南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用

根据新提供的Pb同位素组成及岩石地球化学研究成果，本文进一步证实了位于北秦岭北界的明港地区发育的早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体属于南秦岭。所恢复的南秦岭下地壳剖面自下而上为：底侵成因的变辉长岩-基性麻粒岩(其中含有榴辉岩及辉石岩的透镜体)-酸性麻粒岩。秦岭造山带总体的岩石因模型为：南秦岭(扬子块体)向北拆离俯冲，北秦岭地壳向华北仰冲，华北岩石因呈楔状插入秦岭造山带，拆离面约在中、下地壳之间。南秦岭俯冲岩片延伸的范围在平面上有可能达到400km。     

板块下的构造及地幔动力学

最新的全球地幔地震层析资料揭示了岩石圈板片可以俯冲到核幔边界，超地幔羽可以从核幔边界上升到地壳上部形成热点。在大陆板块汇聚边界，地幔地震层析图像不仅显示了岩石圈板片的超深俯冲，还保存了拆沉的岩石圈“化石”残片的重要信息。从地幔深部所获取的新资料为全地幔“单层对流“的新模式提供了依据。在介绍上述全球构造研究新动向的基础上，本文强调了研究岩石圈板块必须了解板块下的构造，探索岩石圈板块的驱动力应该从“岩石圈动力学”升华到“地幔动力学”，并提出了大陆板块汇聚边界地幔动力学研究的新思考。     

新疆普鲁一带下古生界地层岩石组合及构造环境

西昆仑地块是西昆仑造山带的重要组成部分，南北边界分别为康西瓦—苏巴什华力西期缝合带和库地—其曼于特加里东期缝合带。新疆普鲁一带下古生界地层，分布于西昆仑地块东部，主要由一套海相火山岩和浅海陆棚相细碎屑岩组成，并遭受了绿片岩相的变质作用。通过1：25万《于田一伯力克幅)区调工作，将新疆普鲁一带下古生界地层厘定为下古生界奥陶—志留系，认为形成的大地构造环境为大陆活动边缘。     

中国大陆活动地块的运动与应变状态

从地壳运动与应变的角度给出了活动地块的定义,根据中国大陆及周边地区最近几年GPS观测得到的由1598个GPS站速度组成的统一速度场,估计了各个活动地块的运动与应变参数,分析了各个活动地块的运动与应变状态。中国大陆各地块存在一致的向东运动分量,但其南北分量是不一致的。西部地块存在一致的向北运动分量,东部地块存在一致的向南运动分量。在90°E以东,从喜马拉雅地块向NE方向,各地块的运动方向按顺时针方向旋转,各地块的运动速率是不相同的。从总体上看是西部大、东部小,南部大、北部小,西部大约是东部的3～4倍。各地块主压应变方向的空间分布是不相同的。在90°E以西各地块的主应变方向基本上为SN向,在青藏高原的东北部各地块的主压应变方向基本为NE向,在青藏高原东南部各地块的主压应变方向绕喜马拉雅构造东端顺时针方向旋转。各地块的主应变与剪应变率也是不同的,其中喜马拉雅、天山地块的主压和最大剪应变率最高,其次是拉萨、羌塘、滇西南、祁连与川滇地块。东部各地块的应变率较小。根据应变状态推测,喜马拉雅地块南北向的缩短速率为(15.2±1.5)mm/a,仍然是现今构造活动最强烈的地区,其次是天山地块,天山地块南北向的缩短速率为(10.1±0.9)mm/a。这两个地块目前仍处于隆升状态,从面应变看,面膨胀在中国大陆占优势,东部基本都是膨胀区,在西部面压缩与面膨胀从南向北相间分布。中国大陆的大多数东西向或近东西向断裂两侧的相对运动都是左旋或类似左旋走滑型的,大多数南北向断裂两侧的相对运动都是右旋或类似右旋走滑型的。GPS测定的阿尔金断裂中部的左旋走滑速为(4.8±1.3)mm/a,鲜水河断裂的左旋走滑速为(9.8±2.2)mm/a。地块边界断裂带的运动为地块运动创造了条件,地块及其边界的运动是协调一致的统一的,各个地块的活动程度是不相同的,统计检验结果表明,大多数地块之间的相对运动是显著的与非常显著的,这证明活动地块是客观存在的,喜马拉雅、拉萨、天山、羌塘和滇西南是活动最强烈的地块,中蒙、中朝西、阿拉善和华南是较稳定的地块,印度、太平洋、菲律宾板块与欧亚板块的互相作用力是中国大陆地块运动的主要驱动力。青藏高原地壳物质在印度板块NNE向的强烈推挤下,向NNE和NE方向运动,由于受到北部、东北部和东部地块的阻挡,经高原的东南部向印度洋方向运移,     

华北地区活动地块与强震活动

在华北活动地块的鄂尔多斯、华北平原和鲁东-黄海等3个二级活动地块中, 华北平原活动地块内部存在安阳-菏泽-临沂、唐山-河间-磁县两条活动构造带, 把该活动地块分割成太行山、冀鲁、豫淮等3个三级活动地块. 这些三级活动地块具有整体运动特征, 在新生代构造和深部构造上也有明显差异. 构成三级活动地块边界的活动构造带无论在活动强度、规模和地震活动水平上, 都小于一、二级活动地块的边界带. 华北地区活动地块边界带上M≥6级的地震密度比地块内部高出9 ~ 22倍, 平均而言, 在1个数量级以上. M≥7级的大震基本上都发生在活动地块边界带上. 这些差异不是偶然的, 而是反映了板内构造运动和强震活动特点, 是对活动地块假说非常有力的佐证.     

鄂尔多斯地块运动的整体性与不同方向边界活动的交替性

基于鄂尔多斯地块周边的GPS资料,我们发现地块南北边界的左旋错动速率比东西边界的右旋错动速率大2～3倍,而基于地质资料和几十年来的测量资料,大多数研究者强调鄂尔多斯地块东西边界的右旋错动和地块的逆时针旋转特征,针对上述矛盾,本文利用地块及其周边地区的地质和地形变测量资料(包括GPS和水准),分析了地块周边的地震活动随时间的变化,认识到鄂尔多斯地块的南北边界与东边界的构造活动存在交替性以及鄂尔多斯地区的构造运动以地块为单元的运动特点。鄂尔多斯地块与周边地块间的相对运动是通过它们之间边界带的变形和相对位移来实现的,近几年来,鄂尔多斯地块的南北边界带处于活动时期,但从长时期来看,鄂尔多斯地块相对阿拉善和阴山地块向东南运动,同时伴随着逆时针方向的旋转。     

由小震震源机制解得到的鄂尔多斯周边构造应力场

利用格点尝试法首先分区对鄂尔多斯地块周边的 30 0 0多个小震震源机制解进行了处理。结果显示 ,在震源机制解覆盖的时段内 ,地块周边地区的平均构造应力场有以下特征 :地块周边主要以水平构造作用力为主 ,且其主压应力轴走向以地块西南侧为中心 ,从北至东呈扇形展布。在分区基础上 ,对各区的平均主应力轴分布进行了扫描 ,得到了其随时间的变化过程。其中渭河、六盘山和银川区的构造应力场相对稳定 ,临汾和同心区的构造应力场变化复杂 ,临河、包头、呼和、大同和太原区的构造应力场变化与该区的几次中强地震有密切关系。另外 ,地块周边除个别区外大多数区域在 1992年和 1996年前后 ,主压应力轴走向有趋近于N75°E的现象     

中国大陆及其邻区强震活动与活动地块关系研究

从活动地块假说出发 ,在活动地块研究的基础上 ,探讨了中国大陆及邻区活动地块与强震活动的关系。研究指出 ,主要构造变形和强烈地震大都发生在活动地块边界。在占总面积 17%的活动地块边界上 ,集中了全部的 8级以上巨大地震和 86 %的 7级以上大地震 ,其释放能量占全部总能量的 95 %以上 ,表明中国大陆及其邻区活动地块边界带控制了绝大部分的强地震。从活动地块的整体来看 ,强震活动不仅显示出显著的韵律性特征 ,而且其高、低起伏基本上与中国大陆地区一致 ,只是强震活跃时段有时稍长于中国大陆。各轮回强震活动都有各自活动的主体地区 ,反映了不同活跃期内地块的不同活动方式。文中还从现今地壳运动角度 ,讨论了活动地块运动速率与强地震活动水平之间的可能联系。     

扬子地块东部燕山期埃达克质(adakite-like)岩与成矿

通过对扬子地块东部与Cu-Au等金属成矿有关的燕山期侵入体岩进行元素和同位素地球化学研究,揭示出:(ⅰ)扬子地块东部许多与金属成矿有关的侵入岩为埃达克质岩,它们可能主要由玄武质下地壳物质在增厚的条件下熔融形成,玄武质岩浆的底侵作用可能为这些岩石的形成提供了热量;(ⅱ)高压(1.2～4.0 GPa)、高温(850～1150℃)的下地壳环境不仅有利于流体的产生,而且也有利于埃达克质岩浆的产生。形成于高压高温条件下的埃达克质岩浆不仅能够携带大量流体和Cu-Au等成矿金属物质,而且易于将这些物质带到地壳浅处,有利于Cu-Au等金属矿床的形成。     

强震造成的活动地块地壳形变差异探讨

20 0 1年 11月 14日发生在昆仑山口西的 8 1级地震 ,在地表产生了长度大于 35 0km的破裂带 ,最大水平位移 6m左右 ,为左旋走滑断层。在昆仑山口西 8 1级地震周围不同活动地块内不同构造部位布设的GPS基准站对地震的响应存在明显的差异。其中位于柴达木活动地块内部的德令哈基准站在地震的当天观测到 7 5mm的同震位移 ,位于川滇活动地块西南边界带的下关基准站在震后 3d发生了 6 8mm以上的明显位移 ,而位于同一地块内部的昆明基准站和位于祁连山活动地块内的西宁基准站、位于拉萨活动地块内的拉萨基准站震时和震后都没有产生明显的位移。GPS基准站的观测资料表明 ,强震所处的活动地块和其相邻活动地块对强震有明显的响应 ,如果相隔一活动地块 ,则受强震的影响较小 ;在活动地块内 ,活动强烈的边界带或其它活动较强的部位对强震引起的地壳形变的响应明显大于活动强度较弱的部位 ;强震对相邻活动地块影响的差异 ,主要与强震所处活动地块运动时对其产生的作用方式的差异有关