晚喜山期以来四川盆地构造-热演化模拟

四川盆地位于扬子板块西缘,是我国重要的含油气盆地之一.25 Ma以来的晚喜山期是四川盆地构造-热演化的重要时期,此时,盆地大部分区域受到挤压处于隆升剥蚀的构造动力学环境.本文采用有限元数值模拟方法,基于二维瞬态热传导(含平流项)的基本方程,并引入修正的Airy均衡理论模型,通过覆盖全盆地的八条剖面模拟研究了晚喜山期以来四川盆地的构造-热演化特征,且利用现今大地热流对模拟结果进行了有效约束.模拟结果显示在晚喜山期(~25 Ma)川中地区地表热流较高,为60~64 mW/m²;川西南地区次之,为60~62 mW/m²;川东北地区最低,为50~54 mW/m².该期基底热流,也是川中隆起区热流高,川东北强烈剥蚀区热流低.热流的空间分布特征揭示了四川盆地深部动力学机制.四川盆地晚喜山期以来,抬升剥蚀作用降低了其地表热流和基底热流,其降低幅度与对应的剥蚀速率相关,即剥蚀速率越大,这种降低作用越明显.     

中国岩矿分析测试研究进展与展望(2011-2020)

本文回顾并综述了2011-2020年间我国在岩石与矿物分析测试领域的主要研究进展,包括元素含量分析、放射性成因同位素和非传统稳定同位素分析、地质样品前处理技术、岩矿标准物质研制和定值、主流分析仪器及关键部件研发等.近十年来,我国学者在上述领域取得了大量原创性研究成果,开发出部分达到国际领先水平的岩矿分析新技术和新方法,...     

金属稳定同位素示踪关键金属的运移和超常富集

关键金属矿产对于国家经济和安全意义重大,然而其富集机制仍然存在争议,即受控于岩浆的结晶分异作用还是热液流体作用。传统的地球化学手段只能间接制约成矿物质的来源,难以区分分离结晶和岩浆热液作用对成矿的影响,而Rb、Ba、Sr、U等流体活动金属的同位素体系则对这两种机制具有不同的响应。笔者分别对喜马拉雅和华南地区的富关键金属花岗岩进行了Rb和Ba同位素研究,结果表明,当矿物结晶时,残留熔体中Ba同位素变重,Rb同位素不变;而当岩浆热液作用时,花岗岩中Ba同位素变轻,Rb同位素变重。此外,深部岩浆出溶的热液流体对亲流体易迁移的关键金属元素的富集具有重要贡献。上述研究表明,金属稳定同位素(尤其是流体活动金属的同位素)对于示踪岩浆- 热液作用和成矿流体来源具有非常好的效果。     

琼州海峡冬末春初潮余流场特征

1995年2月26日至3月6日,在琼州海峡的新海一四塘断面上,大小潮期间进行15条船同步测流.该断面上涨潮流速普遍大于落潮流速,实测最大涨潮流速为172cm/s,最大落潮流速为142cm/s;大潮期间北部6个站全层平均余流速度为18.4cm/s.海峡中间3个站0～20m层平均流速为18.3cm/s,南部6个站平均余流速度为10.2m/s.中间和北部诸站余流方向指向W一S范围,南部6个站因受地形影响,流向指向NE.用数值计算方法,再现了大小潮期间琼州海峡整个潮流场.大潮期间,通过西断面(灯楼角──玉苞角)落潮流总通量为4.73×1010m3,涨潮流总通量为4.29×1010m3;通过东断面(东营──龙塘镇)落潮流总通量为5.22×1010m3,涨潮流总通量为4.90×1010m3,其净通量,西、东断面分别为0.43×1010和0.32×1010m3,其方向指向西.     

中上扬子区奉节-观音垱剖面深部温度场及热结构特征

在大地热流密度分布的基础上,本文基于二维稳态热传导方程,根据研究区热导率、生热率等热物理性质参数,对横穿川东北地区、秭归盆地、黄陵穹窿和江汉盆地等几个构造单元的奉节（FJ）-观音垱（GYD）地学剖面进行了温度场数值模拟研究,获得了其深部热结构认识。模拟结果显示,地幔热流自西向东逐渐升高,变化范围约为25.3～34.7 mW/m²。莫霍面温度大约在380 ℃～450 ℃之间变化。热岩石圈厚度自西向东先稍微增厚,后逐渐变薄,变化范围约为115～171 km。江汉盆地中新生代的伸展作用使其地幔热流稍有升高,“热”岩石圈厚度相对较薄（约116 km）,而川东北地区则受到早期的挤压和晚期的抬升剥蚀作用,地幔热流相对较低,其深部“热”岩石圈厚度也相对较厚（约168 km）。     

四川盆地早古生代构造-热演化特征

四川盆地位于扬子板块西缘,是中国重要的含油气盆地之一,在震旦纪—早奥陶世处于裂陷特征的被动大陆边缘阶段。利用地球动力学理论在岩石圈尺度探讨盆地构造-热演化特征,恢复早古生代热历史,为盆地生烃状态、生烃期次等研究提供重要热参数。首先,利用回剥技术得到盆地构造沉降史,并作为构造-热演化模拟的目标函数;然后,基于二维多期拉张模型,分别与晚震旦世、寒武纪和奥陶纪等3个时期构造沉降量拟合得到3期拉张系数,揭示岩石圈底界和温度场的演化以及基底热流随时间的演化特征。模拟结果显示:在岩石圈拉张作用下,软流圈上涌形成热扰动,震旦纪时期基底热流值略有升高,其中高值主要分布在盆地西北与西南,而川东北受到的影响最小;热扰动在寒武纪有所减弱,至奥陶纪时期基本消失,盆地热流值呈缓慢下降趋势;盆地基底热流在早古生代始终在52~59mW·m-2范围内。     

华南中生代地球动力学机制研究进展

华南中生代地质的最重要特征是大规模的构造变形、大面积的火成岩出露及爆发式的成矿作用.不同学者基于不同的研究就华南中生代演化动力学机制提出了多种观点及模式,其对华南动力学演化的一些关键问题尚存争议,目前并无公认的模式.本文在总结大量前人研究基础上,对目前已有的华南中生代构造及岩浆作用的动力学机制进行了综述,认为大洋板片俯冲模式及多板块相互作用模式可以兼顾解释华南中生代的构造变形及岩浆作用,相对于其他模式具有一定优势.针对已有的概念模型,可通过数值模拟将复杂地质过程定量化,对其开展可证明的检验,并综合构造变形、岩浆活动等实际观测数据对中生代华南的深部动力学机制做更深入的探讨.多学科交叉可以为华南动力学研究提供全面的视野,是今后的发展方向.     

大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的U-Pb同位素组成

大别山超高压变质岩及各种片麻岩的U-Pb同位素地球化学研究表明, 出露于大别山南部的超高压变质岩具有较低的Pb含量(多数<4 mg/g)和较高的U/Pb比(多数>0.1), 以及较大的Pb同位素变化范围和较高的放射成因Pb(206Pb/204Pb = 16.535～ 20.405). 它们表现出在俯冲过程中经历了脱水、析出流体和Pb丢失过程及地幔Pb与上地壳岩石Pb混合的Pb同位素特征. 然而出露于大别山北部的片麻岩具有较高的Pb含量(多数 > 4 mg/g)和较低的U/Pb(<0.07)以及较低的Pb同位素比值(206Pb/204Pb = 15.781～16.647), 并与侵入南、北大别山的中生代花岗岩的Pb同位素特征相同. 它们表现出在俯冲过程中仅有少量流体析出和Pb丢失以及地幔Pb与下地壳Pb混合的同位素特征. 这些样品在230 Ma前的初始Pb同位素组成还表明南大别带超高压岩石的U/Pb比在大陆俯冲前很长一段时期内比北大别带片麻岩高. 这些观测表明南大别带出露的超高压岩石主要是深俯冲的上地壳岩石, 而北大别带具有中、下地壳的性质. 据此, 本文提出了在大陆深俯冲过程中, 俯冲陆壳拆离成若干岩片, 深俯冲的超高压上地壳岩片有可能沿断层逆冲到较浅部位的超高压岩石折返机制模型.     

土地利用空间格局及其变化的图形信息特征分析

运用地理图形信息理论和景观生态学理论，探讨了土地利用空间格局及其变化的图形化描述方法，并以吉林省前郭县为例，在GIS空间分析和统计分析模型的支持下，分析了研究区土地利用空间格局及其变化的图形特征。结果表明：每一土地利用类型图斑特征都可以用几个图形参数来刻画，图形参数随面积变化而变化的曲线可以有效地揭示和区分不同的土地利用类型特征，而土地利用空间格局及其变化则可用VCM曲线来描述。     

蒙古-贝加尔地区地热特征及其地球动力学机制

蒙古—贝加尔裂谷的演化及其形成的动力学机制一直是地学界争论的焦点。至今,对其地热学的相关研究一直比较匮乏。本文根据前人对蒙古—贝加尔及邻区的独特地貌、构造和玄武岩火山岩浆作用的研究,并结合现今地表大地热流特征共同探讨了其地球动力学机制。根据最新大地热流分布特征表明:蒙古地区的高热流区(120 mW/m~2)主要集中在蒙古Hangay穹窿北部Hovsgol裂谷及其周围裂谷内;贝加尔裂谷整体热流都较高,且贝加尔东北部热流达160 mW/m~2以上(比前人报道的更高),其中部热流也高(120 mW/m~2)。综合地热、地质与地球物理成果,本文认为晚新生代的地幔柱对蒙古—贝加尔地区的形成起着重要作用。