西昆仑及邻区岩石圈结构构造演——塔里木南——西昆仑多学科地学断面简要报道

通过深地震反射剖面,宽频天然深地震探测,广角折射、反射剖面,结合地表地质观察、岩石矿物和地球化学研究,以及弹性模拟计算等,对当前国际上流行的所谓高原北缘向南呈A型俯冲,南缘向北俯冲构成的青藏高原地壳加厚、隆升的“双俯冲”（two-sided subduction）模式提出质疑,认为高原北缘至少在西昆仑与塔里木（欧亚板块）之间不存在长距离的俯冲,在新生代以来的强劲挤压下,塔里木起到了一定的阻挡作用,在这里呈现南北向挤压应力场,因而青藏高原西北缘陆-陆碰撞造山、盆山的形成受到“南北双向挤压模式”所控制,也是造成青藏高原西北缘新生代后期地壳加厚、隆升的重要动力因素。     

陈颙等提出设立“地下明灯研究计划”的建议

在《地球科学进展》2005年第5期,刊登了中国地震局地球物理研究所陈颙院士和中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥的文章,题目是“设立‘地下明灯研究计划’的建议”。文章指出,20世纪末,空间对地观测技术的发展,获得了地球表面清晰的图像,使人们可以实时地观测地球水圈和大气     

塔里木北缘岩石圈热-流变结构及其地球动力学意义

结合塔里木北缘的库车坳陷和塔北隆起这两个构造单元的地温资料和岩石热物性参数, 利用一维热传导方程, 给出了塔里木北缘地区岩石圈的热结构. 塔里木北缘地区平均地表热流为45 mW/m2左右, 地幔热流约为20~24 mW/m2, 莫霍面温度为514~603℃, 热岩石圈厚度138~182 km. 在此基础上, 根据该区地震测深剖面揭示的P波速度结构和岩石学, 结合流变学模拟进一步确定了该区的岩石圈强度及其分布特征. 研究结果表明, 岩石圈的流变分层现象明显, 整个上地壳和下地壳部分以脆性性质为主, 下地壳底部才显韧性性质, 壳下岩石圈地幔也表现为脆性性质, 具有典型的“三明治”结构. 此外, 岩石圈强度也具有横向变化的特征, 隆起区强度大于坳陷区强度; 从南往北, 强度依次降低, 塔北隆起南部强度最大, 库车坳陷强度最小. 塔里木北缘地区岩石圈拉张背景下强度为4.77×1012 ~ 5.03×1013 N/m, 挤压背景下为6.5×1012 ~ 9.40×1013 N/m, 其脆-韧性转换深度在20 ~ 33 km之间. 塔里木北缘的岩石圈较冷且强度较大, 岩石圈表现为刚性并以整体变形为主. 该区地震活动性研究也表明了这一整体变形的地球动力学特征.     

金星的地幔对流、岩石圈演化和表面更新

金星在大小、轨道半径等方面与地球非常接近,但现今的观测显示金星在大气、表面温度、重力与地形特征等方面与地球非常不同.对固体金星而言,最显著特征是有火山活动但没有活动的板块构造运动、表面平均大约500±200 Ma的年龄显示金星发生过全球性表面快速更新、重力与地形强相关.本文在简要介绍已有工作的基础上,主要介绍我们基于这些观测特征开展的金星动力学研究,包括现今地幔的对流模式、相变对表面更新的影响、地壳厚度、岩石圈演化与表面更新等研究工作和取得的初步认识.

     

以2008年汶川8.0级地震为例研究地震波低频信号及其构造解释

以2008年汶川8.0级地震震中所在区域的9个固定台站的连续地震波形数据及震中区中国地震科学台阵记录的远震事件波形数据为研究对象,在对连续地震波形低频异常信号进行提取的同时,利用远震事件波形中的P波及其尾波数据探测震中区域部分台站地下结构信息,试图对主震发生前后出现的低频异常信号进行构造解释。研究结果显示:(1)9个固定台站提取出的地震波低频信号在2008年4月17日至2008年4月19日同步出现持续约40小时的先升后降异常形态,同时伴有间断性突跳并在震后密集呈现;(2)震中附近研究测线在不同时段内岩石圈结构出现变形,且在震中附近,位于发震断裂上的台站与非发震断裂上的台站相比,其地下结构变化更明显。震中附近研究测线的岩石圈结构在不同时段变形现象是使用与提取低频异常信号相同频段(0～5Hz)的数据所得到的,反映地震连续波形中记录到的低频异常信号与震源区地下结构变形密切相关。     

岩石圈流变机制的确定及影响岩石圈流变强度的因素

讨论了确定岩石圈流变强度中存在的问题，根据Byerlee定律，给出了在Anderson断层系统下三种断层的摩擦滑动强度公式，利用小标本实验结果外推，用大标本实验结果作约束，得到岩石圈几种典型岩石的脆性破裂规律，利用上述结果和传统的方法，分别得到了鄂尔多斯和山西裂谷两个典型地区的流变强度随深度的变化。结果表明，以往的计算对岩石圈流变强度的估计过高，对脆性形变区估计不足，流变机制估计不对；岩石圈有力学分层的特性，但各地分层的深度范围不同，使得成层和力学作用变得复杂，讨论了水、应变率以及多相矿物对流变强度的影响。     

地质矿产部岩石圈构造与动力学开放研究实验室

本文简要介绍了地质矿产部岩石圈构造与动力学开放研究实验室的组织与管理系统、实验设备状况、专业人才队伍与已取得的研究成果以及实验室研究方向。     

太行山北段中生代岩基的成因和意义:主要和微量元素地球化学证据

太行山北段中生代岩基主要由中酸性岩和淡色花岗岩组成, 还出露少量同深成的、来自富集地幔的基性岩. 中酸性岩具有高钾钙碱性、高La/Yb比值和高Sr(和Ba)、Eu异常不明显以及低Y等特点, 这些地球化学特点与来自富集地幔的基性岩的特点一致. 中酸性岩的形成可能与来自富集地幔部分熔融并经历充分演化的基性岩浆与壳源花岗质岩浆相互混合形成混浆、再经历一定程度的分离结晶作用的复杂过程有关. 淡色花岗岩富硅和钾而贫铁镁组分, 可能代表中酸性岩分离结晶晚期的残余岩浆. 因此, 太行山中生代岩基代表相当规模的年轻陆壳增生. 在上涌的软流圈物质的作用下, 富集的岩石圈地幔发生部分熔融并转化成规模巨大的中生代岩浆活动, 这可能是华北克拉通中生代以来岩石圈减薄的重要途径之一. 太行山(以及整个东部)花岗岩虽然在稀土特征方面具有与埃达克岩类似的一面, 但在其他方面仍有本质的不同, 不宜叫做埃达克质岩石.