北阿尔金西段正长花岗岩和闪长岩地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素特征

北阿尔金西段出露大量中酸性侵入岩,为探讨西段地区花岗质岩石的成因、形成环境以及北阿尔金地区岩浆活动特点,本文选取北阿尔金西段的正长花岗岩体和闪长岩体作为研究对象,进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究。研究结果表明,正长花岗岩体形成时代为495.7～502.0Ma,铝饱和指数A/CNK为0.86～1.09小于1.1,P_2O_5与Si O_2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,具有明显的负Eu异常,微量元素特征显示富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。岩石地球化学及锆石Hf同位素特征暗示其源区物质成分不均一,源岩主要为0.95～1.4Ga的新生地壳(变中基性岩),并有1.42～1.83Ga的古老地壳物质的参与。闪长岩体的侵位时代为497.1±3Ma,轻稀土富集而重稀土亏损,较弱的负Eu异常,相对富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti。锆石ε_(Hf)(t)值为-1.61～+2.16,二阶段模式年龄t_(DM2)为1.34～1.56Ga,暗示其源岩可能主要为新生地壳,并有古老地壳物质参与成岩。北阿尔金西段正长花岗岩、闪长岩均形成于早古生代,具弧型花岗岩特点,结合区域构造背景,认为其形成可能与北阿尔金洋壳俯冲有关,产于陆弧环境。     

塌陷采空区的正演模拟及波场分析

老窑塌陷采空区造成的透水事故严重威胁着大型矿井的生产与安全,探测出塌陷采空区已成为当前三维地震的一项重要研究课题.针对老窑采空区不同的塌陷类型,建立多种不同内部结构的塌陷采空区地质模型。并采用有限差分法数值模拟技术对其进行正演模拟,分析出不同塌陷采空区在生成时间剖面上的波场特征.结合一些典型的工程实例,总结出塌陷采空区在地震资料上的判别标志以及识别特征,为矿井提供出准确的塌陷采空区位置.     

代县地电阻率降雨影响及数值模拟

多年观测数据表明,代县地电阻率年变受降雨影响比较显著,通过褶积滤波法获取降雨量对视电阻率的影响值,定量分析降雨与视电阻率的相关性。在此基础上,利用代县地电阻率电测深数据及相关地质资料,建立三维有限元模型,模拟降雨对地电阻率的影响,进一步确定降雨对视电阻率影响的物理机制。结果表明:降雨是造成代县地电阻率年变的主要因素,且与视电阻率呈正相关性;降雨造成表层介质含水饱和度发生变化,使得相应电阻率下降近10倍,从而引起地电阻率年变幅度发生近1/10的改变。     

高压直流输电对山西南部地电场观测影响分析

为研究山西南部临汾、夏县地电场受高压直流输电的影响,分析地电场观测受干扰的变化形态与特征,结合高压直流输电干扰的机理,定量计算分析不同换流站接地极对同一台站的影响,以及同一换流站接地极对不同台站的影响。研究表明：(1)当地电场观测数据受高压直流输电线路干扰时,地电场会出现畸变,较典型形态为方波与两端尖峰叠加方波形态,不同的高压线路,各台站观测到的附加电场信号变化特征有很大的不同;(2)当高压直流输电线路运行故障而产生大地回路电流时,它对地电场观测数据可能会产生一定的影响,受同一高压直流输电影响的同一台站同一方向上长、短极距观测数据方向一致,干扰幅度基本一致;(3)当高压直流输电线路运行故障而产生大地回路电流时,不同台站所受干扰随着接地极与台站的距离平方成反比关系,同时还受到台站电导率的影响。     

晋北地区中强震前后构造应力场变化特征

基于1990年1月至2021年12月晋北地区中小地震的P波初动极性数据,采用综合震源机制解法反演晋北地区的综合断层面解。结果显示,震源机制解节面为EW和NE向,与晋北地区主要构造线一致;震源错动类型以正断型为主;主压应力方向为NE-NEE,仰角较大,主张应力方向为NW-SE,仰角近水平,与区域构造应力场方向吻合。综合断层面解中,P轴方位与区域优势方位一致时,晋北地区可能孕育中强地震的发生。     

长白山上新世以来玄武岩成分演变规律及其成因

火山岩成分的多样性是岩浆物理和化学过程在其产生、运移、存储和喷发过程中的综合反映。长白山火山区自上新世以来喷发了大量的玄武质火山岩,其成分变化范围较大(Mg O 3.2%~7.8%)。以往研究认为其成分的变化主要受地幔不均一、部分熔融程度和分离结晶的影响,没有明显地壳混染。本研究发现这些玄武岩经历了不同程度的上、下地壳的混染。同时,结合火山岩的年龄发现玄武岩地球化学成分和同位素比值随时间呈现脉动式的变化。根据87Sr/86Sr和Mg O的突变点可以分为3段:5~2Ma,2~1Ma,1~0Ma。通过定性和定量的模拟发现地幔不均一性和部分熔融程度差异造成玄武岩成分的变化有限,而分离结晶、地壳混染和岩浆补给的岩浆作用是形成玄武岩成分随时间脉动变化的主要原因。并结合能量约束-补给-混染-分离结晶算法(ECRAFC)模拟得出以下结论:天池和望天鹅喷发中心的玄武质岩浆最初都存储于同一下地壳岩浆房,可能由于上地壳构造差异导致岩浆迁移路径和存储区不同;长白山岩浆房迁移有从5~2Ma阶段由下地壳向上地壳逐渐变浅,2~1Ma阶段由上地壳向下地壳快速变深的规律,而1~0Ma阶段的玄武岩由岩浆从下地壳直接快速喷出地表形成;长白山玄武质岩浆的活动与本区的构造断裂活动密切的关系,5Ma以来,火山岩成分随时间的周期性波动可能与本区构造应力的周期性的强拉张-弱拉张过程有关。     

长白山天池火山粗面岩成因与岩浆房系统演化

长白山天池火山是典型的大陆板内碱性火山,岩石组合以玄武岩盾和粗面岩、碱流岩等碱性岩为主。为厘清天池火山粗面岩的形成过程,本文在综合前人研究的基础上,结合本文新发表数据,检验了粗面岩的成因。研究结果显示天池火山粗面岩不可能由古老的华北克拉通下地壳部分熔融形成,也不符合造盾玄武岩部分熔融的模式。通过主量元素、微量元素定性和定量计算后认为粗面岩是由进化玄武质岩浆(玄武粗安岩)经历了分离结晶作用所形成,粗面岩形成过程中岩浆遭受了地壳混染,并且具有高n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)和低n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)两种截然不同的混染趋势。结合岩相和层序信息,作者认为两种演化趋势是上地壳岩浆房系统变化的反映。早期玄武质岩(头道白山期)上侵至上地壳演化,因与上地壳直接接触,沿高n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)趋势演化。随着岩浆房接受补给,岩浆房逐渐增大,新侵入的岩浆与地壳被早期岩浆房结晶形成的岩浆房壁所隔挡,使得年轻粗面岩和碱流岩只与早期粗面质岩浆的残留体等进行物质交换,最终沿着低Sr同位素比值趋势演化。     

敦煌地块三危山地区花岗岩体地球化学、锆石U Pb定年及Hf同位素特征

敦煌地块主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成,并且出露有大量古生代花岗岩,对这些花岗岩的研究工作可以更深入地了解敦煌地块的构造演化及地球动力学意义。本文对三危山地区的党河水库花岗岩体和沙枣园花岗岩体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究。研究结果表明:1党河水库岩体侵位时代为461.7~438.1Ma,沙枣园岩体的岩石组合为中粒二长花岗岩-细粒二长花岗岩,形成时代为457~433.9Ma,均属早古生代时期产物。2党河水库岩体为I型花岗岩,ε_(Hf)(t)为-5.5到+2,t_(DM2)为1.3~1.7Ga。结合地球化学特征,判断其源岩为中元古代古老地壳为主,同时含部分新生地壳成分的(变)基性岩。沙枣园岩体为S型花岗岩,ε_(Hf)(t)为-8.6到-0.9,t_(DM2)为1.5~1.9Ga,其源岩为富长石贫黏土的(变)杂砂岩,源岩时代为古元古代晚期至中元古代早期。3两个花岗岩体的残留相同样为石榴石、角闪石和斜长石为主的麻粒岩,并且部分源岩可能与Columbia超大陆的聚合和裂解有关。4党河水库岩体和沙枣园岩体均属造山带花岗岩,因此敦煌地块内的早古生代造山活动可提前至461.7Ma,并且结束时间晚于中央造山带。而敦煌地块造山活动时限和花岗岩的时空分布与北侧的天山-北山造山带具有较强的对应关系。推测敦煌地块在早古生代期间卷入了中亚造山带的造山活动中,未受或只是早期受到南侧的中央造山带影响。     

山西大同-阳高M>5.5地震震源机制中心解的确定

1989年大同-阳高6.1级地震是山西地区自现代仪器记录以来最显著的地震事件,之后该地又发生多次中强地震,这些地震的发生受到诸多地震学者的关注.不同研究机构和多位学者应用不同方法和资料,求得这些中强地震的震源机制解,同一个地震的多个解间存在一定的差别.文章采用最小空间旋转角表达2个震源机制解的差别,然后从已知多个震源机...     

冀中坳陷深县凹陷构造沉积格局与圈闭类型响应关系

深县凹陷位于冀中坳陷中部,其构造复杂,沉积类型多样,而多年来人们对凹陷内的油气圈闭(尤其是岩性地层圈闭)类型与分布规律缺乏统一认识,不利于在这类复杂断陷盆地内开展精细油气勘探。深县凹陷可划分为5个构造区带,各构造区带具有不同的沉积格局,这是各区带内油气圈闭类型存在差异的关键因素。总结出该凹陷主要发育构造圈闭、岩性圈闭、地层圈闭及潜山圈闭等4大类8亚类圈闭类型,这些圈闭类型与本区的构造沉积格局存在响应关系。其中,构造圈闭发育范围较广,主要集中在二级构造凸起带上,以深南背斜和榆科背斜为主,断块和断鼻圈闭构成了主要的圈闭类型;潜山圈闭主要发育在北部缓坡带中的深泽—刘村低凸起与何庄—深西潜山带;而岩性圈闭与地层圈闭主要发育在两个潜山带的侧翼以及南部的白宋庄洼槽带和深南背斜的两翼,这与砂砾岩透镜体、上倾尖灭砂体的分布及构造背景有关。