全球定位系统GPS技术及其在地球动力学方面的应用

本文简述了GPS测量技术 ,重点介绍了福建地壳形变GPS观测网利用GPS定位技术在地壳形变监测方面及其在地球动力学方面的应用 ,并取得了有重要意义的科学成果。     

新技术,新挑战——GPS在青藏高原等地区地质研究中的应用

新技术应用到地学领域所获取的新的科学数据有助于我们加深对地质过程的理解。同时，我们解释地质过程的研究方法也受到新技术资料的挑战，从而迫使我们用新的或不同的方法来研究这些地质过程。在此．我想对某些资料进行讨论，这些都是热门的研究领域。当然．作为一个野外地质工作者，我的理解有限。工作的确尚在进行之中，其潜在的结果将促使我们通过新方法着眼于浅部地壳结构及其与深部岩石圈过程的关系。     

断块开合说--中国大地构造研究的新思维

对板块说应持分析态度，既充分肯定它的创见，又要看到其不足。张文佑倡导的断块说强调地质演化中的陆洋地壳转化，即拉张造洋、挤压造陆。近年来提出的开合说，继承了板块说、断块说和新地槽-地台说的合理内核。笔者认为，断块-开合大地构造说是中国大地构造研究中有代表性的思潮。本文概括了其基本观点，强调了开合中的多模式、多旋回和非封闭性、不可逆性。     

大陆地壳（二）

全球地壳厚度等值线图(图6)显示了地壳厚度的双峰标度。海洋盆地的地壳厚度为6～7km(不包括4～5km的水层)，而大陆部分的平均厚度为39．7km。在海洋一大陆边缘的典型地壳厚度是30km，并向大陆内部逐渐增厚到40～45km。厚度超过50km的地壳局限在几个地区，包括中国西部的青     

河流和水井对地震的反应

地震引起的地壳形变和地面振动可通过地表沉积层的固结、固体岩石的破裂、含水层的变形以及裂隙填充物的清除改变河流和井水位。虽然局部条件会影响反应的类型和幅度，但报道水文对地震反应的观测报告说明，出现河流和井水位变化的最大距离与地震震级有关。地震引起的河流变化可在距震中几十到数百千米的区域内观察到，而井水位的变化可在距震中几百至几千千米的区域内出现。     

由大地测量数据得到的犹他州沃萨奇断层带的全新世滑动速率：地震周期效应

在美国西部盆地山脉省的东部地区，GPS数据确定了一个宽大的现代变形带。使用覆盖在粘弹性下地壳／上地幔之上的弹性上地壳的有限元模型并结合地震周期效应，我们指出这些数据与现今的断层滑动集中在沃萨奇断层带上的模型是一致的。模拟的水平扩展速度是3．0～4．5mm／a，这也与全新世的地质数据相一致。这些模型是非一的，部分原因是大部分沃萨奇断层都处于地震周期的后期阶段，而这一时期跨断层的地表速度梯度均较低。     

中国西北盆山地区地壳结构及其演化

根据新疆及其它相关地学断面所获资料，论述了中国西北盆山构造地区的地壳结构，已有资料表明，在中国西北盆山地区，山脉和盆地具有明显不同的地壳结构，它们的地壳厚度不同，表现为山区地壳厚，具有明显的山根：盆地区地壳厚度小，同时地壳分层和各层的组分也有所差异，这些地壳本身结构性的差异，以及它们所受到的应力状态和热状态的不同，就是小区各种构造活动产生的根源，最后从区内地质构造形成过程讨论了区内地壳不同结构形成的演化历史。     

辽西地区中侏罗世海房沟组火山岩地球化学特征及其地质意义

辽西地区中侏罗世海房沟组火山岩的岩石共生组合为粗安岩粗面岩安山岩英安岩 ,属于高钾钙碱性钙碱性火山岩系 ,全岩Rb_Sr等时线年龄为 177.2± 2 8.0Ma。岩石总体上反映出高Al高Na特点 ,SiO2 ≥ 5 6 .99% ,Al2 O3 ≥ 15 .4 5 % ,Na2 O/K2 O≥ 1.35。稀土元素分馏明显 ,(La/Yb) N≥ 14 .80 ,(Ho/Yb) N≥ 1.15 ,贫Yb、Y(Yb≤ 1.4 2× 10 -6,Y≤ 15 .18× 10 -6) ,基本无Eu负异常 (0 .86～ 1.0 3) ,明显亏损Rb、Nb、Zr、Ti,而Sr、Ba、K及LREE富集 ,Rb/Sr值均小于 0 .1,地球化学特征与埃达克岩十分类似 ,属埃达克质岩。Sr、Pb和Nd同位素资料反映出这套火山岩的源岩较深 ,可能为古老的下地壳中基性变质岩部分熔融产物。研究表明 :海房沟组火山岩形成于板内环境 ,与太平洋板块俯冲没有直接关系 ;辽西地区中生代构造应力场的重大转换、广泛的岩浆活动和大规模断陷盆地群的形成与岩石圈拆沉作用密切相关。海房沟组埃达克质岩的确认对探讨辽西地区火山岩浆起源、壳幔相互作用及大陆动力学背景具有重要意义。     

南昌地区二种新构造运动的发现及其重要意义

在南昌地区，利用遥感技术能够清晰地辨别出二种新构造运动：垂直升降运动和水平拉张运动。垂直升降运动造成了赣江、抚河由西向东迁移；而水平拉张运动引起青岚湖、军山湖等湖泊拉张裂开。研究认为这二种构造运动已经引发了对该地区经济发展造成潜在影响的地质灾害，并认为鄱阳湖的成因不是简单的泥沙淤塞萎缩型，而应该考虑新构造拉张作用。笔者认为这二种新构造运动的发现对区域经济发展和地质研究具有重要的意义。南昌地区(包括南昌市、南昌县、新建县、进贤县和安义县)是江西省经济最发达的地区，其地壳稳定性和新构造运动的活动性一直倍受关注，有关部门先后多次利用地质、水文、物探、遥感等方法进行调查。由于南昌地区座落在赣江、抚河平原之上，北濒鄱阳湖，第四纪河湖相冲积物分布非常广泛，约占整个地区总面积的60%，而且厚度大(平均厚度为25m)因此新构造运动所引发的地质灾害一直没有得到重视。作者在承担《南昌市遥感综合调查》项目过程中，通过卫星影像解译首次发现南昌地区存在的二种新构造运动，并通过野外实地调查证实这二种新构造运动确实存在。本文论述了南昌地区二种新构造运动的特点及其产生地质灾害的可能性，并提出在南昌地区工程建设时应充分考虑新构造运动的影响。     

全球40～150s的勒夫波和瑞利波相速度分布

尽管对地球的三维结构已有了很多了解，但现有地球模型没有充分引入已知的近地表较大的结构扰动。例如，大陆和海洋地壳结构差异是久为人知的，这种差异在沿着人陆和海洋路径传播的勒夫波和瑞利波的频散表现得很明显，而且在周期小丁100s时这种差异更大。现有的全球模型不能充分解释这种现象，由于全球地壳参数不完整，模型中对地壳结构的考虑是很近似的。因此，地壳厚度变化产生的模型假象延伸到很深处。这可以认为是现存全球模型分辨率不精确的一种表现。为了建立较高分辨率的地球外层(0～200km)模型，必须通过对近地表介质深度分布细节敏感的数据分析获得对近地表结构更加精确的认识。首先，我们分析了大量的基阶勒夫波和瑞利波波形资料，得到了周期40～150s的全球相速度分布图，确定了大约24000条GDSN和GEOSCOPE在1980～1990年间数字地震记录沿短大圆路径和长大圆路径的相速度。为了自动测量相速度，我们发展了非线性波形反演法。在这种方法中，速度和振幅，作为频率的函数，以B-样条展开。波形数据朋来反演B-样条系数，为了避免如振幅谱缺口引起的不良效应，相位模糊的问题引入了明确的光滑度约束。价值函数(最小二乘意义上的最小化)代表了许多局部极小值，并且需要一个较好的初始模型，我们刚群速度积分得到该模型。然后，用这种新方法所得测量结果反演全球勒夫波和瑞利波相速度分布，以球谐函数展开的形式表示。我们给出了直到40阶的相速度分布图。这些分布图作了冈球谐函数展开截断可能引起的人为误差。我们给出了详细的分辨率分析，全球面波层析成像的横向分辨率约2000km。勒夫波相速度，在长周期与已知上地幔结构相关性较高，在短周期与地壳结构相关性较高。同样地，瑞利波相速度与已知构造特征的一致性较好，由于结构采样深度不同，并没有反映出明显的地壳特征。