沙捞越古晋地区伦杜基性岩的形成时代、地球化学特征及其地质意义

加里曼丹岛作为南海南部最大的岛屿,处于印度-澳大利亚板块、欧亚板块和菲律宾海板块的汇聚带,具有复杂的构造演化史.西加里曼丹岛古晋地区晚白垩世岩浆作用强烈,虽然该期基性岩分布少,但其成因研究对探讨西加里曼丹晚白垩纪构造演化过程具有重要意义.对古晋地区伦杜基性岩开展了详细的岩石学、年代学和地球化学研究,结果表明,该地区基性岩的岩石组成主要为辉绿岩和含橄榄石辉长岩,其中辉绿岩锆石定年显示其结晶年龄为83.4±0.9 Ma,说明岩体侵位于晚白垩世.岩石具有较为均一的SiO₂（52.01%~52.38%）,大部分样品具有较低的TiO₂含量（0.81%~0.92%）,K₂O含量（0.37%~0.53%）和较高的Al₂O₃（14.00%~14.54%）、MgO（7.40%~7.86%）.微量元素分析结果显示具有较低的稀土元素总量（∑REE=43.96×10-6~48.19×10-6）,呈LREE轻度富集的平坦型配分模式,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素.（87Sr/86Sr）_i=0.705 1~0.705 3,ε_Nd（t）=2.1~3.3.综合分析表明,伦杜基性岩来源于受到俯冲沉积物和板片流体交代改造影响的地幔源区,并结合前人数据推测伦杜基性侵入岩形成于古太平洋俯冲格局下的弧后盆地构造背景,可能与中国东南沿海-海南-越南构成一条俯冲带.      

大地电磁六元素张量阻抗理论及其应用

在经典大地电磁（MT）理论中,张量阻抗[ Z ]定义为电场分量和磁场分量之间的线性关系.估算张量阻抗[ Z ]及和它有关的其他参数（例如视电阻率、相位、倾子等）是MT数据处理中的一个重要环节.引入了六元素张量阻抗[ R ]的全新概念,并开发了相应的处理方法.为检验本方法的特征和抗噪性能,对采集自朝鲜的MT野外资料进行了分析.分析结果表明在MT资料处理中新定义的六元素张量阻抗[ R ]比传统的四分量张量阻抗[ Z ]提高测深曲线的相干度至少0.1以上,并且改善了大地电磁资料处理的质量.      

基于电场Helmholtz方程的回线源瞬变电磁法三维正演

正演是电磁法勘探野外工作参数选取、室内资料处理与解释的基础,精确、稳定、高效的三维正演算法尤为重要.本文采取先求解拉普拉斯域电场、再由Gaver-Stehfest算法获得时间域磁场的思路,基于电场异常场Helmholtz方程实现了交错网格有限差分法和有限体积法对回线源瞬变电磁法的三维正演.通过对比低阻块状体的积分方程法、时域有限差分法、矢量有限单元法和SLDM法的数值解,验证了交错网格有限差分法和有限体积法的正确性.由于交错网格有限差分法、有限体积法和基于矩形块单元的矢量有限单元法将待求电场均定义在矩形块单元棱边上,因此三种数值算法可采用相同方法进行电场待求量编码、计算背景场和后处理.然而,与矢量有限单元法相比,交错网格有限差分法和有限体积法的系数矩阵更加稀疏,求解效率更高.通过对水平低阻板状体三维模型的数值模拟,我们发现本研究中交错网格有限差分法比有限体积法精度更高;再利用一维解析法求解相应三层层状地电模型的感应电动势,我们还发现两种数值算法和一维解析法计算的感应电动势等值线形状吻合程度高,只是数值范围略有差异.     

大地电磁各向异性二维模拟及实例分析

经过半个多世纪的发展,国内外利用大地电磁法研究地球内部电性结构取得了令人瞩目的成就,这些研究成果多数是基于电性各向同性理论.然而地球内部普遍存在电性各向异性现象,地壳和上地幔中存在的电性各向异性是地电模型、地下结构和构造模型间一个重要的联系因素.本文首先由麦克斯韦方程出发,引入张量电导率,根据二维电性各向异性结构的特点,得到一组关于平行走向的电场分量E_x和磁场分量H_x的偏微分方程.使用有限差分法求解偏微分方程,求出E_x和H_x的近似解,并以此求得其它场分量;随后,通过对普通及特殊的二维电性各向异性结构做正演模拟,研究其对观测大地电磁场的影响,从而认识在普通及某种特定地质条件下的电磁传播特性,为其后对大地电磁实测资料的处理解释奠定理论基础;最后,以本文的研究成果为基础,将电性各向异性理论引入对实测大地电磁资料的处理解释中,通过对新疆某地的大地电磁资料做二维正演拟合解释,说明了电性各向异性现象的普遍存在,也验证了理论的正确性及算法的实用性,为今后分析解释大地电磁资料中的电性各向异性现象提供理论依据和技术指导,并开拓了对大地电磁实测资料处理的思路和方法.     

水对上地幔电性结构的影响

上地幔可以存储大量的水,水能够极大地增强地幔矿物的电导率。在实验室高温高压条件下获得了含水和不含水矿物电导率不同的结论,有必要广泛开展含水矿物电导率实验研究。基于最新实验结果,充分考虑上地幔热力学条件,矿物体积随深度变化和矿物间水分配情况,对2个研究小组上地幔4种主要矿物实验室电导率结果采用平均方法建立随水含量变化的上地幔电导率-深度曲线,并与实测地球物理模型进行了对比。研究表明,水能够极大地影响上地幔的电性结构,推测上地幔平均水质量分数为0.01%,位于地球化学方法推断的上地幔水质量分数范围(50×10-6~200×10-6)。海洋上地幔软流圈高电导率异常很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水共同作用的结果。     

高密度电阻率法在雄安新区浅表古河道精细化探测中的应用研究

为实现雄安新区浅表古河道的精细化探测，在遥感工作的基础上，在研究区开展了两条高密度电阻率法剖面探测，经钻孔验证，利用高密度电阻率法确定的古河道分布范围具有较高的准确度，探明区内古河道具有“弯曲”、“迂回”和“辫状”的平面分布特征，实现了精细化探测的目的，取得了良好的应用效果，为探测和研究浅表古河道提供了新思路，为类似地质条件区域调查古河道方法选择提供了借鉴和参考。