西南极南设得兰群岛地层对比与划分

对南设得兰群岛基岩区进行地质调查和研究,恢复其地层层序与演化过程.通过野外考察和资料收集,对比分析了前人年代学、地球化学、古地磁学、古生物学、地层学等方面的研究成果,将南设得兰群岛地层划分为24个岩石地层单元,建立了南设得兰群岛中—新生代火山-沉积地层层序和年代学格架.研究表明;南设得兰群岛火山活动早白垩世—早中新世总...     

克里雅河河谷地貌与塔里木盆地 早—中更新世大湖环境

克里雅河谷现今的地貌特征是其1.09Ma以来演化的结果,记录了构造-气候综合作用下的地表过程.在克里雅河流出西昆仑山山前的支流吾格也克河至克里雅河主支的康苏拉克河段,河谷地貌清楚地分为早期的宽阔河谷地貌和其后明显窄小的峡谷地貌.克里雅河近50年来的平均年径流量约为7.345×108m3,早期宽阔河谷发育阶段的河水年径流量推测值不小于146.9×108m3.这表明当时克里雅河的河水流量远比现今的观测值要高得多,当时上游来水、区域降水远比现在多,塔里木盆地的古气候环境与现今塔里木盆地的荒漠环境迥异.在邻区策勒河西域砾岩中观察到的泥石流沉积表明,早更新世及略早一些,西昆仑山有可观的季节性洪水,那时的克里雅河河谷更加宽阔.因此,早--中更新世塔里木盆地应当存在相当可观的大湖.     

与大型走滑断裂相关的旋转

与大型走滑断裂有关的旋转一方面起因于断裂带的大规模走滑,另一方面也与大断裂带内部及外围次级断裂系的水平运动密切相关.尽管前人提出了一些有关断裂带走滑与旋转的动力学模式,但由于不同走滑断裂系变形环境及边界条件的差异,断裂走滑导致块体旋转的机制是非常复杂的,很难用统一的动力学模式来解释.对美国西海岸圣安德列斯断裂、美国盆岭区Lake Mead断裂系、中国西南哀牢山-红河走滑断裂系以及新西兰Alpine断裂带、土耳其北安那托利亚断裂等的研究结果均表明,在断裂带走滑过程中,相关构造及块体的旋转非常明显.运用古地磁学、磁组构、构造分析、高精度GPS监测及构造模拟等方法,可以对这些构造及块体的旋转方向和幅度进行研究.由于大规模旋转会导致构造格局及地质地貌特征的改变,因此在走滑断裂带的研究中必须加以重视.     

大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程（如地幔柱）密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层（如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等）对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造（如造山带）对比及深部地球物理等多学科方法相结合。     

昆仑-黄河运动的时代下限:来自塔里木盆地南缘西域砾岩顶部火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的约束

"昆仑-黄河运动"是发生在早、中更新世之交的一次强烈的构造运动,它使青藏高原现代构造地貌格局基本定型。以往对昆仑-黄河运动时限的研究,主要由黄河干流发育的阶地、昆仑山垭口地区羌塘组与望昆冰碛层等古地磁、ESR、TL等分析测试得出,缺少其他年代学约束。在塔里木盆地,昆仑-黄河运动表现为西域砾岩与乌苏群之间的角度不整合接触。本文通过对塔里木盆地南缘西域砾岩顶部的普鲁上层火山岩4个样品的全岩~(40)Ar/~(39)Ar定年,获得~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为1.03±0.05 Ma~1.20±0.05 Ma,加权平均年龄为1.1±0.1 Ma(n=4,MSWD=2.3)。这是首次应用~(40)Ar/~(39)Ar定年方法,获得昆仑-黄河运动的时代下限为1.1±0.1 Ma,与前人确定的昆仑-黄河运动时代下限在误差范围内一致,为我国西部新构造运动提供了重要的年代学约束。     

大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程（如地幔柱）密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层（如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等）对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造（如造山带）对比及深部地球物理等多学科方法相结合。     

地下磁共振响应特征与超前探测

地下（矿井和隧道内）超前探测灾害水源是磁共振测深（Magnetic Resonance Sounding,MRS）方法应用的新领域,在地球物理方法中是一个难题.本文在地面磁共振探测理论的基础上,建立地下全空间模型,推导直立线圈的磁共振响应信号表达式,对比国际标准模型验证了数值计算的准确性.引入旋转系数矩阵,计算任意地磁场方向和线圈方向的激发场垂直分量.研究了磁共振响应信号与线圈法向偏角和倾角的关系,指出当线圈法向方向垂直于地磁场方向时,磁共振响应信号最大.同时,研究表明磁共振超前探测距离与激发脉冲矩和接收灵敏度紧密相关,激发脉冲矩越大,接收灵敏度越高,则超前探测距离越大,但存在极限距离.在地下线圈尺寸受限的情况下,为使检测信号灵敏度为5 nV时,超前探测距离达到30 m,提出了边长2 m线圈的匝数优化方案,共圈模式最少需要100匝,分离线圈模式最少需要10匝发射线圈和160匝接收线圈.仿真模型试验结果证明,随着噪声水平增大,磁共振超前探测距离和反演分辨率均减小.泽雅隧道探测实践表明,本文提出的地下空间磁共振理论在矿井和隧道环境中进行超前探测是可行的.

     

青藏高原西北缘晚新生代沉积岩古流向的磁化率各向异性确定及其构造意义

古流向的确定是重建沉积物来源及沉积过程的有效方法,而磁化率各向异性作为古流向恢复的可靠信息载体在室内沉积实验和具体工作中已得到认可.本文对青藏高原西北缘柯克亚剖面晚新生代地层鸟恰群、阿图什组和西域组80块样品开展了磁组构研究,磁面理与磁线理图、磁化率各向异性度与磁化率椭球体形状因子图直观地说明研究对象均具有磁面理较磁线理发育的特点,代表了原生沉积组构特征.柯克亚剖面乌恰群、阿图什组和西域组的磁化率各向异性测量则恢复了三个时期的古流向.古流向在不同时期的变迁显示了重要的青藏高原西北缘的隆升信息.乌恰群与阿图什组、阿图什组与西域组之间的古流向的改变反映出西昆仑山北缘具有西早东晚的构造隆升过程.     

新疆罗布泊45kaBP以来沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

根据罗布泊新湖湖心区KY01孔沉积物中常量和微量元素的含量,应用主成分分析方法,提取了控制沉积物化学组成的3个主因子。其中第1主因子对沉积物化学组成具有绝对控制作用,通过详细分析认为该因子可作为塔里木河流域气候干湿变化的代用指标。结合剖面5个AMS14C测年结果所建立的时间标尺,初步重建了塔里木河流域4.5万年以来气候干湿变化历史。结果显示,近4.5万年来塔里木河流域气候呈逐步干旱化趋势,其中末次间冰阶中晚期以湿润气候为主,末次冰期晚冰阶以来变为以干旱气候为主,但末次冰消期晚期-全新世早期发生过明显的气候转湿事件,极端干旱气候出现在中晚全新世以来。罗布泊新湖湖心区KY01孔地化指标还揭示出塔里木河流域的水热组合模式可能是多样的,并非简单地遵循单一的西风型"冷湿-暖干"水热组合模式。     

湖北省巴东县桐木园山坡型泥石流的形成机理及预警指标——以2003—03—31强降雨过程为例

2003年3月31日,巴东县在连续强降雨作用下出现多处山体斜坡地质灾害,造成大量房屋破坏和人员伤亡。通过现场综合调查,笔者认为灾害比较严重的桐木园斜坡灾害体发球典型的山坡型泥石流,着重剖析了该山坡型泥石流的变形特征及其成灾机理,并探讨了斜坡浅表层松散岩土体快速变形的临界降雨阀值和预指标。