鄂尔多斯盆地天环坳陷迁移演化与坳陷西翼油气成藏

鄂尔多斯盆地是我国陆上最重要的含油气盆地之一,本文以鄂尔多斯盆地西缘为研究对象,以地震反射资料为基础,主要采用地震剖面“层拉平”与“平衡剖面恢复”等技术手段,对天环坳陷形成与迁移演化历史进行了动态分析。研究结果表明： 1）天环坳陷最早形成于晚侏罗世,后期由于受燕山晚期及喜马拉雅山期构造运动影响,坳陷核部逐渐向东迁移至现今位置,前后累计迁移距离约30 km;  2）当坳陷核部向东迁移至有效烃源岩范围附近时,原先已形成的油气藏发生重新调整,油气向坳陷西翼高部位运移、聚集,从而形成了次生构造油气藏。     

青藏高原东北缘中上地壳介质各向异性及其构造意义

青藏高原东北缘（94°E—105°E,32°N—40°N）是高原北东向扩张的前沿地带,亦是研究高原生长过程的重要区域.本文利用青海省数字地震台网（2008—2014年）共7年的地震目录和波形数据,首先使用双差定位获取精定位震源位置,在此基础上,挑选位于S波窗口内（射线入射角≤45°）的地震事件,依据S波分裂分析方法（SAM）,获取研究区域内共26个台站的S波分裂参数.研究结果表明：地处多个块体交汇部位的西宁及其周缘,地壳各向异性呈现两个优势偏振方向,表明该区中上地壳应力环境由区域主压应力场和活动断层共同约束;玉树地震序列的地壳各向异性优势偏振方向与区域主压应力场一致.

     

中国地震科学台阵两期观测资料近场记录揭示的南北地震带地壳剪切波分裂特征

利用中国地震科学台阵第一期（2011-01—2014-06）及部分中国地震科学台阵第二期（2013-02—2015-12）的流动地震台阵记录到的小震波形资料,运用剪切波分裂系统分析（SAM）方法,分析南北地震带的地壳各向异性,对剪切波分裂参数所反映的区域应力环境及构造特征,以及区域内主压应力方向与断裂分布的关系展开讨论.研究结果表明,南北地震带快剪切波偏振方向自北向南由NE向逐渐转变为NNW向,与南北地震带区域主压应力的方向变化具有一致性.区域内分布的大量NE及WNW或NW向断裂构造同样对快波偏振方向有比较大的影响,位于走滑断裂附近的台站,其快波方向与断裂走向大致平行,部分位于走滑断裂附近的台站其快波方向几乎垂直于断裂走向,而与构造应力场方向一致性较好.个别台站表现出复杂快波优势方向特征,反映出研究区内构造环境的复杂性.慢波时间延迟结果显示,南北地震带南段的平均时间延迟高于北段,反映了受印度板块和欧亚板块的碰撞挤压作用,南段地壳介质各向异性程度更大,构造变形更加剧烈.对比南北地震带上地幔各向异性特征,推测在川滇菱形块体内部可能存在复杂的壳幔耦合现象,地壳剪切波分裂除了反映区域应力特征,还可以揭示出区域构造信息.

     

重力位能同震变化及其构造意义——以青藏高原地区为例

地震除了以地震波的形式释放能量之外,地震还会使地球产生永久变形,该变形将使重力位能产生变化.研究表明,地壳的重力位能的同震变化能够很好地揭示构造活动的拉张或挤压状态.本文首先基于球对称、非自转、弹性和各向同性（SNREI）地球的点源位错理论,提出了一种有效的计算重力位能的同震变化的方法,该方法不仅适用于剪切型地震,而且适用于拉张型地震;然后研究了青藏高原地区在1976—2013年间发生的地震对地壳重力位能的同震变化的影响.结果表明,青藏高原中部和西部的地震使得整个地壳的位能减小,而东部的地震使位能增大;位能的减小和增大对应了该地区构造活动的拉张和挤压状态;并且1999—2013年期间较1976—1998年期间地震对地壳重力位能的影响加剧.

     

鲜水河断裂带库仑应力演化与强震间关系

以鲜水河断裂带为研究区,首先验证了该断裂带上1893年以来M6.7以上地震的相互触发作用,然后采用更符合实际的分层黏弹介质模型研究强震震后黏滞松弛引起的库仑应力变化对后续地震的影响,并基于负位错理论计算鲜水河断裂带10个断层段的震间长期构造加载作用引起的断层上的应力积累.在此基础上,讨论同震、震后、震间效应引起的累积库仑应力变化与区域强震活动的关系,给出断层上库仑应力随时间的演化.结果表明,鲜水河断裂带上1893年以来发生的7次强震均在其前面一系列强震及构造应力加载的驱使下发生,同震、震后、震间三方面效应均引起了鲜水河断裂带不可忽略的库仑应力变化.对断层上的库仑应力状态的研究,可进一步为揭示地震的发生规律、找寻危险断层段提供线索.     

不同加载速率下煤岩单轴压缩电荷感应规律研究

利用自主研制的电荷感应仪,建立单轴压缩条件下煤岩电荷感应试验系统.研究了煤、花岗岩、砂岩在不同加载速率下的电荷感应规律.试验结果表明:煤岩电荷感应最大值在应力达到极限强度前出现,且随加载速率增加,电荷最大值比应力极限强度提前出现时间有减短趋势.不同性质煤岩体,电荷感应最大值有较大区别,花岗岩电荷最大值大于煤电荷最大值,煤电荷最大值大于砂岩电荷最大值.当应力较小时,煤岩只产生微量的电荷信号,当应力达到煤岩极限应力的90%左右时产生大量的电荷信号,说明煤岩电荷感应存在应力阈值.因此,电荷感应方法作为预测预报动力灾害是可行的,值得深入研究.     

乳山震群震源谱参数的稳健反演

本文引入截止频率fmax提出基于Brune模型的高频截止（High-Cut）模型,采用两步反演的方法来拟合求解震源谱的特征参数,并给出其误差范围;实际应用显示该模型的理论谱对观测谱有很好的拟合,可明显改善拐角频率识别的准确度.将该方法应用于2013-2015年的乳山震群,计算了乳山震群25次ML≥3.0事件的震源参数（地震矩、破裂半径、应力降等）,进一步对乳山震群的震源破裂特性进行了讨论.结果显示：拐角频率、应力降与震源尺度大小明显相关;高频衰减系数γ与震源破裂区的复杂程度以及破裂性质有关,当观测记录中混杂有其他事件的波形或微破裂时,高频衰减系数大于2,并且不确定性增大;截止频率fmax与地震大小存在一定相关性;使用Beresnev（2001）给出的震源半径计算公式,得到的乳山震群的结果显示与华北地区的经验关系较为一致;乳山震群的应力降明显偏小（最大不超过0.15 MPa）,一方面反映了震中区域的构造应力水平,另一方面可能还意味着此次震群是一个相对非耗散型的脆性破裂过程,属于低摩擦应力的断层作用.     

青藏高原东北缘至鄂尔多斯地块壳幔电性结构及构造变形研究

为了获取青藏高原东北缘至鄂尔多斯地块的壳幔电性结构,研究祁连造山带、鄂尔多斯地块及六盘山构造带的构造变形,布设一条甘肃陇西至陕西黄陵的近东西向大地电磁测深剖面,获取了91个大地电磁测深点的响应.经过对全剖面观测资料的数据处理、分析及二维反演,获得了剖面壳幔电性结构模型.研究结果表明：剖面横向可划分为三个区块,分别对应祁连造山带、六盘山构造带与鄂尔多斯地块;祁连造山带东段可能残存沟弧盆体系的构造格架,青藏高原北东向生长可能是在这一先存格架上的叠加与改造;六盘山构造带壳幔结构复杂,以中地壳拆离断层为界,上地壳发育拆离断层系统而下地壳挤压缩短增厚;鄂尔多斯地块成层性较好,地块总体较为稳定,但局部经历了与地幔上涌相关的物质与结构再造.     

贺兰山地区晚三叠世延长组地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量和稀土元素对沉积环境变化有着较高的灵敏度,是研究古沉积环境以及沉积物源区构造背景的一种有效手段。本文主要利用地球化学方法对贺兰山晚三叠世延长组不同地区、不同层段的25件泥岩、粉砂岩以及细砂岩样品进行了主量、微量以及稀土元素测试分析,探讨了延长期沉积环境和物源区构造背景。结果显示：延长期整体处于氧化—还原过渡的淡水环境,古气候温暖潮湿;稀土元素球粒陨石标准化配分表现为轻重稀土分异明显,且轻稀土富集、重稀土相对亏损,Eu负异常,Ce异常不明显等特征;La/Yb-REE和La/Th-Hf源岩判别图及Gd/Yb的比值关系图显示延长组源岩主要为长英质岩石,部分为基性岩和沉积岩,且以后太古界为主要物源;La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10判别图解均显示研究区延长组物源区构造背景主要为大陆岛弧,晚期有活动陆缘构造背景的物源加入。     

南秦岭佛坪西岔河角闪黑云片岩锆石U-Pb 定年及Lu-Hf同位素组成

秦岭是一个多阶段演化的复杂大陆碰撞造山带,经历了多期的洋—陆俯冲聚合过程,目前对于南秦岭勉略洋盆的闭合时间仍旧存在不同认识。本文对南秦岭佛坪西岔河角闪黑云片岩中的锆石开展了内部结构分析、原位微量元素组成分析和LA-ICP-MS微区U-Pb定年。CL图像揭示锆石内部无环带,或发育扇形分区,显示典型的变质成因锆石的内部结构特征。这些锆石在稀土配分图中显示LREE亏损,HREE富集,具有明显的Ce正异常和微弱的Eu负异常,与变质重结晶稀土配分图类似。此外,它们的Hf同位素组成均一,176Hf/177Hf和176Lu/177Hf的比值分别介于0.282 436～0.282 570和0.000 262～0.001 138,其εHf（t）值介于-7～-2,两阶段Hf模式年龄（TDM2）为1 707～1 409 Ma,晚于前人对长角坝岩群沉积时代的认识,可能与变质作用过程中流体的加入有关,使得176Hf/177Hf比值升高。这些变质成因锆石206Pb/238U加权平均年龄为220±1 Ma,该变质年龄及其锆石Ti温度计算结果（平均值约为716 ℃）均与佛坪热穹隆变质时代及变质温度一致,揭示这套角闪黑云片岩形成于高温伸展环境。由于典型的热穹隆常发育于伸展的构造环境中,因此佛坪热穹隆变质时代的确定揭示南秦岭勉略洋盆的闭合可能发生在晚三叠世之前。