华北盆地新生代裂陷机制与过程的数值模拟

采用McKenzie的纯剪切动力学模型对似环状的“大华北盆地”的形成机制与过程进行初步的数值模拟。模拟结果表明：(1)“大华北盆地”新生代以来经历了两次伸展减薄--热事件．而不是原来所认为的一次事件的两个阶段;(2)第二次伸展减薄--热事件(即新近纪一第四纪)的沉降幅度要小于第一次伸展减薄--热事件(即古近纪)的沉降幅度;(3)“大华北盆地”古近纪的第一次伸展减薄一热事件可能已经进入后裂谷相,并且是处于后裂谷相的初期;(4)现今盆地的演化可能处于第二次伸展减薄--热事件的同裂谷相的晚期。这一研究对认识华北地区新生代的盆地演化及动力学背景有重要的意义。     

自然电场法勘探火山岩地区地下水的研究

多个火山岩地区找水的勘探实例表明,地表观测到的自然电位异常（简称SP）与地下非饱和区厚度相关。本文认为这种自然电位异常是由于雨水垂直向下流经非饱和区（渗流区）到达地下不透水界面引起,并提出产生自然电位异常的地下极化模型,进而根据静电场理论建立了水文地质模型与自电异常之间的理论关系。这一理论能够实现把一种波数域反演技术引进自然电位异常的反演,以便计算地下水的位置和深度。模型算例和勘探实例表明这一方法可以用于勘探火山岩地区地下水。     

塔里木西克尔基性麻粒岩捕虏体的发现及其地质意义

在塔里木西部新生代碧玄岩中新发现了基性麻粒岩捕虏体。其原生矿物组合为Cpx+Opx+Pl (An=30~50)+Sp+Ilm+Tim,次生矿物组合为Ol+Pl (An>50)+alkaline feldspar+glass。原生矿物组合的温度和压力分别为1005~1059℃ 和 0.6~1.1GPa; 次生矿物组合形成于近等温减压过程和固相线上熔融以及之后的近地表快速冷却。这些麻粒岩捕虏体代表了早期底侵到塔里木板块下地壳的幔源岩浆。     

位场广义线性综合反演系统的建立

以BG理论为基础,首先在重磁异常线性反演中将该理论与吉洪诺夫正则化方法相结合求解地下密度源(或磁源)分布及质心(或磁质心)位置;在重磁非线性反演中结合应用正则化方法和马奎特思想给出一种确定地下密度(或磁性)界面的稳定迭代算法:正则—马奎特法其次研究一种综合多和磁两种异常联合反演既是磁界面也是密度界面的方法。最后,以判断重磁异常是否同源的对应分析为先导,将上述方法综合于一起建立了重磁异常广义线性人机交互式综合反演系统。实际地区的应用已取得较好效果。     

大陆造山运动：从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限——以北祁连山、柴北缘为例

北祁连山和柴北缘是典型的早古生代大陆造山带,分别发育有北祁连山大洋型俯冲缝合带和柴北缘大陆型俯冲碰撞带.作为早古生代大洋冷俯冲的典型代表,北祁连山经历了从新元古代-寒武纪大洋扩张、奥陶纪俯冲和闭合及早泥盆世隆升造山的过程.高压变质岩变质年龄为490～440Ma,证明古祁连洋经历了至少50m．y．的俯冲过程.柴北缘超高压变质带是大陆深俯冲的结果,岩石学、地球化学和同位素年代学表明,柴北缘超高压变质带中榴辉岩的原岩分别来自洋壳和陆壳两种环境.高压/超高压变质的蛇绿岩原岩的年龄为517±11Ma,与祁连山蛇绿岩年龄一致.榴辉岩早期的变质年龄为443～473Ma,与祁连山高压变质年龄一致,代表大洋地壳俯冲的时代,而柯石英片麻岩和石榴橄榄岩所限定的超高压变质时代为420～426Ma,代表大陆俯冲的年龄.从大洋俯冲结束到大陆俯冲最大深度的转换时间最少需要20m．y．.自420Ma起,俯冲的大洋岩石圈与跟随俯冲的大陆岩石圈断离,大陆地壳开始折返,发生隆升和造山.北祁连山和柴北缘两个不同类型的高压-超高压变质带反映了早古生代从大洋俯冲到大陆俯冲、隆升折返的造山过程.     

横过西昆仑和塔里木结合带的山隆盆降机制动力学模拟

最近的地震探测表明,在西昆仑和塔里木结合带有岩石圈根存在.据此,本文提出地壳均衡与岩石圈根拖曳共同作用导致"山隆盆降"的动力学机制假说.利用新近中英合作完成的有限元粘弹塑构造数值模拟技术FEVPLIB,模拟研究了青藏高原西部横过西昆仑和塔里木结合带剖面的这一动力学演化过程.这种模式既能解释高原隆升,又能解释边缘沉积盆地的成因.模拟结果表明,两个大陆碰撞到一起,当岩石圈根一旦形成以后,造山水平挤压力主要来源于岩石圈根的向下拖曳,而印度板块向北挤压沦为次要因素.     

柴北缘超高压变质带沙柳河蛇绿岩型地幔橄榄岩及其意义

本文报道了柴北缘大陆型超高压变质带沙柳河地区发现的蛇绿岩型地幔橄榄岩,其原始矿物组合为橄榄石＋斜方辉石＋铬铁矿。方辉橄榄岩中识别出两个世代的橄榄石,第一世代橄榄石7、（O1^1）残晶发育扭折带,化学成分与现代大洋地幔橄榄岩的橄榄石一致,第二世代橄榄石（O1^2）Fo值高达94～97,其内部含有细小的流体包裹体,是第一世代橄榄石蛇纹石化后再次变质的产物。斜方辉石残晶的成分具有高Al和Ca的特征,与大洋地幔橄榄岩中斜方辉石的成分一致。温压条件的估算反映该橄榄岩体属于典型的尖晶石相方辉橄榄岩。其围岩是由堆晶辉长岩变质的条带状蓝晶石榴辉岩,二者构成了大洋蛇绿岩套的下部层位,并且与区内具有N—MORB和OIB性质的榴辉岩共生。这些特征表明该方辉橄榄岩应代表洋壳下伏地幔橄榄岩,从而揭示大陆造山带从早期的大洋俯冲消亡到大陆俯冲碰撞的完整过程。     

倾斜线源的三维电场数值模拟研究

利用倾斜线状电流源的理论电位式和有限差分法理论,建立三维离散化方程组,并用ICCG法求解该方程组,设计三维电阻率异常体分布模型,经计算得到了地表视电阻率分布在垂直和倾斜线源情况下的变化规律。以上工作对利用直流电法勘探方法,来解决油田剩余油的分布及对地浸砂岩型铀矿矿层渗透性能的分析,有着实际的意义。     

中国西北地区早—中侏罗世盆地原型分布

文中进行了中国西北地区早—中侏罗世盆地的原型分析,着重阐述3点：(1)根据盆地构造特征,将中国西北地区早—中侏罗世盆地划分为：缓断面伸展断陷盆地、陡断面伸展断陷盆地、克拉通内盆地和克拉通周边盆地4种类型。(2)这4类盆地分布于不同的前侏罗纪构造背景之上。第Ⅰ类和第Ⅱ类伸展断陷盆地位于印支晚期造山带和印支晚期复活的古生代造山带,它们系造山带伸展垮塌作用的产物。第Ⅲ类克拉通内盆地分布于克拉通块体内部,它们具有冷的刚性岩石圈,其古地温梯度达不到使岩石圈弱化和产生伸展断陷盆地的临界值。第Ⅳ类克拉通周边盆地位于克拉通和造山褶皱带之间,这类盆地的古地温梯度刚达到形成伸展断陷盆地临界值,在应变速率低的情况下造成不对称的宽阔凹陷。(3)由于这4类盆地的地温梯度、演化和改造程度不同,它们的含油气远景差别很大,其中以克拉通周边盆地最有希望。