Spatial distribution of block falls using volumetric GIS–decision-tree models

Block falls are considered a significant aspect of surficial instability contributing to losses in land and socio-economic aspects through their damaging effects to natural and human environments. This paper predicts and maps the geographic distribution and volumes of block falls in central Lebanon using remote sensing, geographic information systems (GIS) and decision-tree modeling (un-pruned and pruned trees). Eleven terrain parameters (lithology, proximity to fault line, karst type, soil type, distance to drainage line, elevation, slope gradient, slope aspect, slope curvature, land cover/use, and proximity to roads) were generated to statistically explain the occurrence of block falls. The latter were discriminated using SPOT4 satellite imageries, and their dimensions were determined during field surveys. The un-pruned tree model based on all considered parameters explained 86% of the variability in field block fall measurements. Once pruned, it classifies 50% in block falls’ volumes by selecting just four parameters (lithology, slope gradient, soil type, and land cover/use). Both tree models (un-pruned and pruned) were converted to quantitative 1:50,000 block falls’ maps with different classes; starting from Nil (no block falls) to more than 4000 m³. These maps are fairly matching with coincidence value equal to 45%; however, both can be used to prioritize the choice of specific zones for further measurement and modeling, as well as for land-use management. The proposed tree models are relatively simple, and may also be applied to other areas (i.e. the choice of un-pruned or pruned model is related to the availability of terrain parameters in a given area).     

闽中南平—宁化构造带南华纪陆缘弧岩浆活动：对武夷造山带构造演化的新启示

南平—宁化构造带沿线出露着以万全岩群和楼前组、西溪组等为代表的一系列新元古代火山-沉积岩系。系统的岩石学、年代学和地球化学研究表明,福建明溪和江西瑞金地区的楼前组浅变质英安岩和晶屑凝灰岩分别形成于(729±4)Ma和(735±6.7)Ma(LA-ICP-MS锆石U-Pb法),SiO2含量变化在65.22%～74.54%,相对富Al2O3(11.05%～16.80%)富碱(Na2O+K2O=4.88%～10.19%)而贫CaO、MgO和FeOT,ANK值和A/CNK值分别为1.23～1.78和0.98～1.57,Nb/Ta=12.44～17.28,Nd/Th=2.07～3.51,Ti/Zr=6.08～10.37,Ti/Y=68.51～154.71,属过铝质S型火山岩;明显富集大离子亲石元素(Ba、Rb等)而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),Zr/Nb=16.65～24.07,Th/Ta=12.94～16.93,δEu呈现明显负异常(0.33～0.62),显示岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合区域地质资料及前人研究结果提出,南平—宁化一线在713 Ma前为活动大陆边缘环境,洋壳俯冲引发的岩浆活动形成了沿南平—宁化—瑞金一线展布的陆缘弧中酸性火山岩带,暗示此时南、北武夷之间尚未拼合形成统一的武夷地块,因而华夏地块不存在统一的前南华纪结晶基底。     

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。     

越南中部Kontum地块前寒武纪地壳组成和构造演化

越南中部的Kontum 地块是印支地块中前寒武纪变质岩最重要的出露地区之一。该地块由不同时代不同变质程度的岩石组成。该研究通过对该地区主要变质岩的岩石学、地球化学和锆石U-Pb 年代学分析,探讨了Kontum 地块的物质组成以及其形成的构造背景。岩相学和化学成分分析结果表明,这些基底变质岩主要由变质沉积岩和少量的变质火成岩组成。变质沉积岩的原岩主要是硬砂岩和页岩。锆石U-Pb 定年结果显示,这些沉积岩形成于古元古代晚期到新元古代晚期,并大致可以划分为五期沉积盆地的形成和演化,分别对应岛弧环境、被动大陆边缘环境、活动大陆边缘或大陆弧环境、活动大陆边缘-被动大陆边缘过渡环境和活动大陆边缘的构造背景。二个变质火成岩的原岩分别是拉斑玄武岩和S 型花岗岩,它们分别形成于1424 Ma 和1485 Ma。拉斑玄武岩显示富集Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti 等高场强元素,符合典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。其锆石的εHf(t)值主要为正值（-1.68~+14.2）, 表明其岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。地球化学特征表明其形成于岛弧环境,与第三期沉积沉积作用环境相符。S 型花岗岩具有较高的SiO2、ALK和A/CNK（>1.1）,以及中等的稀土含量和中等的Eu 负异常。其原岩岩浆锆石的εHf (t)值变化于+5.97~+12.1,表明源区沉积岩的碎屑主要来自新生地壳。对比显示Kontum 地块与海南岛在中元古代时期很可能曾经相连,在Columbia 超大陆裂解时期处于超大陆的边缘。     

鄂尔多斯块体西南缘地区震源机制解与构造应力场特征分析

计算了2001年1月至2018年9月鄂尔多斯块体西南缘地区（33°—38°N,103°—109°E）M_L≥3.0地震的震源机制,分析了该区域震源机制解特征,在此基础上,采用平均矩张量技术反演了该区域的构造应力场特征。结果表明,研究区震源机制类型以走滑型和逆冲型为主,其空间分布基本与区域构造动力背景和断裂性质一致,少量不符合区域构造性质的震源机制则反映了局部地质构造的复杂性。区域构造变形主体为NE向压缩,NW向相对扩张,反映了青藏高原块体对鄂尔多斯块体的直接作用。     

地震减灾工程下格宾石笼拦挡坝支护技术研究

鉴于格宾石笼护岸、护坡等优质特性,对其应用至地震减灾工程进行研究。经分析可知,格宾石笼主要利用双绞合六边形金属网片组合为箱笼,再装填石料堆筑构成防护整体;格宾石笼具有高强度耐久性、透水性、整体性与柔韧性和施工过程简单便利等特征。依据格宾石笼构造与特性分析,分别将地震减灾工程下格宾石笼拦挡坝施工划分为格宾石笼护基与格宾石笼护坡两部分进行研究。利用测量放线、挖掘基础、规整地基、铺垫反滤层、格宾放置与连接、支顶加固、石料装填封盖等步骤实现格宾石笼护基施工。通过削坡、铺设土工布、砂砾垫层、安装网箱、装填石料和封盖等步骤实现格宾石笼护坡施工。分别在冲击力、位移和能量三方面验证格宾石笼拦挡坝支护技术,实验结果表明,冲击力和坝体自身材料性质有关联,格宾拦挡坝材料属于柔性材料,冲击力由此减小,耗费冲击力能量效果十分明显;坝体可以利用整个结构全部能量承担很大负载;格宾石笼拦挡坝体耗能效果显然优于浆砌石坝。     

粤东盆地早侏罗世金鸡组物源分析及其对华南构造背景的约束

华南早中生代构造背景一直存在争议。粤东盆地位于华南东南缘,记录了华南早中生代构造背景的地质信息。文章 以粤东盆地早侏罗世金鸡组碎屑沉积岩为研究对象,采用锆石U-Pb定年方法,结合岩相学、地球化学和古水流数据,探讨 盆地物源及构造背景。测年结果显示早侏罗世金鸡组样品存在八个峰值：196 Ma、247 Ma、320 Ma、432 Ma、770 Ma、 1060 Ma、1820 Ma和2430 Ma。物源分析表明粤东盆地金鸡组物源主要来自盆地的东北侧和北侧两个方向。粤东盆地碎屑 锆石与位于盆地东北侧的永安盆地和北侧的东坑盆地的物源特征相似,反映出早侏罗世中国东南部盆地尽管还是以稳定的 克拉通边缘盆地为特征,但古太平洋板块向华南板块更东侧的俯冲已经开始为中国东南缘盆地提供物源。     

Tectonic Settings and Geological Implications of Neoproterozoic Liujiaping VMS Deposit,Northwestern Yangtze Block,China

Liujiaping VMS (volcanic massive sulfide) deposit contains mainly copper and zinc, which is located at the Longmenshan orogenic belt of the northwestern margin of Yangtze block. The deposit is hosted in Neoproterozoic Datan terrane (composed of Datan granitoids and Liujiaping group) and is a typical, and the biggest, VMS deposit in this area. The Datan granitoids and Liujiaping group are contemporary and both parental magmas have the same genesis. The tectonic evolution history of Northwestern Yangtze is complicated. Chronology, isotope and geochemistry of the Liujiaping VMS ores and wall rocks (especially the Datan granitoids) are analyzed to restrict the tectonic progress. High‐precision secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis of the Datan granitoids resulted in two concordant ages, 815.5 ± 3.2 Ma and 835.5 ± 2.6 Ma, which are contemporary with the Liujiaping Cu–Zn ore and volcanics. The wall rocks are characterized by enrichment in LREE and with a weak negative anomaly of Eu. The Pb isotope data of sulfide and volcanics from the Liujiaping deposit indicate that the material source is lower crust. Together with variable negative anomalies of high strength field elements HFSE (Th, Nb, Ta, Zr, Hf, P and Ti), positive ε_Nd (825 Ma) values (+1.8 to +3.1) and the Nd model age T_2DM = 1.2–1.3 Ga, it shows that the Liujiaping deposit and wall rocks were formed by partial melting of Mesoproterozoic lower crust. Geological and geochemical characteristics of Liujiaping deposit indicate that this deposit was formed during subduction of the oceanic crust. This study clarified that that the Liujiaping deposit and the northwestern margin of the Yangtze block were part of an arc setting at ~820 Ma rather than intra‐continental rift.     

辽北西丰地区宝兴岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宝兴岩体位于华北板块北缘陆缘活动带东段,岩性为花岗闪长岩,LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为235.0±1.3Ma,属于中三叠世。岩石的K_2O/Na_2O平均值为1.07,属高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有活动陆缘钙碱性岩系特征;稀土元素总量平均值为147×10~(-6),稀土元素配分曲线右倾,属具中等负Eu异常的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。通过岩石学、岩石地球化学及年代学研究,结合邻区构造演化研究,认为中三叠世研究区在伸展作用下岩石圈进行拆沉,从而形成大规模的岩浆活动。     

块体构造学说的大地构造体系

在中国及邻区大地构造的研究过程中,板块构造理论用于解释中国复杂的大陆动力学过程有所局限,而中国本土的大多数大地构造观点无法展开洋陆对比研究.朱夏和刘光鼎对中国大陆边缘和中国大陆的构造演化历史和动力学体制有其独到的见解,即以活动论为内涵的全球构造理论,我们在此基础上增加了方法论和认识论等内容,提出块体构造学说.块体构造学说在用板块理论解释新全球构造阶段构造现象的基础上,将块体和结合带赋予新的定义和内涵,作为板块之下的二级构造单元,用以表示古全球构造阶段的大地构造单元.本文在简要介绍块体构造学说提出的历史和背景基础上,简述对中国海陆及邻区大地构造演化的理解,系统阐述块体构造学说的大地构造体系,明确块体和结合带的定义、分类和特征,作为正在编制的"中国海陆大地构造格架图"中大地构造单元划分的依据.