纳米地球科学:内涵与意义

纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段观察其形态、大小、聚集方式,通过各类谱学方法研究其晶体结构、分子结构等;对于后者,则主要通过图像表征手段、流体注入方法与数值模拟的结合来表征孔隙形态、孔径分布、连通性等特征.纳米地球科学的学科内涵主要体现于:在各传统地球科学学科研究的基础和框架上,针对地球不同圈层中纳米尺度微粒形成、运移、聚集和存在形式以及孔隙形成与演化等亟待解决的科学问题开展系统研究,从而加深对矿物、岩石、构造、地化以及资源、灾害、环境等分支学科纳米尺度特性的认知.纳米地球科学的产生与发展使人类在认识和改造自然方面进入了一个新层次,是地球与行星科学发展的必然途径,为矿床勘探、资源开发、新能源利用、环境污染和地质灾害的预防与治理等问题提供了新的理论依据,有着不可估量的科学意义和应用价值.      

南沙微板块边界的动力学演化

南沙微板块的四周为性质不同的超壳边界断裂所围限,北为长龙-黄岩扩张断裂带,南为八仙-巴兰-约克-库约推复断裂带,西为万安-纳土纳走滑拉张断裂带,东为马尼拉-班乃走滑挤压断裂带,它们共同以南沙软流圈顶面为拆离面.该微板块在新生代的动力学过程可分为四个阶段:K₂-E₂1,南沙微板块沿北部的康泰-双子-雄南断裂带伸展,裂离华南-印支陆缘,古南海向南俯冲,西布增生楔形成;E₂2-E₃1,西南次海盆沿长龙扩张脊断裂带扩张,西布增生楔碰撞造山;E₃2-N₁1,中央次海盆沿黄岩扩张脊断裂带扩张,米里增生楔形成,北巴拉望南缘“A”型俯冲;N₁2至现在,南部边界断裂大规模向北逆冲推复造山,南海扩张停止.     

广东台山淤泥质海岸高分辨率地震资料解释

根据广东台山广海湾150km高分辨率地震资料,研究岬湾型海岸起伏多变的基底和上覆的第四纪沉积层序、沉积演化以及复杂的新构造作用。该区晚第四纪自下而上发育有5个层序：（1）滨海相杂色粘土,下部为河道充填;（2）河道冲积砂;（3）内大陆架粉砂质粘土;（4）滨海相潮坪沉积;（5）河口湾淤泥质沉积。研究区基底形态起伏较大,主要为黑云母花岗岩风化壳及少量变质岩。NNE和NEE向两组断裂系统最为发育,它们控制了盆地发展并经历了两期活动。     

台湾西南海域似海底反射分析

台湾西南海域弧陆碰撞及俯冲作用形成增生楔,在增生楔部位地震调查原始炮集数据上可清楚地识别BSR极性及波形特征。通过对该区域地震调查数据处理,获得了常规地震偏移、瞬时振幅及瞬时相位3种属性剖面,三者可清楚地反映BSR特征及分布,瞬时相位剖面还反映了BSR之上弱反射层的结构特征。研究表明,增生楔部位构造沉积明显控制BSR的形成与分布,该区天然气水合物成矿前景良好。     

断裂研究最新进展与南海断裂研究展望

追踪国内外断裂构造研究内容与方法上的最新进展,并针对这些进展在南海断裂研究中的应用现状,指出未来南海断裂研究中值得重视的地方,特别强调运用多学科方法建立南海层滑－倾滑－走滑断裂构造系统的重要性。     

南海南部礼乐盆地构造热演化研究

礼乐盆地位于南海海域南部,是一个形成于中新生代的叠合盆地,长期以来缺乏构造热演化方面研究。本文在认识礼乐盆地构造演化的基础上,选用盆地内地震测线(L2剖面),应用二维横向不均匀拉张模型对礼乐盆地构造热演化史进行了模拟研究。模拟结果揭示了盆地在新生代的构造热演化特征:(1)盆地经历了两次连续的拉张过程,第一期拉张幅度较小,拉张系数在1.05左右,第二次拉张程度较第一次拉张强烈,深水地区拉张系数达到1.3;(2)礼乐盆地两次拉张使得盆地逐步升温,第二次拉张结束时达到历史最高温时期,之后热流持续下降;(3)盆地不同构造部位热流史具有差异性,其中深水区经历的古热流最高,达75mW/m2,礼乐滩最低,仅为63mW/m2。     

南沙板内新生代沉积基底构造特征及其控盆机制

通过综合分析南沙海域地质地球物理资料,依照板块理论的层块思想,对南沙板内新生代沉积基底构造特征进行了剖析。在南沙板内划分出了南薇-安渡和礼乐-半月两套倾滑-层滑-走滑基底断裂系统及其所围限的相应的基底层块。从多元动力成因观出发,分析了南沙板内盆地的成因机制,提出中壳塑流作用是南沙板内盆地的主要成因动力。根据动力作用方式的不同,划分了南薇-安渡、费信-南华、礼乐-北巴拉望3个主要的板内盆地群。分别就南薇-安渡、礼乐-北巴拉望板内盆地群的成盆机制提出了“基底层块对向倾滑-拆离”和“基底层块单向倾滑-拆离”模式。本研究对全球构造分析和南沙海域油气资源勘查具有重要意义。     

南沙群岛海区北部中生界地震特征分析

一系列的钻探和拖网取样都表明南沙群岛海区东、南部存在中生代海相沉积.新的国家重点基础研究发展计划地震测线经过南沙群岛海区北部,调查采用了长排列、高分辩率技术.所获地震剖面显示在披覆沉积和裂谷式充填沉积之下,还存在大套具有密集反射、倾斜形变和高角度断裂的下构造层.结合南海的构造演化过程以及钻探和拖网取样结果对比,将上覆构造层划为裂谷期及裂谷后期沉积,下构造层划为中生代沉积.残留的厚层海相中生界呈北东―西南向条带状相间分布,反映新生代拉张具有明显的块断特点.根据中生界的地层和变形特点,进一步推断南沙群岛海区北部位于中生代东亚陆缘弧前盆地的近弧一侧.