华北科学探测台阵背景噪声特征分析

利用华北科学探测台阵180多个宽频带台站2007年的连续记录,得到了台站之间噪声互相关函数.通过对三个分量记录的相关运算,获得了Rayleigh波和Love波的经验格林函数,分析了其信噪比随周期的变化和高信噪比台站对的方位分布.利用经验格林函数的非对称性和聚束方法,研究了华北科学探测台阵地震噪声的方位分布,及其季节变化特征.尽管噪声源的分布随季节有轻微变化,但全年的分析结果表明,10～32 s周期内华北台阵的地震噪声源在各个方向上的分布近于均匀,这为利用噪声成像提供了理论前提.     

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_An)降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0~1.2GPa/890~1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,为高压麻粒岩组合,其P-T轨迹为顺时针型。根据变质斜长石中最小X_An,角闪石中最大Ti含量和石榴石幔部最高镁铝榴石含量等值线,确定峰期温压条件为~1.15GPa/830℃。锆石定年表明第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用峰后冷却时间为2.49~2.48Ga,第二期高压麻粒岩相变质时间为~1.83Ga,独居石定年获得峰后退变质年龄为~1.75Ga。结合其他区域地质特征,本文认为第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用受太古宙特有的垂直沉落构造控制,第二期高压麻粒岩相变质作用与沿华北克拉通北缘发生的碰撞造山事件有关。

     

热与克拉通破坏

大陆克拉通是地球表面上相对稳定的构造单元。从地热学的角度考虑,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征,且处于热平衡状态。打破克拉通热平衡的因素有多种,如岩石圈地幔的放射性生热、来自深部的地幔柱、板块俯冲等。华北是全球古老克拉通遭受破坏最明显和最典型的地区,其破坏与中生代太平洋板块向东亚的深俯冲密切相关。古太平洋板块快速俯冲并停滞在地幔转换带脱水、形成宽约1 000 km的低粘大地幔楔,导致地幔对流增强。在活跃地幔对流的热侵蚀与橄榄岩-熔体相互作用共同作用下,华北克拉通在中生代期间迅速减薄。经过中生代加热减薄的华北克拉通岩石圈强度显著变弱,在俯冲板块后撤作用下,岩石圈拉张并进一步减薄,地表热流升高。华北克拉通破坏是一个漫长的历程,期间大地热流的演化特征呈现出由中生代以前的低值演化至新生代的高值再过渡到现今的中等状态（接近全球大陆平均值）。     

华北地台岩石放射性元素与现代大陆岩石圈热结构和温度分布

在华北地台1.4×106km2的范围内系统采集了12193个岩石样,组合成1207件分析样,对放射性产热元素K,Th,U进行了测试,同时由国家一级岩石地球化学标准物质监控分析质量．根据岩石中K,Th,U的含量和地壳各结构层的岩石组成,计算了地壳各壳层放射性产热元素的含量,系统研究了华北地台岩石与各时代地层的平均热产生率及其变化,并建立了华北地台现代大陆岩石圈的热结构和温度分布．应用一维稳志热传导模型,求得了华北地台岩石圈的深度-平均地温分布曲线．地表热流密度分布和岩石圈深度-地温分布曲线研究表明,现今华北地台壳内熔融作用不明显。与世界上其他大的稳定克拉通区相比,华北地台地壳活动性较大,具有准地台的特点．     

浅析华北板块中元古代—古生代构造格局及其演化

通过对区域地层层序特征、沉积 生物 构造古地理的综合分析 ,提出华北板块经历了中、新元古代边缘裂陷阶段和古生代全域性差异升降阶段两大构造演化阶段。其中 ,前者可进一步划分为中元古代强裂陷亚阶段及新元古代弱裂陷亚阶段 ;后者可进一步划分为早古生代弱差异升降亚阶段和晚古生代强差异升降亚阶段。其间发生了 3次划时代的构造运动 ,即芹峪运动、蓟县运动和秦皇岛运动 ,这些运动均影响板块全域 ,成为划分板块构造演化阶段的标志。每次构造转换后均出现特征鲜明、近乎覆盖全域的同期、近同期的沉积标志层。分析表明 ,华北板块在中元古代至古生代长达 15 0 0Ma间 ,似乎从未经历过大规模的水平挤压运动 ,即没有与毗邻大板块有过大规模的碰撞与对接 ,而是长期独自发展 ,漂移、徘徊于赤道两侧低纬度区或在中低纬度区。     

考虑地震构造背景的地震活动性参数光滑方法在地震危险性概率评价中的应用

本文选取华北地震区作为研究区域,尝试利用空间光滑活动模型进行地震危险性评估.首先对研究区域进行划分网格,依据地震构造和地震空间分布特征建立地震构造模型,确定构造区特征参数(b值、M0、Mu、断层方位角及M-L关系等).采用考虑了地震构造背景的椭圆光滑过程的地震活动参数模型,计算各网格点的地震发生率.并利用网格源的地震危险性概率评价方法,由不同输入地震目录通过综合加权得到该区域50年超越概率10％的加速度峰值区划结果.该方法充分体现了地震活动的空间非均一性,尤其适用于发震构造不甚清晰的中强地震可能造成的地震危险性,避免了常规潜在震源区的划分.且评价方法简单快捷,为地震区划以及重大工程地震安全性评价工作提供了新的技术方法.     

华北地台晚古生代海侵模式雏议

本对华北地台的山西太原西山上石炭统太原组的7、8和11号煤层及其顶板灰岩的地球化学特征、煤核和生物化石进行了系统分析，发现煤层形成过程中有海水的影响，煤层上覆石灰岩形成过程中亦有淡水参与，说明煤层及其顶板灰岩在相序上是连续的，其海侵模式并不是突发型海便。而为渐进型海侵。本还应用层序地层学原理论述了海平面变化与聚煤作用的关系。     

晋冀蒙交界东六马坊幅1∶50 000地质图数据库

东六马坊幅（K50E023002）位于晋冀蒙交界地区的恒山—桑干高压麻粒岩带内,属华北克拉通典型的早前寒武纪高级变质岩区。东六马坊幅1∶50 000地质图数据库按照中国地质调查局新颁布的《区域地质调查技术要求（1∶50 000）》（DD 2019-01）和行业其他统一标准及要求,采用现代变质岩区填图技术方法和数字填图采集系统编制完成。该图幅对区内新太古代—新生代地层、岩浆岩、变质作用以及构造等进行了详细的划分厘定：建立了新太古代桑干岩群和古元古代集宁岩群4个构造–岩石地层单位以及中元古代—新生代13个地层单位;建立了新太古代—古元古代和中元古代—中生代（变质）侵入岩演化序列;识别出早前寒武纪3期变形构造样式和中—新生代印支期、燕山期和喜马拉雅期断裂构造形迹;识别出2类不同原岩性质的高压基性麻粒岩,并对变质作用期次进行了划分。图幅采用特殊线段及花纹表达了古老造山带深部地壳岩石塑性流变特征及构造变形样式,重塑了古元古代造山构造演化过程。该数据库为MapGIS格式,数据内容主要由1∶50 000地质图库、图饰部分及角图等组成,并包含9个锆石U–Pb年龄数据,数据量为53.8 MB。东六马坊幅1∶50 000地质图创新了高级变质岩区填图和图面表达方法,为高级变质岩区填图工作提供了参考范例。     

冀北承德盆地早白垩世火山-沉积地层地质年代学研究: 对热河生物群时空演化的制约

热河生物群是世界闻名的陆相生物化石宝库, 保存了大量特异埋藏化石, 为研究早白垩世脊椎动物、昆虫和植物的演化提供了绝佳的素材.依据古生物组合的不同, 将其分为早、中、晚三期, 分别赋存于河北丰宁花吉营组、辽西义县组和九佛堂组及其周边地区相当层位.河北承德—围场地区处于早-中期热河生物群分布地区的过渡地带, 近年来不断的化石发现为研究华北克拉通破坏及其对陆地生态系统的影响提供了关键证据.但由于缺乏准确的年龄约束, 对于含化石层位的准确时代及其与邻区地层对比存在较大争议.本文利用来自于河北北部承德盆地袁家庄剖面的3个安山岩样品的锆石, 进行化学熔蚀-离子探针(CA-SIMS)锆石U-Pb定年, 获得年龄为129.6~128.7 Ma.结合前人发表的磁性地层学结果建立了新的磁性地层学对比方案和新的综合年代框架, 揭示了该剖面火山-沉积序列记录了古地磁极性序列M8n-M7n, 进一步证明了袁家庄剖面的陆相火山-沉积层序属于欧特里夫晚期.结合区域内前人年代学结果, 将该区域热河生物群化石层时代限定为130~127 Ma.年代地层学对比结果显示, 承德盆地早白垩世火山-沉积序列与滦平盆地大店子组和森吉图—四岔口盆地花吉营组上部时代相当, 明显老于辽西义县组时代, 揭示了华北克拉通北缘早白垩世陆相地层的自西向东逐渐年轻的特征.