粤东盆地早侏罗世金鸡组物源分析及其对华南构造背景的约束

华南早中生代构造背景一直存在争议。粤东盆地位于华南东南缘,记录了华南早中生代构造背景的地质信息。文章 以粤东盆地早侏罗世金鸡组碎屑沉积岩为研究对象,采用锆石U-Pb定年方法,结合岩相学、地球化学和古水流数据,探讨 盆地物源及构造背景。测年结果显示早侏罗世金鸡组样品存在八个峰值：196 Ma、247 Ma、320 Ma、432 Ma、770 Ma、 1060 Ma、1820 Ma和2430 Ma。物源分析表明粤东盆地金鸡组物源主要来自盆地的东北侧和北侧两个方向。粤东盆地碎屑 锆石与位于盆地东北侧的永安盆地和北侧的东坑盆地的物源特征相似,反映出早侏罗世中国东南部盆地尽管还是以稳定的 克拉通边缘盆地为特征,但古太平洋板块向华南板块更东侧的俯冲已经开始为中国东南缘盆地提供物源。     

辽北西丰地区宝兴岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宝兴岩体位于华北板块北缘陆缘活动带东段,岩性为花岗闪长岩,LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为235.0±1.3Ma,属于中三叠世。岩石的K_2O/Na_2O平均值为1.07,属高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有活动陆缘钙碱性岩系特征;稀土元素总量平均值为147×10~(-6),稀土元素配分曲线右倾,属具中等负Eu异常的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。通过岩石学、岩石地球化学及年代学研究,结合邻区构造演化研究,认为中三叠世研究区在伸展作用下岩石圈进行拆沉,从而形成大规模的岩浆活动。     

利用接收函数反演青藏高原西部地壳S波速度结构

相对于宽阔的腹地,青藏高原西部南北向宽度仅约600km,却记录了印度和欧亚板块汇聚的深部过程及其响应.本文用22台宽频带流动地震台站在西缘构建了一条南北向探测剖面(~80°E,TW-80试验).利用接收函数反演剖面下方S波速度结构,综合西部已有的宽频带探测结果,分析认为:印度板块向北俯冲可能已到达班公湖—怒江缝合带附近,俯冲过程中下地壳发生榴辉岩化;喀拉昆仑断裂带、班公湖—怒江缝合带、阿尔金断裂带均为切穿地壳的深断裂,莫霍面发生错断;喀拉昆仑断裂带和龙木错断裂带之间的中上地壳没有发现连续的S波低速体,说明可能缺乏解耦层,支持青藏高原西部地壳为整体缩短增厚模式.     

日本海沟俯冲带热结构与深源地震

本文利用有限差分方法,计算了全地幔对流模式和双层地幔对流模式下日本海沟俯冲带热结构、浮力及P波速度异常分布,基于亚稳态橄榄石相变模型推测亚稳态橄榄石的存在范围,同时分析了热传导系数、热膨胀系数和热源对俯冲带热结构的影响,以及俯冲带所受浮力与俯冲带形态的关系.结果表明,双层地幔对流模式下模拟的P波速度异常分布与层析成像结果更为相符,也与深源地震的分布有较好的相关性.板块内部亚稳态橄榄石的存在范围随热传导系数和热膨胀系数的减小而增大,同时忽略相变潜热和剪切生热的影响也会造成模型所预测的亚稳态橄榄石范围偏大.俯冲带所受负浮力在400 km深度附近达到最大值,亚稳态橄榄石的存在使负浮力逐渐减小,甚至在板块内部产生正浮力,不利于俯冲带穿透660 km相变界面.     

基于随温度变化的热系数模拟板块俯冲动力学过程

热传导系数和热膨胀系数是影响板块俯冲动力学过程的两个重要参数. 由于地球介质的不均匀性,热系数也会随深度发生变化.然而,这种变化在地球动力学模拟研究中往往被忽略.本文针对随温度变化的热传导系数和热膨胀系数, 模拟板块俯冲的动力学过程,分析热系数、黏度对板块俯冲形态的影响及其对应的地幔对流特征.结果表明,依温度变化的热传导系数和热膨胀系数会影响地幔温度及黏度分布,进而改变板块的俯冲角度;黏度是控制板块俯冲动力学演化过程的重要因素;地幔对流受黏度结构的影响,呈现分层对流及局部多个对流环等多种不同形态的对流场特征.      

孔隙水压是控制地震破裂的主要因素

正全球最大地震往往发生在大洋板块向大陆板块俯冲的地方,而被困于两个板块边界之间的水对地震破裂过程有着非常明显的影响。通过对2010年2月27日智利大地震的分析,德国地学中心(GFZ)和英国利物浦大学的研究人员发现,形成板块边界的岩石的孔隙水压是影响地震破裂过程的主要因素。该研究成果发表在2014年3月28日的Nature上。     

读者沙龙

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南海海槽西部俯冲带日向滩地区俯冲九州—帕劳洋脊的成像

为了研究九州—帕劳洋脊(KPR)俯冲部分与同震破裂扩展、地震活动性和浅部甚低频地震的关系,对南海海槽西部俯冲带日向滩地区进行了三维地震层析成像。结合岸上和近海记录的主动源和被动源地震数据,成像了从该海槽轴附近到海岸地区的深部板块。我们的结果表明,俯冲的九州—帕劳洋脊为西北—东南向的低速带,向下扩展到约30km的深度。在这个深度,我们认为俯冲的九州—帕劳洋脊与板块分离,成为上覆大陆板块的底座。由于过去大地震的同震滑动地区没有延伸到俯冲的九州—帕劳洋脊,我们认为九州—帕劳洋脊可能阻碍了破裂的扩展。俯冲的九州—帕劳洋脊的内部在很宽的深度上分布有活跃的板内地震活动。浅部甚低频地震在俯冲的九州—帕劳洋脊上部连续发生,而在俯冲的九州—帕劳洋脊的东北部却是间歇地出现。因此,俯冲的九州—帕劳洋脊看来是这个地区同震破裂扩展和地震现象的一个重要因素。     

黑龙江及邻区地壳应力场初步研究

采用综合震源机制方法,利用5 002条P波极性数据反演黑龙江地区二维应力结构,求得该区0.5°×0.5°综合震源机制解.初步研究表明：21世纪以来,构造应力场总特征基本一致,具有明显的继承性,主压应力和主张应力的优势方向明显,与板块运动关系具有成因上的联系.     

固体地球物理学与板块大地构造学的交汇

文中从固体地球物理学与板块大地构造学的交融合汇历史出发,诉述岩石圈探测与大地构造物理学的基本思路。大地构造物理学的研究包括以下5个方面内容: 大陆岩石圈调查;区域壳幔结构的成像和解构;全球对比同类大地构造单元的壳幔结构;动力学分析找出每一种大地构造单元生成和演化规律;验证动力学作用模式。以实例说明了区域壳幔结构的解构。最后提出当前大地构造物理学的研究方向与问题。