华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造:岩石学、年代学和Hf同位素证据

早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期.华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底(五河变质杂岩)和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在,它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室.近期的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明:该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造.强烈的构造—热事件和变质改造时间集中于2.5～2.6、2.1、1.8～1.9 Ga以及390、176 Ma.其中,形成于2.5～2.6 Ga的下地壳岩石,一部分经历了2.1 Ga和(或)1.8～1.9Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、176 Ma的变质改造,类似于形成于2.1Ga并经历了1.8Ga高压麻粒岩相变质作用的岛弧成因的下地壳岩石,表现为高放射成因Pb同位素组成;另一部分岩石则形成于2.55～2.64Ga,可能因处于下地壳上部而仅遭受了2.48～2.49 Ga麻粒岩相变质作用,但没有2.1 Ga和(或)1.8～1.9Ga变质叠加的岩石学和年代学记录,表现为典型前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成.2.7～2.8 Ga的继承锆石U Pb年龄和锆石Hf模式年龄暗示研究区可能还存在更早的地壳生长时期,但尚需进一步研究.     

南岭地区与东南沿海地区中生代花岗岩放射性地球化学特征及岩石圈热结构对比研究

华南地区广泛发育中生代花岗岩,主要出露于南岭地区和东南沿海地区。受大地构造作用影响,自西向东,莫霍面深度逐渐变薄,深部温度逐渐升高,软流圈顶部上升,花岗岩形成时代也随之逐渐年轻化。南岭和东南沿海地区的地表和钻孔花岗岩放射性生热元素含量测试结果表明,南岭地区放射性生热率平均值为5.18μW/m~3,东南沿海地区为3.01μW/m~3,最高生热率为南岭佛冈岩体7.56μW/m~3;热贡献率主要来自Th和U的放射性衰变热,K的热贡献率一般不超过10%。通过本文研究结果,结合前人地质学、地球物理学和地热学研究成果,发现南岭地区和东南沿海地区地壳热流对地表热流值的贡献率分别为60%~65%和40%~45%,指示两者分别为"热壳冷幔"和"冷壳热幔"型岩石圈热结构。     

辽宁地区地震活动空间分布的多重分形

通过辽宁地区地震活动资料，根据地震活动在空间中的分布演化特征，由多重分形理论及计算方法详细地研究了该地区地震活动的基本特点．结果显示，辽宁地区地震活动在空间上的增长演化及分布过程是多重分形结构，(q)-q曲线、f()谱及其它一些参量在几次中、强地震前后的明显变化，较好地描述了地震活动的分形增长过程的整体演化特征．      

MultifractalofspatialdistributionofseismicityinLiaoningarea

ＭｕｌｔｉｆｒａｃｔａｌｏｆｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｉｔｙｉｎＬｉａｏｎｉｎｇａｒｅａＡＮ－ＤＯＮＧＷＡＮＧ（王安东）ａｎｄＨＡＯ－ＤＩＮＧＧＵ（顾浩鼎）ＴｈｅＳｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＬｉａｏｎｉｎ...     

2001年芸予地震与板块的弯矩

把一种粘弹性弯矩理论应用到菲律宾海板块的消减板块。该板块在相对于岛弧南部的九州-琉球消减带北端急剧弯曲。在安芸滩、伊予滩和丰后水道,即九州和四国岛之间海域之下,该板块剖面图上的板块边界表现为一个圆弧状的岛弧,这已由10余年的微震分布所证实。基于这种几何形状估算了弹性弯矩,应用麦克斯威尔粘弹理论折算了这里由于粘滞性引起的形变。抗弯强度太大,以致于不能把它仅仅归结于板块的反向浮力。这里我们假设,水平压力是由大地测量已检测到广延地面运动的九州北部火山地区伴随上涌岩浆的扩展地幔流所引起。我们估计的使板块弯曲的均匀压力σ为72MPa,估计时取如下模型常数作为标准:板块的厚度h为30km,板块的杨氏模量E为1.8×10~5MPa,泊松比ν=0.27,板块开始消减的平均消逝时间t=1.9×10~6a,粘弹性板块的时间常数τ为3.0×10~5a,与周围大气相比板块的超密度△ρ=0.06×10~3kg/m~3。在板块上部的闭锁部分附近地震活动性最高,这里毁灭性的地震频频发生。2001年芸予M6.4地震就是其中之一,且发生在这条活跃地震带的东端。该地震的震源机制结果显示为正断层型,和这个地震活动地区的大多数小震震源机制结果相似。我们认为这个大地震的主要原因是板块的弯曲力。     

余震b值的先验概率分布

从世界上M≥7.5浅源地震伴随的81个余震序列,以及日本及其周围大地震的67个余震序列,确定了古登堡—里克特定律中b值的先验分布。我们假设先验统计总体中的b值服从伽马分布Γ(φ,ζ),其中φ和ζ分别代表形状和标度参数。对每个序列所得到的b值都与统计总体中的随机采样一致,但有统计误差。在本文中我们用最大似然法估计总体分布中的φ和平均值,b_(avg)=φζ。对世界上M≥5.0的余震序列估计的φ和b_(avg)分别是55和1.13,而对D<2.55的余震序列的估计值分别为28和1.22,其中D为主震和余震的震级差。对于日本的余震序列我们得到φ=28,b_(avg)=0.97。蒙特卡罗法的数值检验表明,所估计的b_(avg)相当接近于输入值,而φ却往往比输入值大。那些较小的值,如全球序列的φ=26～31,日本序列φ=20～25,或许比由最大似然法得到的估计值更合适些。假设b值的先验分布是Γ(φ,b_(avg)/φ),对一组N个地震,由最大似然法得到的估计值b=(N+φ-1)/(N/b_U+φ/b_(avg)),其中b_U是没用宇津所提出的先验分布而用最大似然法得到的估计值。所估计的值b比b_U更稳定可靠。特别是对于只有很少地震数据时,这里提出的方法很有价值。     

考虑了土层多重非线性影响的经验格林函数法

当经验格林函数法应用于软土层上的观测点所记录的地震图时，有必要考虑软土层的非线性行为。实践中，经常假定地震波只在入射到局部软土层后才受到土壤非线性的影响。然而，如果我们考虑连接震源和测点的地震射线，地震射线穿过软土层若干次也许是真实的。因此，在地震波由震源传播到接收点时，假设地震波受到土层非线性影响若干次是合理的。这一可能的现象就是本文所指的“多重非线性效应”。在经验格林函数法中考虑这些效应，笔者提出用“非线性参数”表示由于土层的非线性导致的沉积层介质特性对线性状态的偏差，同时用于修正格林函数。这些参数用于2000年鸟取县西部地震和1995年兵库县南部地震的地震动模拟。发现，尽管新参数十分简单，但对改善模拟结果却很有帮助。     

海城地震余震活动演化中的混沌行为

通过海城地震余震活动序列资料，根据相空间中余震活动的演化特征，余震活动的功率谱和非线性地震活动演化方程的迭代解详细地研究了余震活动的基本特征．结果显示，余震活动除了通常熟悉的平均的衰减和周期性行为之外，还存在同样显著的混沌行为．     

安徽省岩浆岩放射性生热率特征研究

安徽省位于中国东南部,岩浆活动频繁,燕山期岩浆活动最为发育,岩浆岩出露面积超过13 000 km~2,不同类型、不同成因的岩石均有发育,并以大别山、长江中下游和皖南地区较为集中。本研究在安徽省不同岩浆岩带共采集159块样品开展岩石密度和放射性生热元素含量测试,结合前人对安徽省岩浆岩放射性生热元素的测试结果,首次对安徽省岩浆岩开展了系统的放射性生热元素统计研究。结果表明：安徽省岩浆岩总体上U、Th、K平均含量相差较大,花岗质岩石及中酸性火山岩的U、Th、K含量较高,基性岩浆岩的U、Th、K含量较低;不同类型的岩浆岩放射性生热率相差较大,花岗质岩石和中酸性火山岩生热率相对较高且变化范围较宽,基性岩浆岩生热率较低且变化范围较窄;金寨和长江中下游地区部分花岗岩生热率超过5μW/m~3,为高产热花岗岩;岩浆岩的热贡献主要来自于U和Th的放射性衰变热,K的衰变热贡献相对较低,一般不超过10%。通过本文研究,结合前人对安徽省地质地热等方面的研究成果,发现岩浆岩放射性生热对安徽省温泉分布、干热岩勘探和U矿床勘探等具有重要的意义,可为安徽省后续地热资源勘查开发研究提供支撑。     

岫岩5.4和5.1级地震前波谱异常特征研究

使用辽宁数字地震台网1999年11月9日至2000年1月10日记录的52次地震共360余条数字化波形事件, 采用PITSA软件, 对发生在岫岩5.4级地震的27个前震和5.4级地震后的5.1级地震(最大余震)前25个余震的纵、 横波拐角频率比值f_cp/f_cs进行了研究。 结果表明: 在岫岩5.4级和5.1级地震前的纵波和横波拐角频率比值f_cp/f_cs, 在2次较大地震前均出现较明显的下降异常, 此异常可作为今后地震预测可能的参考与临震判断的依据。