南极西部冰盖过去和未来的基线后退

自末次冰期最盛时（ＬＧＭ）以来 ,大约距今２０ｋａ时南极西部冰盖（ＷＡＩＳ）的基线已后退了近１３００ｋｍ ,那时罗斯海海湾的搁浅冰几乎延伸到了库尔曼岛。南极西部冰盖的完全崩塌可能会导致海平面上升５～６ｍ。总质量平衡的不确定性和有关冰盖对海平面或气候变化的动力响应的不确定性阻碍了对冰盖现今稳定性进行评价。据判断 ,南极西部冰盖经过扰动之后可能需要１０ｋａ达到平衡状态 ,但由于现今冰盖的动力学是以冰川为主 ,因而难以对此做出精确估算。急流冰川快速排空了内陆冰 ,但是野外证据表明过去发生过冰川由急流到慢流的急剧变…     

台湾岛与吕宋岛之间的马尼拉海沟北段地壳结构和变形

菲律宾海板块沿台湾岛和吕宋岛之间东倾的马尼拉海沟向欧亚板块仰冲。板块汇聚边缘自南而北逐渐由南海岩石圈的正常俯冲过渡到台湾造山带的初始碰撞。与俯冲相关的地震遍及台湾附近,往台湾方向增生体急剧增宽。为了认识这种以俯冲一碰撞转换带为特征的汇聚板块边缘,我们分析了12条位于吕宋岛与台湾岛之间横切马尼拉海沟的地震反射剖面。结果显示,南海海盆北部基底通常向东和向南倾。在马尼拉海沟北段,海沟充填沉积物南部比北部多,t0层序界面是近海沉积与海沟充填沉积物的界面。可能由于台湾地区的碰撞作用,t0层序北部坡度更平缓或者被抬升。构造分析显示,马尼拉海沟北段俯冲地壳具有三个特征带：正断层带（NFZ）、原始逆冲带（PTZ）和逆冲带（TZ）。正断层带主要由俯冲地壳顶部或上部的一系列正断层组成,在接近深海沟的部位,这些正断层逐渐被海沟充填沉积物所覆盖,暗示正断层带发生在地壳开始弯曲、并引起上部沉积层重力变化的地方。由于增生体附近板块边缘强烈的汇聚作用,一些被埋藏的正断层而被活化为隐伏逆冲断层。原始逆冲带位于正断层带和增生体的前缘逆冲带之间,含隐伏的逆冲断层或者褶皱而不是逆冲断层。海沟区正断层、隐伏逆冲断层和逆冲断层在地壳结构中的连续分布,指示隐伏逆冲断层是沿着之前拉张正断层的位置发育的。上部沉积层的脆性变形很可能是强烈的挤压作用和水分较少的原因所致,最终隐伏逆冲断层可能向上发展,成为海底逆冲断层。     

上海基岩海岛浮山岛的侵蚀现状及保护修复

基于基岩海岛侵蚀研究,利用基岩海岸演变模型,界定浮山岛的海蚀岸类型,估算浮山岛基岩海岸侵蚀后退速率,并结合实地登岛调查分析,提出了浮山岛保护修复方案。建议采用生物屏障的手段达到消浪作用,减少海岸侵蚀,恢复当地生态系统;同时采用生态和工程结合的方式在浮山岛和浮山东岛两岛之间创造潮间带沼泽地,并栽种草本植物来稳定沼泽地,以缓减断裂谷继续发育。     

利用消减带内大的海沟平行向重力变化预测孕震特性

证实了特大地震主要发生在具有很大海沟平行向负重力异常(TPGA)区，而具有很大海沟平行向正重力异常的地区其地震活动很少。这些观测资料显示，在至少100万年时间尺度内，在给定的消减带内孕震特性的空间变化与前弧地质构造存在稳定联系。笔者观测到的这种相关性与这样一个模型一致，即前弧地质构造中的各种水平向地形异常、重力异常和孕震特性均受到板块边界空间变化的摩擦力特性的控制。     

阿塔卡马海沟表层水颗粒有机碳与微生物群落呼吸作用的时空变化研究

海沟是全球大洋体系的重要组成部分。研究这一极端环境的生物地球化学循环过程有助于我们进一步理解海洋的物质循环。前期研究发现,海沟表层水体的初级生产力(NPP)对海沟沉积物埋藏的有机碳性质具有重要影响,但是,颗粒有机碳(POC)在沉降过程中被微生物呼吸和降解的过程尚不清楚。因此,本研究利用2018年春"太阳号"阿塔卡马海沟(Atacama Trench)国际联合航次SO261所采集的表层水样品,测试其中POC浓度、C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数,并结合0.2—0.8、0.8—3.0、>3.0μm三种粒径微生物群落呼吸(microbial community respiration,MCR)速率测试,探究其日变化模式及不同站位的空间变化模式,进而衡量微生物对POC的呼吸降解作用。结果表明,该海域表层水中对POC降解占主导作用的微生物类群粒径为0.8—3.0μm;24 h时间序列实验表明MCR随时间呈现"M"型曲线的双峰变化模式,且和C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数变化趋势吻合,表明同一站位的呼吸速...     

Study on Holocene Paleoearthquakes in Xizhang Trench on the Jiaocheng Fault Zone,Shanxi Province

Xizhang trench is located 10 km northwest of Taiyuan city, Shanxi Province, in front of a NNW-trending scarp of 4.6m height on the northern segment of the Jiaocheng fault zone. The dimensions of the trench are 108m in length, 8m in width, and 10m in depth. There are 18 horizons revealed in the trench. The upper strata are sandy loam; the upper strata of the downthrown block of the fault are gravels, the lower ones are an interbed of brown loam and sandy loam. The strata on the upthrown block of the fault are sandy loam containing gravel. The trench shows 3 fault planes, and the upper offset point on the fault plane is 1.5m below the ground surface, the newest dislocated stratum is （3.74±0.06） ka BP. The trench reveals a lot of deformation traces, such as fault planes, dislocated strata, colluvial wedges and formation tilting. The relationship between strata and faults in the trench shows that 3 paleoearthquake events have occurred at the Jiaocheng fault zone since the Early Holocene, they are about （3.74±0.06）- （3.06±0.26）ka BP, （8.35±0.09）ka- （3.74±0.06）ka BP, and（ 10.66±0.85） - （8.35±0.09）ka BP. The average interval among the events is 2.6 - 3.6ka. The minimum coseismic vertical displacements of the 3 events are 3.0m, 2.5m and 3.2m, respectively. The significance of Xizhang trench is that the Jiaocheng fault used to be active thousands of years ago, though there is no M ≥ 7.0 earthquake recorded in historical documents. Evidence of new Jiaocheng fault zone activity during the Holocene is important for the earthquake safety assessment of Taiynan city in the future.     

南海南北陆缘中生代地层—构造特征及碰撞造山

为进一步深入了解南海地区中生代构造演化过程.本文对南海南北陆缘的中生代地层进行了分析对比,在此基础上挑选了南北陆缘处的两条地震测线07ns-6和97301进行了详细的解释分析.通过地震剖面的解释发现,南海北部和南部(礼乐地块)地震剖面中的中生代地层均显示有褶皱—冲断构造发育.据此推断,研究区在中生代先后经历了洋—陆俯冲活动、陆 陆碰撞造山运动及中生代晚期开始的造山带的塌陷.提出南海地区中生代晚期的“古双峰笔架碰撞造山带”概念.     

海山的倾斜俯冲对上覆板块变形的影响

伴随洋壳的俯冲,驼伏其上的海山会导致上覆板块的强烈变形.为解释该构造变形特征,本文运用物理模拟实验的方法,着重分析海山的斜向俯冲对上覆板块变形的影响,并将模拟结果与正向俯冲过程进行对比.实验结果显示:海山开始进入俯冲,前缘楔体的增生会被阻止,同时楔体被抬升并出现脱顶构造,未被海山破坏的楔体会出现后冲断层的激活,后冲断层轴平行于海山的俯冲方向.海山进一步俯冲,突起项部发育一系列张扭性质的微断裂和走滑性质的共轭断裂,尾随突起之后的楔体由于重力会产生正断层系统.比起正向俯冲,斜向俯冲过程中所产生的后逆冲体、海山两侧的叠瓦状逆冲推覆构造都出现不对称分布,断裂和微断裂束的走向不规则散开,后冲断层的轴向及海山俯冲过后在楔体上产生的凹槽的轨迹都不断斜向迁移,且凹槽两侧的地势不一致等.最后利用文中的物理模拟结果,很好的解释了马尼拉海沟中段俯冲构造的构造特征,同时对其他俯冲大陆边缘的构造解释具有指导意义.     

水流冲刷过程中河岸崩塌问题研究

采用土工数值分析方法,对水流冲刷过程中的河岸崩塌问题进行了分析。分析了水流冲刷引起的河岸后退距离及后退过程中坡内的渗流情况与坡体的稳定性;探讨了水流冲刷过程中岸坡崩塌的发生机理;指出了坡内的渗流作用与坡前水流的冲刷作用是岸坡发生崩塌的主要动力因素,而岸坡土体的物质组成和分布、岸坡坡度等则是岸坡发生崩塌的主要内在因素;并提出了相应的工程防护措施。     

马里亚纳海沟南段TS01测线的广角地震探测和地壳结构

马里亚纳海沟是西太俯冲系统的重要组成部分, 因复杂的地质环境和活跃的俯冲, 长期以来是地球科学领域关注和研究的热点区域.广角地震测线TS01位于马里亚纳俯冲系统的最南段, 横穿卡罗琳海底高原、马里亚纳海沟和弧前地块.本文基于测线上9个OBS台站所记录的高质量反射、折射震相, 通过震相走时拟合和正演模拟的方法, 获得了TS01测线的精细速度结构.此外, 本文还通过卫星重力数据和多波束水深数据, 计算获得了布格重力异常, 反映了区域的地壳厚度变化; 并沿测线进行了重力模拟, 与速度模型相互验证、共同约束了TS01测线的壳幔结构.最终结果显示, 弧前地块呈现楔状, 海沟内壁速度值较低, 呈现了构造侵蚀的特征; 俯冲板片的地壳速度在4.0~7.2 km·s^-1之间, 厚12~13 km, 该厚度介于正常洋壳和海底高原类型地壳之间; OBS台站丰富的反射震相约束了上下板片交界面、俯冲板片中地壳和莫霍面等关键地质界面.重力模拟揭示了上地幔顶部的蛇纹石化现象.本文研究结果为揭示海底高原附近的俯冲动力学机制提供了有力支撑.