第二届国际地球岩石圈活动的地球物理监测研讨会在俄罗斯举行

简要介绍第二届国际地球岩石圈活动的地球物理监测研讨会的情况。会议于2005年9月12～16日在俄罗斯新西伯利亚市鄂毕河畔的科学城举行,来自6个国家的90多名代表参加了此次国际会议。会议的报告丰富多彩,科学家就地球岩石圈的地球物理活动监测研究进行了多方面的讨论,出版了6个专题的89篇研究论文。俄罗斯、中国、蒙古和哈萨克四国交界区的代表还就研究2003年9月27日发生的7．9级地震草拟了国际合作协议。     

国际岩石圈计划与减轻自然灾害研究

该文介绍了国际岩石圈计划的研究项目、国际岩石圈计划的未来及国际岩石圈计划与减轻自然灾害研究。     

华南巨型锑矿带的特征及其制约因素

华南巨型锑矿带位于中国南方扬子陆块与华夏陆块的接合过渡地段,锑矿床都产在沉积地层中,具有显著的层控性,常有整合的层状矿体出现,赋矿地层都显示异常高的锑丰度,充分显示了与沉积盆地演化密不可分的内在联系矿石的硫同位素受赋矿地层层位和沉积相的控制,碳同位素特征反映了深部因素与浅部过程的耦合,铅同位素则暗示研究区地层及其中锑矿化的亲缘关系和统一演化历史．锑是一个趋于在地壳浅部富集的中低温热液成矿元素,因此成熟度越高的地壳块段锑的丰度越高,锑矿产出概率也越大．华南巨型锑矿带的形成乃是扬子陆块南缘沉积盆地长期演化的结果,可能与这一岩石圈块段长期以来强烈的物质分异和再循环有关．     

中国南北地震带岩石层壳-幔组合结构特征及其构造效应a

根据前人和作者最新深部地球物理研究成果,在计算机上完成了中国南北地震带11岩石层壳-幔结构比值R分布图的编绘;并根据该图研究了南北地震带的岩石层壳-幔组合结构特征及其与地震活动、大地热流分布、壳内高导低速层分布之间的联系;对地震活动等构造效应问题进行了讨论．      

流变边界层及其对华北克拉通热/地震岩石圈底界差异的意义

二维热传导/对流数值模型显示,纯传导的固体岩石圈与纯对流的流体软流圈之间存在一过渡层,即流变边界层,其间传导与对流共同作用来传递热量.流变边界层厚度主要由软流圈黏性系数(η)控制,而受固体岩石圈厚度及热状态影响很小.随着η从1×1021Pa·s降低至1×1019Pa·s,流变边界层也随之减薄,流变边界层的厚度与lg(η)成正比.流变边界层的存在是造成热岩石圈与地震岩石圈厚度差异的重要因素.全球典型克拉通岩石圈的对比结果表明,地震岩石圈厚度普遍大于热岩石圈厚度,二者的差异多数在70~90km,很好地验证了流变边界层的存在.研究发现二者的差异在华北克拉通自西向东逐渐减小:由西部鄂尔多斯的约80km减少至渤海湾盆地的约20km.反映出华北克拉通岩石圈下部流变边界层厚度自西向东减薄,意味着软流圈黏性系数自西向东逐渐降低.这可能与中生代太平洋俯冲脱水形成的低黏大地幔楔有关,从一侧面印证了太平洋俯冲对华北克拉通破坏的影响.     

芦山7.0级地震前后岩石圈磁场异常变化研究

利用2011~2013年南北地震带104个地磁测点3期流动地磁矢量测量的可靠资料,获得了2期该区域岩石圈磁场的动态变化。分析了2013年4月20日四川芦山7.0级地震前后岩石圈局部磁场的动态变化特征,研究这种演化特征与该地震的关系。结果表明:(1)地震前岩石圈磁场各要素均表现出异常特征,震后异常消失;(2)孕震过程中所产生的地震地磁异常空间大致以震中为圆心,半径约125 km;(3)孕震过程中垂直矢量的方向与龙门山断裂的构造运动呈反向,其矢量值在发震地点附近最小,这可能与该地震的类型为纯逆冲型有关。     

利用噪声层析成像方法研究华北克拉通的壳幔速度结构

华北克拉通形成于太古代至早元古代,是世界上最古老的陆核之一.与全球多数克拉通不同的是,华北克拉通形成后,中生代以前一直保持稳定.但自中生代以来,特别是在燕山期,华北克拉通东部遭受了强烈的改造,其岩石圈被减薄,或被称为受到了“去根”作用.     

鄂尔多斯地区上地幔岩石圈三维速度结构面波反演研究

双平面波拟合法是一种新的面波成像方法,反演中考虑地震波场中的非平面波成分,提高反演的分辨率.本文利用双平面波拟合法,反演获得鄂尔多斯地区上地幔岩石圈的速度结构.所用资料为国家数字地震台网69个宽频带地震仪和北京大学34个流动数字地震台观测到的地震波面波资料.首先从面波记录中提取了研究区域20~125 s瑞利波相速度频散曲线,进而得到各个周期瑞利波相速度异常分布图.结果显示,短周期瑞利波相速度异常与地表的构造特征吻合较好,中长周期的瑞利波相速度可以反映出上地幔岩石圈的速度异常分布以及构造特征.由研究区20~125 s的瑞利波相速度分布图可以反演得到地表到地下200 km范围内的三维剪切波速度结构.结果显示,鄂尔多斯块体内部稳定均一,活化或改造的痕迹不明显;鄂尔多斯块体西南缘受到青藏高原的强烈作用,有大量地幔物质流动的痕迹存在;中央转换带下超过200 km深度存在地幔物质上涌,可能与太平洋板块的俯冲和青藏高原板块的挤压有关.     

地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例

目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影响及其作用机理.结果显示,不同热导率模型下,岩石圈的变形和熔融特征表现出明显差异.高热导率模型下,岩石圈破裂较晚,形成陆缘较为宽阔,地壳熔融强烈而地幔熔融较弱;低热导率模型下,岩石圈破裂较早,形成陆缘较为狭窄,地幔熔融强烈而地壳熔融较弱.这种差异源于不同地幔热导率下岩石圈和地幔热状态的变化及相应力学性质的改变.高热导率下,热传导的增温效应显著,岩石圈呈现较热的状态,其强度整体较低,壳幔耦合减弱;而低热导率下,热对流的增温效应显著,岩石圈呈较冷的状态,其强度整体较高,壳幔耦合增强.基于模拟结果,本文认为地幔热导率的选取对动力学模拟的结果有着较为显著的影响,相对于随温压的变化,热导率数值的差异对动力学数值模拟的结果影响更大,尤其是对于地幔熔融过程的影响.

     

Multi-Layer Strain Rate Field Controlled by Netlike Plastic-Flow in the Lithosphere in Central-Eastern Asia

INTRODUCTIONAccording to the“netlike plastic-flow (NPF)”continental dynamics model ( Wang, 1993a ,1993b; Wang,et al .,2001c) ,the continental lithosphere generally includes 4 tectonic deformationlayers frombottomtotop:the NPFlayer (i .e .thelowerlithosphere ,includingthelithospheric mantleandlower crust) ,the transitional weak layer distributed discontinuously (i .e .the so-called low-velocity/high-conductivitylayer) ,the shear fracturinglayer (i .e .the seismogenic layer inthe upperc…