辽南金州隆起区构造变形及流体作用

详细的野外和室内宏观及微观构造分析和有限应变测量结果表明,自中生代以来,本区至少经历了两期变形,即早期的收缩为及后期的伸展反应,收缩应变主要表现为滑脱－－逆冲推覆作用,具有显著的构造层次性,自中、下构造怪次至上支次依次表现为：基底与盖层之间以角闪石及长石碎斑为主的糜棱岩为特征的韧性滑脱剪切罗系之上的逆冲推覆构造;在该构造２剪切主上部盖层中的寒武系,石炭系等逆冲于侏罗系之上的逆冲推覆构造;在该构造变形过程中伴随有强烈的岩浆活动,表明当时的区域热流值较高。伸展应变及同时发生的基底隆升作用,主要表现为基底和盖层中的韧性正剪切带及大量的正断层,基底中大量的NNE向张性白垩纪花岗斑岩脉及区域性的NNE向白垩纪盆地的形成都和本期构造活动相关。辽南地壳基底中大量的沿糜棱面理发育的长英质岩脉表明剪切变形过程中具有局部熔融作用的发生。对长英质岩脉经流体包裹体成分测试表明主要成分为分子水。在野外对长英质脉体的研究表明至少有两期：形成与滑脱作用有关的长英质脉体为含钾长石少、斜长石多、白色;而和伸展应变有关的长英质脉体钾长石含量明显增大,呈红色。两种长英质脉的褶皱变形反映了各自的变形机制。剪切作用过程中发生的动态局部熔融作用,具有自反馈的自组织特征,从而使长英质脉体在糜棱岩中呈现出韵律分布特征。辽南地壳在较短的时间内发生从收缩应变向伸展应变的转化。原因可能为收缩应变导致地壳显著缩短和增厚,并且同期的花岗岩浆的活动表明滑脱作用过程中莫霍面的初始温度较高并且区域热流值亦较高。这种地壳及其热状态的不均衡,导致地壳在较短的时间内发生基底的隆升及相伴随的伸展作用。     

REKST模型与PLEIK模型在岩溶地下水防污性能评价中的对比——以湘西大龙洞地下河为例

文章以湘西大龙洞地下河为例,对比分析REKST模型和PLEIK模型在裸露型岩溶区地下水防污性能评价体系。结果表明:(1)由于模型指标赋值侧重点和指标所占权重的不同,两模型评价分级重合度较低。(2)REKST模型没有建立定量的指标赋值体系和防护性能等级划分体系,而PLEIK模型则建立了定量或半定量的指标赋值体系和定量的防护性能等级划分体系,PLEIK模型在评价过程中受主观因素影响较小。因此,PLEIK模型实用性更强,其横向对比性和纵向对比性均相对优于REKST模型。     

青藏高原北部柴达木块体晚二叠世古地磁结果及其构造意义

通过对柴达木地块天峻县组合玛地区晚二叠世13个采点的系统古地磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量.实验结果表明,采样剖面获得的晚二叠世古地磁结果具有正、反极性,其特征剩磁方向为:Dg=333.7°,Ig=37.3°,Kg=35.4,N=9,α95 =8.8;Ds=333.9°,Is=41.7°,Ks=69.9,α95 =6.2°,相对应的古地磁极位置为:64.0°N,342.4°E,A95=5.9°,古纬度为24.0°N.这一高温分量通过了倒转检验,我们认为这一高温特征剩磁分量很可能代表了研究区晚二叠世时期的原生特征剩磁.通过对比塔里木地块晚石炭-晚二叠世古地磁结果,发现两块体在晚石炭世存在明显的古纬度差(16.6±9.3°),而在晚二叠世其古纬度差(3.5±5.4°)在古地磁误差范围内并没有明显差别,从构造意义上说,说明柴达木地块在晚二叠世已是塔里木地块的一部分,结合地质资料,认为柴达木地块在晚二叠世时古地理位置处于塔里木地块的南缘或西南缘,这表明柴达木/塔里木地块间的古阿尔金断裂的形成时代不可能早于晚石炭世时,很可能形成于晚二叠世以后.     

早更新世以来青藏高原隆升作用在塔里木盆地腹地的响应

自约55Ma印度-欧亚板块碰撞,青藏高原经历持续挤压,发生多次阶段性隆升作用.晚新生代以来强烈隆升作用不仅造就了青藏高原北部强烈的构造变形效应,还引起了大规模的干旱化.位于塔里木盆地腹地(N38° 40.911′,E80°18.484′)的玛扎塔格褶断带东西向延伸约300km,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主,含有薄层粗砂岩及砾岩.本文延展了原来研究剖面,共采集古地磁样品90块共9个采点.系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学及野外磁化率研究确定研究剖面时代约为2.2～0.1Ma,对玛扎塔格整个剖面地层的年龄控制提供了限定.利用MS2磁化率仪对野外剖面现场测量,采集209米695点数据.通过与深海氧同位素比对分析,说明磁化率结果不仅较好揭示了全球气候变化,还精确记录了约1.8Ma、1.2Ma、0.9Ma、0.65Ma等多期构造活动,并且直接证明年龄约0.05Ma的地层发生了较强构造变形.青藏高原早更新世以来隆升过程具有脉冲特征,约0.9Ma的强烈隆升使主体达到冰冻圈,起到的屏障效应使塔里木盆地开始较快速干旱化,同时为黄土高原提供了更多风尘物质和增强了对粉尘的搬运能力,导致巨厚的粗粒上砂岩层L9形成.     

初探玉门砾岩沉积速率时空变化对气候-构造相互作用的意义

气候-构造相互作用是目前固体地球和全球变化中最前沿的核心科学问题,地表侵蚀是气候-构造之间的桥梁纽带,地层沉积速率则是地表侵蚀强弱的直接响应.祁连山北缘-河西走廊在约4～2Ma期间沉积了一套粗粒相磨拉石-玉门砾岩,是研究气候-构造相互作用的一个理想产物,目前其气候或构造的主要成因存在争议.本文尝试阐述祁连山北缘-河西走...     

大陆科学钻探选址与钻探实验

围绕中国大陆动力学基础地质研究的重大关键问题--板块汇聚边界的深部动力学、重要的矿产资源集聚区的成矿背景、成矿条件和深部找矿前景、盆山结合带对油气资源制约以及火山地质灾害预防等方面开展地质、地球物理研究、大比例尺地质调查科研填图和科学钻探选址预研究.在此基础上,运用不同技术方案在条件成熟的选区实施7口先导孔的科学钻探;...     

柴达木盆地西部新生代构造演化及其对青藏高原北部生长过程的制约

柴达木盆地是青藏高原北部的一个中新生代山间陆相含油气盆地,盆地内新生代地层的构造变形记录了青藏高原北部生长、地壳缩短及其形成过程的重要信息.本文运用高精度卫星影像资料、地球物理资料剖面和磁性地层年代学数据等多种学科资料的综合研究,重点对柴达木盆地西部逆冲-褶皱构造带的形成机制和演化过程进行了详细的解析.研究结果表明:(1)由北向南依次发育分布的红三旱、尖顶山-黑梁子、南翼山和油砂山褶皱构造带均由不对称的直立褶皱或同斜褶皱构成,并且显示出背斜相对紧闭、向斜宽缓的”侏罗山式”褶皱特征,表明其下部滑脱构造带的存在;(2)红三旱、尖顶山-黑梁子逆冲-褶皱构造SW翼缓NE翼陡的不对称褶皱形态显示出是由南向北的逆冲作用形成的;两翼相对较对称的南翼山褶皱形态是由NE-SW向双向逆冲作用形成的;SW翼陡(或地层倒转)NE翼缓的油砂山褶皱带是由NE-SW向双向逆冲挤出作用形成的反映出由北向南的逆冲作用的存在;(3)红三旱、尖顶山-黑梁子和南翼山褶皱构造带的初始生长地层依次为始新统下干柴沟组、上新统狮子沟组和更新统七个泉组,高精度磁性地层限定其沉积时代依次为～39.5Ma、～8.2Ma和～2.5Ma,这不仅代表了这些褶皱的初始形成时代,而且代表了其逆冲断裂的形成时代;油砂山褶皱构造带中七个泉组初始生长地层以及上地表发育的一系列现代水系发生了弯曲,表明该逆冲-褶皱构造带从～2.5Ma形成以来一直持续到现在迄今仍在生长;红山旱地区近SN向的直立褶皱以及柴西地区似穹窿状的叠加褶皱,反映出阿尔金断裂带走滑过程中伴随的近EW向挤压的结果;(4)综合柴西地区逆冲-褶皱带构造地貌、生长地层、地球物理剖面、磁性地层年代学等证据,表明柴西存在的一系列逆冲-褶皱带是由南向北的滑脱构造产生,具有后退式生长演化特征,表明印度/欧亚板块碰撞以来,～40Ma其远程效应已到达柴达木盆地北部,并形成红山旱逆冲-褶皱构造带,随后的持续挤压,高原北部呈现出局部向南后退生长特征,依次形成尖顶山、南翼山和油砂山逆冲-褶皱带,其中～2.5Ma以来强烈的近南北向挤压作用产生的南翼山和油砂山逆冲-褶皱带构成了现今的”英雄岭”;～ 8Ma以来的阿尔金断裂带的强烈走滑活动波及到了柴达木盆地.     

汶川地震主滑移带（PSZ）：映秀—北川断裂带内的斜切逆冲断裂

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山地区发生了毁灭性的汶川地震(Ms 8.0),并沿映秀—北川断裂和灌县—安县断裂分别产生约270 km和80 km长、并具不同运动性质的地表破裂带。大地震后的断裂带科学钻探是研究地震机制的有效方法,为更好地了解汶川地震过程中的断裂机制、岩石的物理、化学变化和特征,2008年11月4日(汶川地震后的178 d)快速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD),该项目在这两条断裂带的上盘布置深浅不一的五口群钻(500～3000 m深)。笔者以汶川科钻一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过对岩心的岩石学研究和构造分析,识别出映秀—北川断裂带中的不同断裂岩分布和组合,以及确定了汶川地震主滑移带位置,为进一步研究汶川地震断裂机制提供了基础。     

科学钻探——深化岩石学研究的金钥匙

岩石学的研究对象是岩石,但离开具体的岩石标本是无法进行岩石学研究的,而要开展深入的岩石学研究,仅仅依靠从地表获取的岩石样品是远远不够的,还需要获得来自地球深处的岩石标本,这就只能依靠钻探工程了.科学钻探可以为岩石学研究提供来自地球深部的岩石样品,而开展对这些来自地球深处、携带大量信息的连续岩心进行系统研究,必然会促进岩石学的发展.而岩石学研究成果又能够为钻探施工提供设计依据,同时,深入的岩石学研究对钻探工程提出的要求还能够促进钻探技术的发展.科学的进步离不开技术的支撑,只有充分重视钻探工程才是真正重视地学研究、重视岩石学研究.