青藏高原中东部1:100万区域重力调查成果与进展

获得了近百万平方千米、精度达1×10^-5m/s²的重力基础图件和处理解释图件;根据重力资料对大地构造进行了分区;推断了一批断裂构造;追踪、圈定了大型隐伏或半隐伏岩浆岩带;对多金属成矿带和油气盆地进行了推测;对区内的基底和沉积财内部的主要密度界面进行了研究,首次编制了中生界底和古生界底两个密度界面埋深图;对地壳厚度和地壳的均衡特征进行了研究。     

芙蓉洞洞穴演化形成所需历史时间估算方法及其地质意义

对芙蓉洞与芙蓉江古水面高程差进行了测量,引用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年代资料,通过和邻区地壳相对抬升速率对比,估算出芙蓉洞洞穴演化形成所需的历史时间约为12～18万a.相对于芙蓉洞古老次生化学沉积物同位素地质年龄(16万a)来说,洞穴演化形成是一个不可忽视的过程,进一步证明了两个清晰的洞穴发育阶段的存在.对于用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年龄代替洞穴发育整个历史过程是需要谨慎的.通过估算方法反演所揭示的该区地壳相对抬升速率与青藏高原相对抬升速率相比,进一步证实了扬子地台和青藏高原虽然具有相同的驱动机制,但扬子地台近代隆升速率远远低于青藏高原的隆升速度.同时,笔者还对扬子地台的隆升趋势作了一定的分析,认为近代扬子地台边缘隆升速度小,中间隆升速度稍大.     

藏北乌兰乌拉湖地区第三纪陆相红层古地磁研究的初步结果及地质意义

通过对乌兰乌拉湖地区第三纪风火山群上部岩性段共计156件样品的古地磁采样和室内退磁研究,揭示出一组高温特征剩磁分量,在95%置信度下通过正倒转检验和正褶皱检验,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁.采样剖面获得的磁性地层显示多个正、反极性带交替出现的图案,参考晚期侵入红层中浅成岩脉钾-氩法同位素年龄对陆相红层沉积顶界的限定,可对比国际标准地磁年代表的C23n至C20n极性带,沉积时限为52~42 Ma,相当于始新世中期.根据野外调查及区域地层对比,本文提出风火山群是一个跨区分布的穿时性岩石地层单元,它的沉积充填历史与印度-亚洲大陆碰撞是同步发生的.     

阿达滩盆地古近纪淡水腹足类化石的发现及其地质意义

东昆仑西段阿达滩盆地早新生代陆相碎屑岩沉积建造,原先被笼统认为属"下第三系".1:25万库郎米其提幅区调中,在该碎屑岩建造中首次发现淡水腹足类化石:假菊石型南方圆螺黄河亚种Australorbis pseudoamm onius huang hoensis Yu,实椎螺(未定种)Lymnea sp.根据含化石地层的岩相特征及腹足类化石生存时代,阿达滩盆地的下第三纪应属古近纪渐新世的干柴沟组下部,据该套地层的存在及不整合覆盖于其上的早更新世七个泉组分析,推断阿达滩盆地在渐新世末存在一次较强规模的隆起.     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物粒度及矿物成分

对山东半岛东北部滨浅海区海底表层沉积物的粒度和矿物组分进行了分析,探讨了其物源及其粒度分布特征与沉积动力条件的关系。结果表明,本区表层沉积物主要来源于现代黄河物质,底质类型主要有黏土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂3种类型,其中黏土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈"Y"形由西北向东南展布。研究区沉积作用的主控因素是黄海沿岸流,各粒级组分的分布和粒度参数特征与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

青藏高原中南部岩石圈扩张应力场与羊八井地热异常形成机制

青藏高原中南部地区有着丰富的地热资源,其中羊八井地区存在着温度高达93℃以上,热流值高达364mW/m2的地热奇观.本文利用国际以及中国地震台网资料,详细分析了青藏高原中南部地震活动性和岩石圈脆性破裂深度范围,进而讨论了高地热异常区的岩石圈应力场背景及其动力学机制.研究结果表明,青藏高原地热异常区有高于高原内部平均活动水平的震级为6级左右的中强地震活动,其震中分布呈现出与地热活动相似的、沿近南北向断陷带的带状特征;并且在高热流区域内有高原内部罕见的中深地震活动,地震震源从100km左右深处到地表呈现柱状地震群活动的空间分布等特征.震源机制与应力场研究结果表明,虽然高原中南部应力场主压、主张应力方向与青藏高原的整体特征相符,但是地震发生类型与青藏高原周缘的挤压逆断层型地震完全不同,均属于东西向扩张力作用下的正断层型地震活动,特别是在羊八井高热流区域附近,东西向扩张应力场在岩石圈应力场中起到主导性作用,推测其控制深度可达岩石圈底部100多公里处.青藏高原地热异常区在强烈的近东西向扩张应力场作用下,岩石圈东西向扩张并发生一系列的大规模正断层活动,致使深部软流圈高温热流可以沿着活动正断层及其形成的深裂隙上涌,穿过岩石圈到达地表面,形成了高地热异常区.     

青藏高原及邻区现今地应变率场的计算及其结果的地球动力学意义

许多研究人员利用GPS测量的速度资料计算了地应变率场,但其结果差异较大. 本文将地质统计学中的Kriging方法引入到GPS观测的速度场研究中, 通过Kriging插值得到青藏高原及邻区均匀网格节点上的速度值,然后运用有限单元中形函数(Lagrange插值函数)的求导方法,计算每个网格单元积分点处的地应变率分量,从而获得青藏高原及邻区的地应变率场的分布. 计算结果显示,青藏高原主体处在南北向受挤压、东西向被拉张的应变状态之中,但高原东部地区则正好相反,即南北向拉张、东西向出现挤压. 青藏高原及邻区主应变率的方位与震源机制解中P轴、T轴的方向基本一致;最大主压应变率的高值区分布在喜马拉雅主边界冲断带及附近地区,高原内部出现主张应变率大于压应变率的现象,且高原内部处在拉张应变状态. 面膨胀率结果也表明,喜马拉雅山及附近地区为面收缩区,而高原内部其他地区主要为膨胀区;最大剪应变率分布清晰地显示出青藏高原周边的主要断裂带轮廓. 文中的应变率计算结果预示青藏高原及周边地区现今的地应变与较长期的地质活动之间有一定的继承关系.     

青藏高原一次地闪放电过程的分析

利用成像率为1000 幅/s的高速摄像系统和快、慢电场变化仪以及宽带干涉仪系统等探测仪器在青藏高原那曲地区所观测的地闪资料,对一次地闪回击及其之前的持续时间较长的云内放电过程进行了分析.结果表明：地闪先导前的云内放电过程发生于雷暴云下部正电荷区和中部负电荷区之间;云中部负电荷区距离地面的高度为2.8～4.5 km;闪电的起始放电发生区域距离地面的高度为1.0～1.7 km;初始流光在云外发展时具有很大的水平分量和较多的分支;梯级先导的速度为1×105 m/s,在向地面发展时出现较大的弯曲;首次回击放电过程与低海拔地区没有差异,通道中的峰值电流有24.1 kA;继后回击相对较弱.     

青藏高原INDEPTH-Ⅲ剖面地壳厚度与泊松比：地质与地球物理含义

对INDEPTH-Ⅲ台站的接收函数进行扫描,利用Moho界面产生的转换波和多次波的走时信息,估计台站下方的地壳平均波速比VP/VS和地壳厚度.结果显示：（1）沿着INDEPTH-Ⅲ剖面,地壳厚度整体变化不大,均为65±5km,其中拉萨地块Moho界面埋深较羌塘地体要深约5～6km.结合其他研究资料,我们推断,在整个班公-怒江缝合带存在约10km的Moho错断,为拉萨地体北缘的地幔盖层向北俯冲到羌塘地体之下所致.（2）青藏高原地壳平均波速比整体都较高,可能与青藏高原地壳广泛存在的流体/部分熔融岩浆有关.拉萨地体北部异常高的地壳VP/VS可能与嘉黎-崩错右旋走滑断裂相关;而另一个泊松比异常区位于羌塘中北部（st36～st40）,它可能是由热的地幔引起的壳内部分熔融所致.     

热带、副热带海陆分布与青藏高原在亚洲夏季风形成中的作用

通过一系列的理想数值试验,研究了亚、非地区热带次尺度的海陆分布和青藏高原大地形在亚洲夏季风形成中的作用.试验结果显示：海陆分布的存在以及海陆分布的几何形状对亚洲夏季风的形成有非常重要的影响.下垫面全是海洋,没有陆地时,无季风现象的存在.当仅有副热带大尺度陆地,而缺乏南亚次尺度陆地和非洲大陆热带陆地时,夏季无明显的越赤道气流,仅在欧亚副热带陆地的东南部有弱的季风,无印度、孟加拉湾和南海夏季风.中南半岛、印度半岛和非洲大陆热带陆地的存在,在夏季引导南半球的东南信风越赤道转向为西南气流,使得南海的北部、中南半岛、孟加拉湾和印度半岛、阿拉伯海上空的低层为强西南气流控制,印度、孟加拉湾和南海夏季风产生.副热带陆地向热带的深入对副热带陆上产生夏季强对流性降水起着至关重要的作用.青藏高原的存在加强了高原东侧的季风,使得季风区向北发展,青藏高原对东亚季风起放大器的作用;减弱了高原西侧的季风,使得季风区向南收缩.