底部水平拖曳作用下岩石圈的层间耦合

建立了岩石圈的流变分层模型,利用考虑有限形变的平面应变黏弹性有限元计算程序计算了岩石圈底部水平拖曳所产生的速度场和应力场。模拟计算中使用不同的拖曳条件和阻挡条件,以研究它们对岩石圈中应力分布及层间耦合情况的影响。不同深度的阻挡对岩石圈层间耦合及整体应力水平的影响不大,但影响阻挡部位附近的应力分布特征。随着阻挡深度的加深,应力分布异常的面积略有加大,最大剪应力的数值减小。岩石圈中不同层间黏度值的差别越大,引起层间解耦的可能性越大。在正常地幔对流(对流速度为20cm·a~(-1)情况下,流变结构相似于华北地区平均流变结构的岩石圈一般不产生层间解耦,但可以产生几MPa到几十MPa的剪应力分布,且将随构造的不均一性而产生应力异常的集中区。     

大陆岩石圈导电性的研究方法

随着地球科学的进展 ,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视 ,而超宽频带大地电磁测深则是目前用于探测岩石圈导电性最有效的地球物理先进技术。它把现代性能优良的宽频带大地电磁系统 (MT 2 4NS或V5 2 0 0 0 )与长周期智能化大地电磁系统 (LIMS)配套使用 ,采集地面上频率范围为n× 10 -4～n× 10 2 Hz的天然电磁场信号 ,并通过一系列数据处理和反演计算 ,获得深达下地壳和上地幔的地下导电性结构模型。此模型不仅可以提供有关岩石圈地质构造轮廓的信息 ,更重要的是可以间接反映现今地下深部的热结构特征和物质状态分布特点。多年来 ,应用超宽频带大地电磁测深对青藏高原岩石圈导电性结构的研究表明 ,高原的中、下地壳确实是良导电性的 ;它可能说明西藏地壳中普遍存在岩石的局部熔融 ,或地热流体。沿着应县—商河剖面的大地电磁测深研究结果从电性的角度证明了太行山山前断裂为一组向东倾斜的深断裂 ,华北地区岩石圈以其为界划分为东、西两区 ;东区为低阻区 ,与构造活动区的岩石圈导电性特征相符 ;西区为高阻区 ,表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。     

华北地台和秦岭—大别—苏鲁造山带的中生代花岗岩与深部地球动力学过程

近年来的研究证实 ,华北地台和大别—苏鲁造山带的中生代花岗岩与同时代的镁铁质超镁铁质岩有类似的Sr、Nd同位素特点 ,许多花岗岩和火山岩还具有类似埃达克岩的地球化学性质。在此基础上 ,根据现已积累的大量Sr、Nd同位素资料 ,从整个华北地台岩石圈的角度论证了中生代岩石圈地幔富集的性质、富集地幔发生的时代及其形成机制 ,进而探讨了岩浆活动的动力学机制 ,指出本区岩石圈富集地幔的形成是在Pangea超大陆裂解时岩石圈大规模拆沉减薄 ,被拆沉的太古宙古老地壳重循环进入地幔改变了地幔成分所致 ,说明超大陆裂解、岩石圈大规模拆沉减薄和富集地幔形成之间有密切的成因联系 ,超大陆裂解伴随着大陆地壳生长和消亡 (重循环 )的大体平衡。结合全球地震层析资料 ,进一步探讨了由俯冲大洋残片转化的下地壳同古老克拉通地壳物质在花岗岩源区中的重要意义。     

中国大陆西部及邻区板内8级大地震活动过程和趋势预测初步研究

中国大陆西部及邻区是全球 8级大地震最为活跃的地区之一。自 180 0年以来该区板内 8级大地震共发生了 16次 ,2 0 0 1年昆仑山口西 8.1级大地震 (36 .1°N ,90 .9°E)是在 195 7年蒙古 8.3级大地震之后 4 4a发生的。研究表明该区 8级大地震的活动过程可能存在相对平静 (1812— 190 2年 )和相对活跃 (190 3— 195 7年 )交替的幕式或轮回过程的性质。 195 7年蒙古地震之后可能是一次新的轮回开始 ,2 0 0 1年昆仑山口西地震是新轮回的第二次地震 ,按照轮回过程中事件发生频度是时间的指数函数关系的假定 ,该区下一次 8级大地震可能约在 2 0 2 6年发生。如果假定该过程相当接近泊松过程。那么 ,在 2 0 0 5 ,2 0 10年和 2 0 15年前至少发生一次 8级大地震的泊松概率 ,分别是 0 .2 9,0 .5 3和 0 .70。     

非活动大陆边缘的天然气水合物及其成藏过程述评

非活动陆缘是板块活动相对较弱的地区，也是水合物发育的有利地区。通过对世界各地非活动陆缘地区水合物富集情况的系统分析，发现断褶组合构造、底辟构造以及“麻坑”地貌（Pockmark)与水合物的关系密切。尽管模拟海底反射层（Bottom Simulating Reflector,简称BSR，下同）是最重要的水合物识别标志，但水合物与BSR之间并不存在严格的一一对应关系。非活动陆缘具有丰富的烃类物质来源和适宜的温压条件，而断裂－褶皱组合构造、垒堑式构造和底辟构造等则为烃类气体的运移、富集和成藏提供了有利的构造环境，便于最终形成水合物。非活动陆缘的深水区往往发育有多期叠合盆地，因其物源、温压、构造和沉积条件的内在关联性，常常形成深部石油、中部天然气、浅部水合物的“三位一体”烃类能源结构模式。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。     

论构造耦合作用

构造耦合作用是一种普遍存在的地质现象。现今东、西太平洋的构造差异及古太平洋和现今太平洋大陆边缘构造差异与俯冲的洋壳板块性状有关,即:①俯冲角度;②俯冲角度的改变;③俯冲速率;④俯冲速率的改变;⑤俯冲深度;⑥俯冲板块前缘与海沟间的水平距离;⑦俯冲板块在670km上、下地幔界线处的构造形态;⑧俯冲板块的位移及位移方向。这种深部构造活动对浅部构造形成的制约和影响,是活动大陆边缘构造耦合现象的具体表现。中国西北部的盆山耦合现象是大陆内部的构造耦合作用,印度板块与欧亚板块碰撞产生的远距离效应,导致中亚地区产生陆内A型俯冲,A型俯冲是造成盆地消亡、山系形成的重要因素。     

Geological outline of the Alps

The Alps were developed from the Cretaceous onwards by subduction of a Mesozoic ocean and collision between the Adriatic (Austroalpine-Southalpine) and European (Penninic-Helvetic) continental margins.The Austroalpine-Penninic wedge is the core of the collisional belt, a fossil subduction complex which floats on the European lower plate. It consists of continental and minor oceanic nappes and is marked by a blueschist-to-eclogite-facies imprint of Cretaceous-Eocene age, followed by a Barrovian overprint. The collisional wedge was later accreted by the Helvetic basement and cover units and indented by the Southalpine lithosphere, which in turn was deformed as an antithetic fold-and-thrust belt.     

中国大陆现今构造应力场的回归分析研究

叙述了应用有限元方法和回归分析理论,依据实际应力观测资料,结合中国大陆构造地质资料反演中国大陆现今构造应力场的研究成果。计算中考虑了地壳结构在纵向上和横向上的非均匀性和现今活动断层的影响,采用接触分析方法模拟了板块边界的作用。计算结果表明,通过回归分析得到中国大陆现今构造应力场特征与实际观测结果是一致的:(1) 在中国大陆现今水平最大主压应力轴走向以青藏高原为中心,呈辐射状分布;(2) 在中国大陆现今水平最大主压应力总体表现为由西向东逐渐降低的趋势;(3) 中国大陆东南的台湾海峡区域水平最大主压应力有局部升高的现象。