东北和华北地区上地幔成分和热状态对比及对中国东部岩石圈减薄的启示

地幔成分与其上覆地壳年龄存在相关关系,年龄越老,地幔越亏损玄武质组分.本文对产于东北和华北地区的尖晶石相橄榄岩包体的成分进行了统计分析,结果显示东北地区橄榄岩包体比华北地区包体更亏损玄武质组分.这说明东北岩石圈地幔比华北上地幔更难熔,但其上覆地壳年龄却远小于华北地区地壳的年龄.这种地壳年龄和地幔组分之间的解耦暗示东北和华北地区的岩石圈地幔形成之后发生了大规模的改造.华北地区的壳幔解耦与中生代岩石圈减薄和增生有关,而东北地区的壳幔解耦则是该区地壳的多期改造和中生代岩石圈减薄和增生等过程综合作用的结果.两地区地幔成分的差异显然与部分熔融程度的不同有关,但影响部分熔融程度的因素很多,目前尚不能确定.包体的平衡温度统计和地温线对比显示东北岩石圈的地温梯度低于华北的地温梯度,可能是东北地区岩石圈减薄的时间要早于华北地区,或者华北岩石圈减薄程度可能大于东北地区的结果,因此中国东部岩石圈减薄存在时空不均一性.     

江西宜春黄玉-锂云母花岗岩石中的铍矿化作用：铍磷酸盐矿物组合

江西宜春黄玉-锂云母花岗岩是著名的稀有金属花岗岩,P2O5含量较高（平均0.56%）.该花岗岩全岩Be含量一般超过100×10^-6,最高可达720×10^-6,属于铍矿化花岗岩.本文利用电子探针技术对宜春铍矿化花岗岩中的铍磷酸盐及其共生矿物进行了系统研究.研究发现羟磷铍钙石是该花岗岩中的最重要铍矿物（BeO=15%～16%）,偶尔亦可见磷钠铍石,它们主要呈晶间副矿物出现在岩体的中部.与铍矿物共生的矿物仍主要为磷酸盐矿物,如氟磷灰石、磷铝锂石、磷铝钠石,表明铍矿化作用与熔体中磷的聚集作用有显著关系.研究认为,宜春黄玉-锂云母花岗岩中铍以磷酸盐矿物形式结晶,而不是硅酸盐矿物,其主要原因可能为该花岗岩的结晶晚期磷的活度远远高于硅的活度,因此,P优先作为成网离子与铍结合形成铍磷酸盐矿物.     

高黎贡构造带花岗岩的年代学和地球化学及其构造意义

产于高黎贡山脉的花岗岩（简称高黎贡花岗岩）记录中生代以来高黎贡构造带形成、演化的全部过程,高黎贡花岗岩的成因研究对于查明东喜马拉雅构造结的形成和演化乃至整个冈底斯地块的演化过程具有重要意义.高黎贡花岗岩为一套由黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、花岗岩组成的花岗质杂岩体,空间上构成一条南北向分布的挟持于怒江剪切带和龙川江剪切带之间狭长透镜体.地球化学特征研究揭示,高黎贡花岗岩为高钾钙碱性、过铝-强过铝花岗岩,其岩浆来源于中、下地壳前寒武纪变质岩的深熔作用.花岗岩源区成分不均一,以变质硬砂岩为主,并含有变质玄武岩,形成于岛弧-陆陆碰撞环境.SHRIMP锆石U-Pb定年表明,高黎贡花岗岩形成于早白垩世晚期（126～118Ma）,其年龄、地球化学特征与拉萨地块北缘花岗岩一致,说明它为冈底斯构造岩浆岩带的东延部分,是中特提斯怒江洋洋壳向南俯冲和海洋闭合过程的岩浆响应,而与新特提斯雅鲁藏布江洋的演化无关.     

广东省雷州半岛上地幔热结构和流变学特征

采用目前认为可靠的几种地质温压计计算了广东省雷州半岛 1件石榴石二辉橄榄岩、1 8件石榴石辉石岩 ,以及 2 0件尖晶石二辉橄榄岩包体样品的平衡温度、压力。在所获数据的基础上建立了该区上地幔的地温线以及层序剖面并计算了其速度结构。壳幔边界大致在2 8%D 30km之间 ,在深度为 50km左右发现有尖晶石相向石榴石相的过渡 ,推测该地区岩石圈的底界在 85km左右。采用显微构造应力计和橄榄岩的高温流变律计算了上地幔差异应力、应变速率和等效粘滞度 ,建立了雷州半岛地区上地幔的流变学剖面。差异应力在 2 5—50MPa之间 ,随深度的变化没有明显的规律。应变速率在 1 0 — 1 8— 1 0 — 1 3s— 1 之间 ,有明显的随深度而增高的趋势 ;等效粘滞度的数值大致在 1 0 2 1 — 1 0 2 5Pa·s之间 ,有明显的随深度而变小的趋势。在 65km的深度 ,应变速率和等效粘滞度已达到软流圈的数值。这是由于在该深度有较高的应力所致 ,可能与软流层的底辟上涌有关。     

攀西古裂谷内龙帚山玄武岩—碱玄响岩建造

在川、滇、黔三省晚二叠世峨眉山玄武岩省的中部，产于攀西古裂谷内的龙帚山火山岩建造自下而上有4个喷发旋回：拉斑玄武岩、碱玄响岩、钾粗面玄武岩以及拉斑玄武岩。上下两个玄武岩旋回的岩性与该裂谷带以外大面积展布的高钛玄武岩岩性相同；而其碱玄响岩旋回主要由响碱玄岩—碱玄响岩—响岩岩系组成，夹粗安岩和安粗岩层，此旋回厚达千米，类似于非洲肯尼亚裂谷带的高原溢流响岩岩系。龙帚山晚二叠世火山岩建造的层序和岩石组合不同于古裂谷带外正常的大陆板内暗色岩喷出相的层序和岩浆演化规律，可能是地幔热柱和裂谷背景下岩石圈拉张复合作用的结果。     

2021年5月21日云南漾濞Ms 6.4地震震害特征及成因

位于青藏高原东南缘的漾濞地区地质构造环境复杂,导致地震的发生与表现受多种因素共同控制。为明确漾濞6.4级地震的烈度分布特点、震害特征及其影响因素,采用走访、野外调查、统计分析等方法对其开展了研究。结果显示,漾濞6.4级地震的极震区烈度可达Ⅷ度,等震线椭圆体长轴呈NW向偏转,与地震序列的重定位及震源机制解结果一致,指示发震断层是呈NW—SE走向,倾向SW,具右旋走滑性质的草坪断裂。其中,Ⅷ度区在南东端发生了约30°的偏转,是受到断裂尾端拉张破裂效应的影响。Ⅶ度区等震线向断裂倾向相反方向突出,且烈度的整体范围比前人的调查结果小很多,可能与断裂两侧地形差异,物性差异、地震波的盆地聚焦效应与边缘效应有关,也与河谷盆地中松软的河谷沉积物、较高的地下水位、苍山高海拔产生的烈度放大效应的影响有关。在上述烈度区发育的震害主要是房屋的破坏与地震地质灾害,其中房屋的破坏较严重,地震地质灾害规模较小。地质灾害的类型主要为滑坡及地裂缝,调查分析发现其并没有表现出沿断层或极震区集中发育的特征,更多的是受地形、地表介质、地下水等因素的影响。     

洪湖湿地生态系统演变及稳态转换关键驱动因子阈值研究

利用1990—2020年洪湖水环境监测数据和2011—2020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:1990—2020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶化的趋势;2011—2020年以来洪湖沉水植物Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson和Pielou均匀度指数分别降低32%、59%、60%和46%,特别是2016年洪涝灾害后沉水植物出现严重衰退;洪湖生态系统发生稳态转换的关键时期是2002和2011年,总磷是洪湖湿地生态系统稳态转换的关键驱动因子;清水态向浊水态转换的总磷阈值为0.092 mg/L,浊水态向清水态转化的阈值为0.051 mg/L。本研究可为洪湖入湖污染负荷削减量估算提供参考,为洪湖湿地生态修复的营养盐优先控制策略提供指导。     

云南1588年通海- 曲江7. 0级地震的发震断层厘定及小江断裂带南端的未来强震危险性问题

云南地处青藏高原东南缘,发育众多活动断裂,是典型的历史强震多发区。1588年通海- 曲江7. 0级地震发生在近南北向小江断裂带与北西向曲江断裂的交汇部位。前人基于该处曲江断裂行迹较明显,活动性较强,并且具有发生7级以上大震的潜能,多认为其为该地震的发震断层。但本文在重新梳理地震史料基础上,通过遥感解译和地表调查,发现小江断裂带南段西支并未被曲江断裂截断,而是错断并穿过曲江断裂继续南延。结合对曲江断裂7级以上地震复发能力的计算,笔者认为1588年通海- 曲江7. 0地震的发震构造并非曲江断裂,而是小江断裂带西支的南延段落。同时,根据烈度- 震级关系式和地表破裂长度- 震级的关系式计算得到1588年通海- 曲江地震的震级只有6. 5级左右,其强度可能被高估。基于新的调查研究结果,进一步对小江断裂带南端的活动构造格局及未来地震危险性进行重新分析后认为,小江断裂带南段与北西向的曲江断裂和石屏断裂之间存在相互切割限制的关系。两组断裂交汇部位常常是拉分盆地的发育部位,形成有高大谷地,曲江盆地和建水盆地等。重新梳理该区震中烈度≥Ⅸ度的历史地震发现,小江断裂带南段东支建水以北是该区显著的历史地震空区,在未来的防震减灾工作中需给与更多关注。     

华南长城岭晚白垩世斜斑玄武岩的岩浆作用过程与岩石成因制约

斜斑玄武岩能较好地记录岩浆作用过程、动力学机制和构造环境。本文对华南南岭中段晚白垩世长城岭斜斑玄武岩的斜长石环带结构进行了详细研究,以制约其岩浆作用过程和岩石成因机制。长城岭斜斑玄武岩富集大离子亲石元素,亏损Nb-Ta,具强烈Pb正异常和轻微Ti正异常;其全岩~(87)Sr/~(86)Sr较高且较均匀(0.7088~0.7089),较低(-0.95~-0.94),而斜长石斑晶原位~(87)Sr/~(86)Sr变化相对较大(0.706~0.710)。斜长石斑晶普遍显示反环带结构,从核部到边部的An组分以及MgO、FeO、TiO_2含量明显升高而K_2O含量降低;另外,反环带结构斜长石斑晶的核部An含量不均匀,但边部成分一致,指示岩浆补给作用。总体上,斜长石斑晶的边部相对较窄,指示补给岩浆在岩浆房中的驻留时间较短,补给岩浆的加入造成了玄武岩浆的快速喷发。斜长石斑晶的~(87)Sr/~(86)Sr比值与Sr含量呈负相关关系,表明岩浆房演化过程中存在地壳物质的同化混染作用。~(39)Ar-~(40)Ar定年结果显示,由基质斜长石获得的坪年龄(83.45±0.44Ma)略老于由斜长石斑晶获得的坪年龄(79.02±0.43Ma),为驻留时间较短的补给岩浆受地壳混染作用影响而具有偏低的初始~(39)Ar/~(40)Ar的结果。长城岭斜斑玄武岩在2Nb-Zr/4-Y图解中落在板内拉斑玄武岩区域内,并具有与板内拉斑玄武岩相似的斜长石An(60~70),应形成于板内拉张环境。华南地区晚白垩世基性岩浆活动,包括沿海地区的永泰玄武岩(~85Ma)和内陆地区的长城岭斜斑玄武岩(~79Ma)、衡阳玄武岩(~70Ma)及禾埠玄武岩(~63Ma)等,显示逐渐从岛弧玄武岩转变为板内碱性玄武岩的趋势,其Sr-Nd同位素也显示逐渐亏损的特征;它们的时空分布特征表明,华南内陆在晚白垩世期间经历了持续的拉张作用,可能与古太平洋板块后撤有关。     

青藏高原东部河湖相沉积中的软沉积物变形的主要成因类型及其特征

软沉积物变形构造的成因和触发机制是灾变沉积学的一个热点问题。除地震成因外,非地震成因也能够导致软沉积物变形。因此,区分地震成因与非地震成因的软沉积物变形构造是理解其变形过程和地质事件的关键。论文重点讨论了青藏高原东部河湖相沉积中地震成因和非地震成因(暴雨与河流冲刷、风暴浪、洪水、重力碎屑流、崩塌滑坡、落石沉陷、冻融作用等)的软沉积物变形构造,并对其形成特征、环境意义和区别标志作了初步的归纳和分析。此外,对同震的软沉积物变形构造与震后相关的沉积构造关系进行了讨论。初步认为地震成因的软沉积物变形构造,是一种层间的,变形尺度较小(一般为厘米级)的变形构造,并具有侧向连续性和垂向重复性,变形强弱和频率与之到断层的距离存在明显相关性。对青藏高原东部软沉积物变形的成因进行区分,有助于为正确认识该区的地震灾害类型和致灾机理提供重要的基础资料,也可为更全面地认识该区的古地震事件提供新的依据。