地表剥蚀、下地壳流变与造山作用研究进展

岩石圈的流变特性研究已经成为固体地球科学研究中的重要领域,是地球科学新理论、新观点的重要渊源。最近的研究表明,下地壳普遍存在的韧性流是造山作用的重要制约因素。在下地壳物质层流变作用机制的调节下,地表剥蚀作用并不仅仅是传统意义上地表夷平的因素,它还能打破地壳动力学和热力学平衡,引起地壳内物质和结构的重置,进而促成山脉的加剧隆升;地表剥蚀作用的强度既受控于造山带的抬升,也受制于地球外圈层(大气圈、水圈、生物圈)。以天山山脉和喜马拉雅山山脉的隆起、喜马拉雅山山脉的变质作用以及相关的构造活动为例,说明在造山过程中,尽管传统意义上的造山作用与地球内部动力过程,即构造作用有密切联系,但是与构造运动的时空尺度不同,地表剥蚀作用也能够在相对较小的时空尺度内,通过影响和控制造山带下地壳的韧性流动,成为地壳抬升和造山带构造演化的重要动力因素。对地壳的流变特性和变质变形研究是当前地球系统科学研究的一个重要切入点。     

四川盆地—大巴山结合带地壳构造特征:深反射地震约束的重磁解释

大巴山位于四川盆地北部、秦岭南缘,以发育大规模的中生代逆冲推覆构造为世人瞩目,其地壳尺度结构与构造特征对于理解扬子克拉通和华北克拉通的碰撞过程有重要意义.本文基于深反射地震剖面和宽角反射与折射地震数据的约束,结合地质与钻井资料,通过重磁场分析拟合解释,对四川盆地北部—大巴山地壳尺度的构造进行综合研究,建立了地壳断面结构与构造模型.模型显示,四川盆地北部基底和沉积盖层变形差异较大,且上下地壳具有解耦性,上地壳向北延伸至紫阳断裂一带;而下地壳与上地壳拆离,向北延伸远至安康断裂一带.研究区莫霍面起伏较大,自南向北先加深后抬升,在大巴山下出现Moho的构造叠置,这种现象源于大陆地块(扬子克拉通)下地壳向大巴山—秦岭造山带下的俯冲.类似的现象也出现在西昆仑山下,即塔里木盆地下地壳向西昆仑山下俯冲,俯冲板片前缘出现Moho的叠置.     

俄罗斯贝加尔湖-日本仙台断面地震波速结构及其地质意义

本文以中俄、俄日学者合作所得到的地球物理资料为主,结合其它相关地质-地球物理数据,组构了俄罗斯贝加尔湖-日本仙台(BS)4000 km长断面,用于区域性大尺度地研究东北亚洲地壳结构和一系列地质构造问题.研究BS断面地震波速结果表明:(1)西伯利亚板块和黑龙江板块地壳结构变化较大,并可分为上、中、下部地壳,欧亚板块东部陆缘带地壳结构较简单,基本两分.贝加尔裂谷带下部地壳厚度比松辽盆地的薄约7 km,而上部地壳则相反,前者的比后者的厚约9 km.两个裂谷带在Moho界面之下的波速分布差异也较大.(2)结合前人认识,综合分析认为,贝加尔裂谷带属主动式裂谷,松辽盆地属于混合型裂谷.贝加尔裂谷形成动力主要来自地球构造圈B″层物质上涌所形成的地幔热柱的垂向作用,由BLV带佐证,松辽盆地形成动力主要来自太平洋板块斜向俯冲的中远程效应.(3)日本国所位于的西太平洋岛弧带是多地震带,除了太平洋板块俯冲产生的浅部效应、地壳中断裂与流体的直接作用等因素,本文指出仙台等速块的物性条件是岛弧带的主要不稳定因素.同时指出需要关注日本东海岸深约30~40 km的大级次地震的发生.     

利用远震接收函数反演乌江彭水电站地震台下方地壳厚度

乌江彭水电站目前是重庆市最大的水电站,电站总投资121亿元,总装机容量为175万kw.坝高116.5 m,水库正常蓄水水位293 m,总库容13.35亿m3,为河道型高坝水库.已有研究结果表明,彭水电站坝区是稳定的,但库区及外围地区仍存在5级左右的地震活动背景,在水库蓄水后有可能诱发中,强地震.本文利用彭水台网于200...     

全球定位系统GPS技术及其在地球动力学方面的应用

本文简述了GPS测量技术 ,重点介绍了福建地壳形变GPS观测网利用GPS定位技术在地壳形变监测方面及其在地球动力学方面的应用 ,并取得了有重要意义的科学成果。     

基于机载LiDAR点云的建筑物多细节层次建模方法

机载激光雷达点云（LiDAR）重建大范围建筑物模型一直是实景三维建模的热点问题,由于机载激光点云稀疏、建筑物立面数据缺失,给模型自动化重建带来了极大的挑战。为了解决该问题,本论文研究基于图优化理论重建建筑物多细节层次（LOD）模型。首先,对原始点云进行自动化滤波,分离地面点和非地面点,对地面点构建数字高程模型（DEM）,对非地面点半自动提取单体化建筑物点云。然后,基于滚球法（Alpha shape）提取建筑物边界,利用通用图优化方法（G2O）对误差线进行全局一致性改正,获得规则化的二维边框。并基于建筑物屋顶三维高程及DEM高程值重建建筑物LOD1模型。其次,根据点云的高程差异生成高程栅格图,从高程栅格图提取建筑物轮廓线,对轮廓线进行简化、规则化、聚类,并将规则后的边界线拉伸获取建筑物立面结构,弥补建筑物立面数据缺失对建模的影响。最后,将屋顶平面相交、建筑物立面裁剪,对候选平面进行二元图割全局优化,选择最能表达建筑物结构的平面,以此重建建筑物LOD2模型。本论文选择北京市2017年机载激光点云进行实验,结果表明,本文提出的方法可以稳健地重建建筑物多细节层次模型,LOD2模型距离偏差为0....     

Aseismic negative dislocation model and deformation analysis of crustal horizontal movement during 1999——2001 in the northeast margin of Qinghai-Xizang block

Through numerical simulation for GPS data, aseism/c negative dislocation model for crustal horizontal movement during 1999-2001 in the northeast margin of Qinghai-Xizang block is presented, combined with the spatial distri-bution of apparent strain field in this area, the characteristics of motion and deformation of active blocks and their boundary faults, together with the place and intensity of strain accumulation are analyzed. It is shown that: a) 9 active blocks appeared totally clockwise motion from eastward by north to eastward by south. Obvious sinistral strike-slip and NE-NEE relative compressive motion between the blocks separated by Qilianshan-Haiyuan fault zone was discovered; b) 20 fault segments (most of them showed compression) locked the relative motion between blocks to varying degrees, among the total, the mid-east segment of Qilianshan fault (containing the place where it meets Riyueshan-Lajishan fault) and the place where it meets Haiyuan fault and Zhuanglanghe fault, more favored accumulation of strain. Moreover, the region where Riyueshan-Lajishan fault meets north boundary of Qaidam block may have strain accumulation to some degree, c) Obtained magnitude of block velocities and locking of their boundaries were less than relevant results for observation in the period of 1993-1999.     

新疆伽师及邻近地区现今地壳形变的GPS监测与研究

利用高精度数据软件对伽师及邻近地区的GPS监测网观测数据进行计算分析(基线精度达到了 10 - 8～ 10 - 9) ,获得了该地区的现今地壳形变速率图 .结果表明 ,伽师及邻近地区在印度板块的推挤作用下 ,地壳正快速缩短变形 ,主压应力为近南北方向 .各地块运动速率不同 ,平均应变率为 0 .0 4× 10 - 6 /a .     

局部重力地形改正积分半径的确定

在局部重力地形改正中,积分半径取值多大才算合适直接影响到数据准备工作量和实际计算工作量的大小.研究了重力地形改正与数字地形模型DTM数据先验信息之间的关系;给出了确定局部地形改正积分半径的方法--方差法.数值试验结果表明,采用方差法确定重力地形改正积分半径是合理的.     

东天山星星峡缝合带早古生代强过铝质花岗岩的研究及其地质意义

铅炉子过铝质花岗岩带发育于中天山岛弧带南缘的星星峡缝合带内,为一长条形的二云母花岗岩。岩体地球化学特征是高Si、Al和K,低Mg、Fe的组份,全碱含量中等,σ=1.74～1.9,K_2ONa_2O,A/CNK1.1,属于高钾钙碱性过铝质花岗岩类(SP)。岩体的CaO/Na_2O和Al_2O_3/TiO_2比值都相对较低,分别为(0.06～0.07)和(48.9～55.3);REE、Nb、Y含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值相对较高;Rb、Th和LREE相对富集,Ba、Si、Eu、Ti、P和HREE相对亏损;ε_(HF)(t)=-2.3～+1.6表明岩体还具有较高的锆石同位素特征,T_(2DM)变化范围为1573～1329 Ma。这些地质学和地球化学研究表明铅炉子二云母花岗岩形成于后碰撞的伸展环境中,是在高温、中低压条件下发生重熔形成的,其源岩为古老的地壳物质和年轻的增生物质通过物理风化作用形成泥质岩。本文通过测年获得二云母花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为444.5±2.2 Ma,表明铅炉子过铝质花岗岩形成于晚奥陶世,是中天山岛弧带和公婆泉岛弧带的碰撞时间的上限,它也是中天山岛弧带与公婆泉岛弧带碰撞造山作用的产物,是中亚增生造山带的增生方式之一。