东亚与全球地震分布分析

现代地震学是一门年轻的学科,但人类对地震现象的观察、记录和思索已有数千年历史。特别是在中国,很早就有灾害性地震的详细历史记载。最近40多年,我国、东亚及世界其他大陆地区的多次大地震的发生,推动了地震构造研究的发展,加深了对地震分布规律性及其地球动力环境的认识。从地质背景和发生机制看,全球地震构造可分为三大类:第一是太平洋海底地壳与陆缘地壳浅、中、深俯冲构成的地震带;第二是南半球离散地壳块体对北半球大地块边缘碰撞浅俯冲带;第三是全球三大洋脊张裂转换构造带。地球北半部内陆的中纬度地带有4个多震密布区,它们都处于N25°～55°的纬向大陆带内,与大陆会聚所造成的陆内变形有关。4个多震密布区的东半部则是相对少震区,显示出相对稳定的地壳结构。全球表壳GPS矢量场和北南两个极区各有不同,北半球欧亚大陆是向北呈弓字形运动;南半球是南美、非洲、阿拉伯、印度、澳大利亚等5块离散的大陆块,除南美大陆,其他4块大陆都是向NE和NNE方向运动。这4块大陆都是依次运动加速,澳大利亚陆块运动最快,向NNE方向约10 cm/a;同时从南太平洋南部沿NWW方向左型转换断层的运动也是高速的,这两个方向运动的交叉相碰,现已处在全球最为强烈的地震活动区域。北冰洋内群岛GPS站点向阿留申岛弧推进;南极冰陆的9个GPS站点则呈现旋扭状彼此相差约90°,可能表明北/南半球彼此有明显的1/4左右表壳的扭动。从卫星重力数据推测的地球的形状、全球热流的和地内热散失量的分布、地球磁场的西漂以及大地震引起的地球振荡特征等证据推测,地球的内部结构具有一定程度的非对称性和非均匀性,它们对全球板块运动、板块变形以及大地震的空间分布可能有一定的控制作用。     

地幔对流对全球岩石圈应力产生与分布的作用

利用动力学模拟方法研究地幔对流对于大尺度岩石圈内部应力场形成的作用. 地幔物质内部的密度横向非均匀及表面板块运动引起地幔流动,并在岩石圈底部产生一个应力场. 该应力场作为面力将造成岩石圈本身变形,从而产生岩石圈内部的应力分布. 模拟计算结果表明,大部分俯冲带及大陆碰撞带区域应力均呈现挤压特征,如环太平洋俯冲带及印度－欧亚碰撞带等;而东太平洋洋脊、大西洋洋脊及东非裂谷处应力状态均表现为拉张;并且绝大多数热点位置处于应力拉张区域,这与目前对全球构造应力状态的理解是一致的. 计算的岩石圈内部最大水平主压应力的方向与观测表现出相当的一致,其结果总体上吻合得较好,然而在局部区域（例如西北太平洋的俯冲带、青藏高原等地区）存在着较大的差异. 研究表明,地幔对流是造成岩石圈内部大尺度应力状态及分布的一个重要因素.     

2004年12月26日印度尼西亚8.7级大地震构造背景的初步分析

2004年12月26日印度尼西亚西北近海8.7级大地震,是一次浅源的海沟俯冲型板间地震。震中位于印尼-美拉尼西亚板块边界构造带的西北端,2004年沿该带发生的8次M≥7地震显示总体由东向西迁移的特征,表明它们具有相互联系的统一动力过程。这些板间地震的发生与该地处于几个板块汇聚地带和较大的板块运动速率有关,它们导致了强烈而复杂的构造变形和构造活动。印度洋-澳大利亚板块向东南亚陆块的低角度俯冲,在俯冲带浅部形成积累应变能的巨大闭锁区,它的突然破裂和大尺度滑动是造成印尼8.7级大地震的直接原因     

马克兰俯冲带海域水合物高分辨率地震数据处理及初步成果

综合地球物理调查表明,北印度洋阿拉伯海马克兰俯冲带海域水合物资源非常丰富.为调查该海域水合物及与其相关的流体活动,采集了高分辨率多道地震数据,分析了原始地震数据的特征,并按照常规水合物地震数据处理流程进行处理,获得了较好的处理效果.基于新采集处理的地震数据,识别出了经典的BSR、非经典的BSR及双BSR现象.双BSR的...     

2004年12月26日苏门答腊-安达曼大地震构造特征及地震海啸灾害

2004年12月26日在印度尼西亚苏门答腊岛西侧海域发生的地震是自1964 年阿拉斯加大地震以来最大的地震,震级达到9级或9级以上。它是由印度洋板块向缅甸微板块底下俯冲过程中的逆断层作用造成的。印度洋板块以每年6~7 cm的速率向北北东方向运动,与南亚板块发生斜向聚敛俯冲,此运动在该地区解耦为印度洋板块沿巽他海沟的正向俯冲及缅甸微板块东侧的右旋走向平移运动。主震破裂模型研究的结果表明,破裂是由南向北传播的,地震破裂带长达1 200余km,宽度约100 km,最大位移约为20 m,地震断层向上穿透海沟底面,估计约有10 m左右的错距。这次大地震的同震效应导致地球自转轴摆动、地球自转加速,日长缩短。据目前统计,地震引发的大海啸造成305 276人死亡,被此次海啸夺走生命的人数超过了有史以来历次大海啸灾难中死亡人数的总和。     

雅鲁藏布江蛇绿岩再研究:从地质调查到矿物记录

蛇绿岩带出现于全球大多数碰撞构造带上,通常是板块缝合带的标志,西藏雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩带对于此种概念模型是毫无争议的。根据近年来现代洋壳和蛇绿岩研究成果以及分析技术,在20世纪80年代中法合作项目研究成果基础上,笔者再次对西起日喀则拉孜、东至泽当金鲁,长约500km的雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩进行了研究。在野外调查基础上,对雅鲁藏布江蛇绿岩中500多个尖晶石样品的地球化学特征进行了分析研究,以探讨蛇绿岩的成因及其动力学背景,提出雅鲁藏布江蛇绿岩带属于超俯冲作用(suprasubduction)的产物,与近年来其他研究成果的认识一致。     

柴北缘都兰高压麻粒岩的变质演化及形成的动力学背景

在柴北缘-阿尔金HP/UHP变质带东端,新识别出一个高压麻粒岩单元.高压基性麻粒岩是高压麻粒岩单元的主体,还包括少量高压中酸性麻粒岩.高压基性麻粒岩主要由平衡共生的石榴子石、单斜辉石、斜长石组成,还含有不等量的蓝晶石、角闪石、石英、金红石、黝帘石/斜黝帘石、钛铁矿、方柱石等矿物.高压长英质麻粒岩主要包括石榴子石、蓝晶石、钾长石、斜长石、石英等矿物,并具有少量的单斜辉石和角闪石.岩石学和矿物学数据显示高压麻粒岩经历了多阶段的变质演化,温压计算获得峰期高压麻粒岩相的变质条件为1.40～1.85GPa和800～925℃.退变质高角闪岩相的变质条件为P=0.80～1.05GPa和T=580～695℃：进一步的退变质作用发生在低角闪岩相/绿片岩相条件下(<0.8GPa和<550℃).岩石学、矿物学及年代学资料研究表明都兰地区的高压麻粒岩具有与相邻榴辉岩不同的变质演化历史,而不是榴辉岩在抬升过程中热松弛作用所致.高压麻粒岩可能形成于与陆壳俯冲相关的造山带增厚的陆壳根部环境,形成的深度为50～70km.     

北祁连山高压变质带的变形和变质特征及其对俯冲带折返的意义

北祁连造山带是早古生代大洋板块"冷"俯冲的典型地区,形成了一系列高压低温变质的岩石组合.基性榴辉岩是俯冲洋壳变质的产物,根据其结构构造特征可以划分为(1)粒状榴辉岩,峰期变质矿物组合为Grt+Omp+Phn+Rut±Lws,硬柱石呈包裹体和假象分布于石榴石内,变质温压条件T=465～508℃,P=2.30～2.60GPa.(2)片状榴辉岩,岩石具片状构造,其共生矿物组合Omp+Czo/Ep+Phn+Gln构成透入性面理S1和线理L1,以及宏观和显微同斜褶皱F1.其峰期变质温压条件为T=466～510℃,P=1.9～2.2GPa.(3)蓝片岩相退化变质榴辉岩,蓝片岩相变质矿物Gln+Ep+Phn±Ab强烈交代榴辉岩相矿物,并发生强烈D2期变形作用,岩石形成明显的透入性面理S2和线理L2,以及同斜剪切褶皱F2.蓝闪石和多硅白云母线理的统计揭示D2期变形以斜向走滑剪切为主,与D1期变形的榴辉岩的运动学特征大体相似.D2同变质的温压条件为T=422～487℃,P=1.15～1.37GPa.高压变质带晚期的绿片岩相叠加和D3期变形,形成透入性面理S3和线理L3,其运动特征为近于垂直构造线的逆冲剪切.结合榴辉岩变形特征,变质温压条件和同位素年代学资料,我们认为退变质的强弱与变形程度有密切关系.峰期变质后的榴辉岩经过早期绿帘石榴辉岩相到蓝片岩相斜向走滑剪切,和晚期绿片岩相逆冲,在泥盆纪早期快速折返的出露地表.     

滇西吉义独蛇绿混杂岩的岩石地球化学特征、成因和构造环境探讨

滇西吉义独蛇绿混杂岩位于金沙江缝合带的南端,岩石组合出露较齐全,包括堆晶橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩以及玄武岩等,它们呈构造岩片的形式产出并与外来岩块组成蛇绿混杂岩.堆晶橄榄岩和辉石岩具低Al_2O_3,低TiO_2,而高Mg~#值(Mg~#=0.88～0.92),富集Cr和Ni,稀土总量偏低(∑REE=14.82×10~(-6)～27.75×10~(-6)),倒"U"型的稀土元素分布特征.堆晶辉长岩和玄武岩的Mg~#值较低,分别为0.70～0.79和0.51～0.66,具拉斑系列的演化趋势.玄武岩可以细分为2组:第一组玄武岩以平坦型稀土配分模式,低Mg~#(Mg~#=0.44～0.46),低稀土总量(∑REE=52.29×10~(-6)～60.26×10~(-6))为特征;第二组玄武岩则为LREE弱富集型的稀土配分模式,其Mg~#较高(Mg~#=0.54～0.68),稀土总量也较高(∑REE=62.13×10~(-6)～101.87×10~(-6)).在原始地幔标准化的微量元素配分图解中,两组玄武岩均相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti,与岛弧岩浆岩类似,明显不同于N-MORB.岩石的Sr-Nd同位素组成较为均一和稳定,堆晶橄榄岩和辉石岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7051～0.7056,5_(Nd)(t)=2.8～4.1,玄武岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7050～0.7056,ε_(Nd)(t)=5.1～5.8,且显示出原始地幔的同位素组成特征,暗示这些岩石为同源岩浆分异演化而成的岩浆产物.岩浆演化的主要方式为分离结晶作用,受地壳混染不明显.岩浆结晶形成岩石的顺序为:堆晶橄榄岩→堆晶辉石岩→堆晶辉长岩→玄武岩2组→玄武岩1组.岩石地球化学特征表明,吉义独蛇绿岩的形成与俯冲作用有关,且形成于金沙江洋内俯冲的消减环境.     

青藏高原拉萨地块早中生代高压变质作用及大地构造意义

在西藏拉萨地块的东部,从松多到加兴,在晚古生代石英岩和碳酸岩地层中分布着一条近东西走向的榴辉岩带。尽管受到不同程度的海水蚀变和后期流体/岩浆渗滤的影响,多数松多榴辉岩保存了类似于N-MORB的微量元素地球化学特征,这也与榴辉岩的Sr-Nd同位素系统特征一致。这些榴辉岩经历了压力约为2.6GPa、温度约为650℃的高压变质作用。石榴石-绿辉石-全岩Sm-Nd等时线给出(239±3.5)Ma的等时线年龄,表明在早中生代,拉萨地块内部至少发生过一期洋壳俯冲事件。以松多榴辉岩为代表的洋壳俯冲事件同时表明带状基墨里大陆的形成有可能是一系列微陆块碰撞拼贴而成。