施甸5级震群前中短-短临的地震活动参数动态演化

通过2001年施甸5级震群前地震学各项参数异常的动态追踪，研究了中强地震孕育、发生的中短—短临的演化过程。结果表明：在云南地区出现b值、小震调制比、波速比等地震活动性参数异常以及中强地震的有规律迁移的中期异常背景上，出现了孕震区的频度、b值、应变加速等群体中短异常，以及云南省内的3、4级地震连续增频、3级日频次异常和显的3、4级地震平静的短临异常。特别是3、4级地震异常平静，标志了明显的临震信息，并初步探讨了中强地震连续发生中如何识别单个地震的震兆问题。     

云南地区中强震丛集和连发研究

利用云南地震目录,分析了1900年以来云南地区所发生的中强地震连发事件,探讨了这些连发地震对未来地震活跃期首发强震的指示意义,并对云南地区第5活跃期的起始时间和地点进行了探讨。结果表明,云南地区5级以上中强地震有典型的丛集分布特性,显示出平静—活跃交替出现的现象,地震活动的优势周期约为19年;中强地震能量释放折合震级随时间的分布特征,对云南强震尤其是活跃期首发强震有较好的指示作用;地震平静期中连发地震释放的能量、地震丛数和地震个数对下一个地震活跃期首发强震的时间指示意义比较明显,连发地震能量释放主体地区及周边地区对发震地点也具有一定指示意义。     

Detrital zircon U–Pb reconnaissance of the Franciscan subduction complex in northwestern California

In northwestern California, the Franciscan subduction complex has been subdivided into seven major tectonostratigraphic units. We report U-Pb ages of ≈2400 detrital zircon grains from 26 sandstone samples from 5 of these units. Here, we tabulate each unit’s interpreted predominant sediment source areas and depositional age range, ordered from the oldest to the youngest unit. (1) Yolla Bolly terrane: nearby Sierra Nevada batholith (SNB); ca. 118 to 98 Ma. Rare fossils had indicated that this unit was mostly 151–137 Ma, but it is mostly much younger. (2) Central Belt: SNB; ca. 103 to 53 Ma (but poorly constrained), again mostly younger than previously thought. (3) Yager terrane: distant Idaho batholith (IB); ca. 52 to 50 Ma. Much of the Yager’s detritus was shed during major core complex extension and erosion in Idaho that started 53 Ma. An Eocene Princeton River–Princeton submarine canyon system transported this detritus to the Great Valley forearc basin and thence to the Franciscan trench. (4) Coastal terrane: mostly IB, ±SNB, ±nearby Cascade arc, ±Nevada Cenozoic ignimbrite belt; 52 to <32 Ma. (5) King Range terrane: dominated by IB and SNB zircons; parts 16–14 Ma based on microfossils. Overall, some Franciscan units are younger than previously thought, making them more compatible with models for the growth of subduction complexes by progressive accretion. From ca. 118 to 70 Ma, Franciscan sediments were sourced mainly from the nearby Sierra Nevada region and were isolated from southwestern US and Mexican sources. From 53 to 49 Ma, the Franciscan was sourced from both Idaho and the Sierra Nevada. By 37–32 Ma, input from Idaho had ceased. The influx from Idaho probably reflects major tectonism in Idaho, Oregon, and Washington, plus development of a through-going Princeton River to California, rather than radical changes in the subduction system at the Franciscan trench itself.     

Estimating seismic moments and Lg Q using Lg spectra

A multi-event and multi-station inverse method is presented in the paper to simultaneously estimate the seismic moments (M ₀) and source corner frequencies (f _c) of several Jiashi (Xinjiang, China) earthquakes, as well as the apparent Lg Q models for the paths from Jiashi to eight seismic stations (WMQ, AAK, TLG, MAKZ, KUR, VOS, ZRN and CHK) in Central Asia. The resultant seismic moments correlate well with the M ₀ values obtained by Harvard University using the centroid moment tensor (CMT) inversion and the surface-wave magnitudes as well. After the correction by a typical value of average radiation coefficient for regional SV waves, the M ₀ values from Lg spectral inversion are still close to the corresponding values obtained from CMT inversion. The obtained apparent Q _0Lg values (Lg Q at 1 Hz) are consistent with the tectonic features of corresponding propagation paths. The Q _0Lg values are 351±87, 349±86 and 300±27 for the paths from Jiashi to AAK, TLG and MAKZ, respectively. They are smaller than Q _0Lg values for the paths to KUR, VOS, ZRN and CHK, which are 553±72, 569±58, 550±57 and 603±65, respectively. These results agree with the condition that the paths to AAK, TLG and MAKZ mainly propagate through the mountainous Tianshan area where relatively strong seismic activities and large variations of topography are exhibited, while the paths to KUR, VOS, ZRN and CHK mainly propagate through the stable area of Kazak platform. The Q _0Lg value for the path to WMQ is 462±56. This is also in agreement with the condition that the path to WMQ is basically along the border area between Tianshan Mountain and Tarim Basin, and along this path the variations of topography and crustal thickness are moderate in comparison with that along the path to MAKZ. Foundation item: Foundation of Verification Researches for Army Control Technology (413290102).     

黄岩海山链俯冲与吕宋岛斑岩铜金成矿

菲律宾吕宋岛上约5Ma以来的斑岩铜金矿床主要集中在北部的Baguio和Mankayan地区,它们在时空上与黄岩海山链密切相关。1907~2013年间的地震数据表明,在吕宋岛中部(16°N)附近存在地震稀疏带。吕宋岛上的斑岩铜金矿床分布在该地震稀疏带的两侧。收集到的相应时期埃达克岩的Sr/Y-(La/Yb)N、Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图解表明,这些埃达克岩几乎都是洋壳部分熔融形成的。与吕宋岛北部侵入型埃达克岩相比,位于16°N附近的埃达克岩具有更高的Sr含量,这可能与南海古扩张脊俯冲撕裂形成的板片窗有关。斜长石是辉长岩的主要矿物之一,因此,撕裂的洋壳边缘的辉长岩层部分熔融,形成具有更高Sr含量的埃达克质岩浆。而位于吕宋岛南部Bataan弧中的埃达克质火山岩,可能是在南海古扩张脊俯冲之前形成的。根据已发表的斑岩铜金矿床数据,Mankayan地区的成矿年龄在约3.5~1.4Ma,Baguio地区的成矿年龄在约3.1~0.5Ma之间,有从北向南变年轻的趋势,这与黄岩海山链沿马尼拉海沟向南迁移一致。此外,吕宋岛北部Mt.Cagua到Baguio之间存在一个延伸了220km的第四纪火山活动的空隙,该区域大部分火山已经在中新世停止活动。这可能是黄岩海山链的俯冲使得俯冲倾角逐渐变缓、挤压加强而导致的。同时期的斑岩铜矿床正好分布在这一火山空隙中,是俯冲洋壳部分熔融的产物。     

昆仑山与汶川强烈地震对青藏块体东北缘地壳运动及应变积累的影响

充分应用GPS、区域水准、跨断层等地形变观测资料,借助非震负位错反演,结合地震活动,综合研究2001年11月14日昆仑山Ms8.1级地震对青藏块体东北缘地壳运动与应变积累的影响.通过分析笔者认为,青藏块体内部Ms8.1级巨大地震能量释放产生的扰动应力场对NE向主压背景应力场的调制作用,导致块体边界构造区域地壳差异运动和应力应变状态发生变化.其中,对阿尔金断裂东段与祁连山断裂带西段的应变积累状态反映减缓为主的影响,而对祁连山断裂带中东段则反映促进应变积累为主的影响.这种影响是一定时期、一定程度的.近期青藏块体东北缘区域应力场处于昆仑山、玉门、民乐等地震后的恢复状态.而由2008年5月12日汶川Ms8.0地震后有限的GPS、跨断层短水准观测资料,可推测汶川地震对甘川交界东段-甘川陕交界区应变积累状况一定程度促进影响.     

二连—贺根山缝合带晚石炭世埃达克岩的发现及古亚洲洋洋内俯冲作用

内蒙古二连—贺根山缝合带额很傲包图英云闪长岩体,出露于西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带北侧.为了确定该岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境及古亚洲洋俯冲消亡过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.额很傲包图英云闪长岩高硅富铝,富钠贫钾,高锶低钇,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素...     

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr# 为47~52、TiO2含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ18 Oolivine值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ18Ocpx值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ18 O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ18OOpx—olivine平均-0.3‰,Δ18OOpx—cpx平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ18O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。     

塔里木盆地地震剖面地质解释及其构造演化

从地震剖面显示塔里木盆地发育为手风琴式演化史,大体上形成三层"断-坳"结构:(l)震旦系的"断",古生界—三叠系的"坳";(2)侏罗系的"断",白垩系的"坳";(3)古近系的"断",新近系的"坳"。断陷与坳陷分别由拉张与挤压应力场所致,这种应力场的变化是由相邻洋壳板块俯冲倾角由小到大的变化所引起的。由于地壳的多旋回运动,多次发生构造沉积演变,构成了多套生储盖组合,多领域、多种圈闭类型的油气藏,从震旦系—古生界—中生界—新生界,各断陷-坳陷结构的盆地都具有可能形成油气藏的地质条件。     

西太平洋若干沟-弧-盆体系及板内岩浆成因研究进展

板块俯冲和板内岩浆作用都是导致地表和地球内部物质大规模循环的重要地质过程。但是,两个地质过程的岩浆成因机制,以及成因上的内在联系都存在很大争议。西太平洋是全球沟-弧-盆体系最发育的地区,也是全球板内火山作用(海山和洋底高原)分布最集中的场所。为阐明西太平洋海盆的上地幔软流圈性质、岛弧岩浆形成的控制机制、以及板块内部火山作用(碱性火山岩)的成因机制,在中国科学院战略性先导科技专项(A类)"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"项目的资助下,本文对西太平洋马里亚纳-雅浦俯冲系统、汤加-科玛迪克俯冲带及其俯冲前缘海盆的成因机制、南中国海扩张期海盆玄武岩和板内火山作用、西太平洋海盆上地幔的Dupal异常分布和成因机制等展开了系统的岩石学和地球化学研究,并取得了新的科学认识和成果。主要认识包括:(1)雅浦岛弧主要由变质岩-角闪岩组成,其形成于3—6Kbar温压条件下,代表岛弧下部来自帕里西维拉海盆的变质基底;(2)加洛林洋脊主要由玄武岩组成,其不是一个岛弧,而可能是一个地幔柱形成的洋底高原;(3)汤加-科玛迪克岛弧岩浆组成体现了西南太平洋俯冲板片俯冲速率的直接影响;(4)厘定了汤加-科玛迪克俯冲前缘板块的年龄(103.7Ma),并认识到其代表古太平洋扩张中心并消耗了Ontong Java超级地幔柱的组分;(5)首次在南海发现了碳酸盐化的硅酸岩岩浆向碱性玄武岩转化的现象,提出了板内碱性玄武岩成因的新链条;(6)西太平洋海盆的地幔广泛存在Dupal异常,该异常从西太平洋岛弧俯冲带一直延伸至南海海盆,其中南海海盆的Dupal异常主要受到大陆裂解和海南地幔柱作用的双重影响。通过以上认识,进一步揭示了西太平洋沟-弧-盆体系和板内岩浆体系作用机制,以及俯冲板片物质与板内火山活动之间的成因关联,这对于深刻理解板块构造导致的地球内外物质循环规律有一定的推动作用。