地壳均衡理论及其在构造地貌研究中的应用

地壳均衡是地球科学的一个基本概念,其理论基础为“轻地壳（密度较小）漂浮在重地幔（较稠密）之上”。均衡理论（如冲压假说、弹性板理论等）和模型（如Airy模型、Pratt模型及弹性板模型等）的产生及发展对研究岩石圈流变学性质、圈层相互作用及造山作用等地球动力学过程有着重要意义。本文总结了相关均衡理论、模型及计算方法,并结合其在不同空间尺度构造地貌现象研究中的运用,包括：① 冰川均衡调整研究中不同模型的优化及其对全球海平面变化的指示意义、② 阐明海山洋岛发育过程及其制约因素、③ 利用弹性板模型重建山脉隆升和盆地挠曲沉降史并进一步探讨二者之间的相互作用、④ 通过研究变形湖滨线有效地约束地球的相关物理参数、⑤ 建立河流三角洲发育特征模型并服务于现代社会经济、⑥ 揭示水库蓄水导致的地壳挠曲变形与浅部地质灾害发育的关系及 ⑦ 同震滑坡对局部地貌改造的影响,讨论并展望了未来地壳均衡在构造地貌学领域的发展方向,即结合高精度大地测量技术与地质年代学方法,定量地解决构造地貌研究中的关键问题,更全面、系统地了解地表过程、地球深部过程与动力学和地球圈层之间的相互作用。     

大型陆相坳陷型沉积盆地原型恢复方法——以新生代柴达木盆地为例

陆相坳陷型沉积盆地通常发育在克拉通的内部差异沉降和裂谷盆地后期的热沉降等不同的大地构造阶段,是一类独特而又十分重要的沉积盆地。本文基于该类盆地的特点,提出了综合利用盆地沉积相、残余厚度图、区域构造大剖面及其平衡恢复等多方面资料对其盆地原型进行恢复的方法和流程,具体包括以残余沉积相恢复盆地原始边界、以平衡剖面恢复盆地原始形态、以关键钻井资料与平衡剖面相结合恢复原始沉积厚度。该方法消除了构造运动对盆地形态的改变,真正将盆地原型纳入到其原始形态框架下进行研究。本文还利用该方法对柴达木盆地新生代各地层沉积时的盆地原型分别进行了恢复,并据此对其新生代的沉积演化进行了分析,结果表明柴达木盆地新生代的沉积格局变化与阿尔金断裂的活动息息相关。     

基于北斗船位数据的渔业信息解译与应用研究——以中国毛虾限额捕捞管理为例

2020年6月15日—7月15日,我国首次中国毛虾(Acetes chinensis)限额捕捞试点于江苏连云港实施。本研究提取62艘毛虾网船在限额捕捞期间的421700条北斗船位数据经纬度、航速、航向等信息,运用缓冲区叠加分析法、DBSCAN密度聚类算法、平均中心算法、核密度估计以及数据库查询对捕捞努力量等管控要素进行分析研究。结果显示,所有毛虾网船累计作业239个航次、1942个网次,捕捞过程分为航行、抛锚布网、等待渔获、收渔获、停航等5个状态,中国毛虾捕捞状态船位点呈直线分布,总捕捞时长为4413.73h,82.4%的单网次捕捞时长为1.5—3.5h,各网次捕捞产量呈现多核心空间分布模式,总捕捞努力量为108106343 m²·h,计算62艘的捕捞总产量值约为2328 t,比上报产量高12.6%;本文通过北斗船位数据解译和提取捕捞努力量以计算中国毛虾捕捞产量及资源空间分布情况,有效应用于中国毛虾限额捕捞,为解决我国单品种限额捕捞难点积累了宝贵经验。     

东营凹陷基底断裂走滑活动对油气成藏的影响

弱变形构造带是沉积盆地盖层中客观存在的构造现象,并且与油气聚集关系密切,一般可以通过不同地质单元(次级断层、油藏、圈闭、相带、凹陷、岩体、潜山等)的有规律排列等现象进行识别.为了初步揭示盖层变形带变形强度与油气聚集规模这一问题,首先在渤海湾盆地初步识别出40条盖层变形带,然后应用变盖层厚度和变剪切强度的构造物理模拟实验方法研究基底断裂走滑活动对盆地沉积盖层产生断层的过程.应用SPSS软件,对基底走向滑动量、横向滑动量、实验盖层厚度、雁列缝长度等参数进行了多元二次函数拟合.根据东营凹陷八面河、王家岗地区古近系各时期地层厚度、构造图R剪切长度、实验估算的张扭角度,计算出了各个时期的基底断裂走滑量;在模拟实验各阶段充注染色石油,结合凹陷实例建立了基底断裂走滑早期R剪切单一通道运移-孤立聚集、早中期R剪切主通道运移-雁列串珠状聚集(王家岗)、P剪切主通道运移-断续带状聚集、全通道运移-连续带状聚等成藏模式(八面河);最后指出盖层变形带上的R剪切增压变形段,R、P剪切交汇段是油气勘探有利目标区.     

柴达木盆地西北缘始新世晚期古隆起与阿尔金断裂的形成

研究阿尔金断裂的演化是理解青藏高原隆升过程的重要环节.本文以柴达木盆地西北缘的地震剖面、残余厚度图、沉积相图等资料进行沉积、构造的综合研究,揭示了柴达木盆地西北缘在始新世晚期开始抬升,因此导致柴达木盆地西北缘生长地层的发育.这种抬升作用在平面上则表现为与阿尔金断裂呈～30°相交的NWW-SEE走向古隆起,以及与之相关的如冲积扇等边缘沉积相.本文分析认为阿尔金断裂在始新世晚期开始孕育,在深部形成左旋性质的韧性剪切带,在地表则通过形成左阶雁列式褶皱(即古隆起)来调节深部的位移量.     

扬子地块西侧米仓山基底卷入式冲断带的结构分析

米仓山基底卷入的巨型背斜带位于扬子地块的西北侧,西与龙门山薄皮冲断体系斜列状错位连接,东与大巴山弧形薄皮冲断带相互叠加,北侧为南秦岭造山带与扬子地块之间重要的大地构造界线——勉略缝合带。作为与周围大地构造和变形特征完全不同的构造样式,其结构的精细分析非常重要,本文利用现代构造地质学的几何解析技术对于这一特殊的基底背斜进行了研究。通过3条大型综合剖面的建立,本文对该巨型背斜的形成及空间分布进行了研究,探索性的解决米仓山背斜所卷入层序、层序的分布和彼此的接触关系问题;解决控制褶皱形成的断层分布、卷入深度、几何特点和彼此的交接关系问题;解决变形分析的构造样式问题和褶皱形成的平衡恢复问题。     

利用三维地震属性分析识别阿尔金断裂新生代早期构造活动

阿尔金断裂是青藏高原最显著也是最重要的地质构造单元之一,其新生代起始活动时间的认定一直都是大家关注的热点,对研究高原的形成和应力传递均有着重要的意义.前人的研究成果证实阿尔金断裂新生代的开始活动时间大约在35.5Ma,在柴达木盆地其对应的沉积层位为下干柴沟组上段.本文以盆地内部近阿尔金断裂带的红柳泉-七个泉地区为例,开展了钻井约束下的三维地震资料属性提取及分析工作,并进行同期岩相古地理研究.结果表明在下干柴沟组上段从XG2时期起,研究区岩相古地理从深湖相开始分异,逐渐发育为控制岩性差异的同沉积水下隆起,这些隆起带渐次演化为与左旋剪切相关的雁列褶皱带,对应于与阿尔金早期隆升相关的构造演化过程.表明阿尔金断裂新生代活动的沉积响应最早在约40Ma开始,该方法对于和构造隆升相关的沉积记录识别比直接的地质学方法更为敏感.     

内蒙古萤石矿分布特征及成矿规律

经过详细查阅内蒙古自治区境内以往萤石矿相关的勘查和研究资料,总结了内蒙古萤石矿的分布特点,对苏莫查干敖包、东七一山、苏达勒等典型的萤石矿进行了描述,通过对相关资料的综合研究,浅要揭示了内蒙古自治区萤石矿分布特征和成矿规律。内蒙古自治区现发现萤石矿床167处,分布地域广泛,目前内蒙古自治区萤石矿保有资源储量居全国第一。全区12个盟市中除呼和浩特、鄂尔多斯和乌海市暂未发现萤石矿产地外其他盟市均有分布。从矿产地数量上来看全区萤石矿产地主要分布于赤峰市和锡林郭勒盟,而从资源储量和大中型矿床数量等数据来看其主要分布于乌兰察布市、锡林郭勒盟两个盟市。内蒙古萤石矿床成矿控矿要素有碳酸盐岩(结晶灰岩、大理岩、白云岩)、侵入岩(花岗岩、次火山岩等)和断裂构造。其中沉积改造型萤石矿的控矿要素为结晶灰岩、侵入岩(花岗岩、次火山岩)以及断裂构造;热液型萤石矿的控矿要素为中酸性侵入岩、断裂构造;伴生型萤石矿的控矿要素为碳酸盐岩以及断裂构造。内蒙古萤石矿主要分布于天山-兴蒙造山系、大兴安岭弧盆系、锡林浩特岩浆弧构造单元,形成时代主要为华力西期、印支期及燕山期,其中华力西期是内蒙古自治区萤石矿形成的最主要时期。     

变分模态分解及能量熵在地心运动降噪中的应用

针对地心运动时间序列噪声种类复杂,随机性强,信号与噪声难以有效分离等问题,本文采用网平移法对IGS站周解进行解算,得到2012—2018年的地心运动时间序列,并提出了一种基于变分模态分解(VMD)及能量熵的地心运动时间序列降噪方法。首先,对各方向时间序列进行VMD分解,获得各方向高频依次到低频的时间序列分量;然后,计算每个变分模态分量的能量熵,辨识出噪声与信号的分界,并将信号分量进行重构,得到降噪后的地心运动时间序列;最后,通过与基于EMD和EEMD的降噪方法对比,从相关系数、信噪比、剩余能量百分比、方差贡献率等参数评价指标上定量说明该方法对地心运动时间序列降噪表现出更好的降噪效果。