°×1°的经纬度网格划分,反演获得了深至60km的华南南部地区的地壳及上地幔三维P波和S波的速度结构。研究结果表明,纵波速度结构与横波速度结构从整体来看具有较好的一致性,说明该研究获得的深部速度结果具有较高的可信性,但是在50km的深度纵、横波速度结构的一致性较差,可能是由于该深度的纵横波走时数据存在着较大的差异所导致的。本研究显示了研究区域内的速度结构存在着明显的横向不均匀性,东南沿海地区的地壳中出现了大规模的低速异常,可能与该区地幔物质的上涌有关;而在珠江三角洲、雷州半岛、北部湾及海南岛等地区莫霍面下方出现的低速异常,则与该区的热运动有关。经分析认为,华南南部地壳及上地幔的速度不均匀性和华南板块与扬子地块的相互作用有关,因此开展进一步研究能为探索和分析华南再造以及中国南海北部的构造演化提供重要信息。     

中国特马豆克阶笔石地层述评

特马豆克阶是奥陶系第一个顶底界均已确立全球界线层型的年代地层单元,由于这两个GSSP都不在我国,因此如何在我国各个地区准确识别这两条界线,了解阶内的笔石和牙形刺序列,对我国奥陶纪地层和古生物研究具有重要意义。简要介绍特马豆克阶和奥陶系底界全球层型的纽芬兰GreenPoint剖面及特马豆克阶顶界全球层型的瑞典Diabasbrottet剖面,对界线附近的生物地层进行了分析讨论,并对GSSP的确立过程作了简要回顾。在以往大量成果积累及近年来工作的基础上,对我国特马豆克阶的笔石序列提出了新的观点:根据对吉林大阳岔等剖面的最新研究,华北板块的特马豆克阶笔石地层从下至上可以识别出4个笔石带——Rhabdinoporaflabelliformisparabola带、Anisograptusmatanensis带、Psigraptusjacksoni带和Aorograptusvictoriae带,弃用以往长期使用的Adelograptus-Clonograptus带;同时提出华南的特马豆克阶从下到上可以识别出7个笔石带——Rhabdinopora?taojiangensis带,R.flabelliformisparabola带,Anisograptusmatanensis带,R.flabelliformisanglica带,Aorograptusvictoriae带,Acanthograptussinensis带,Hunnegraptuscopiosus带。对采自四川古蔺纳羊箐桐梓组顶部笔石标本的研究表明,该层位相当于特马豆克期末的Hunnegraptuscopiosus带。此外还将我国的特马豆克阶笔石序列与国外若干主要地区进行了对比。