应用岩石化学元素丰度研究地球化学块体

应用岩石化学元素丰度研究地球化学块体,探讨地球化学块体中元素组成的差异.对中国东部岩石地球化学块体研究表明,华南分布着的巨大的W, Sn, Mo, Bi, U, Th, Pb, Li, Rb, Cs, Be, Nb, Ta, HREE, Y及Tl, Cd, F, K岩石地球化学域,其中的岩石地球化学块体是形成水系沉积物地球化学块体和大型矿集区的主要物质来源.该研究不仅丰富了地球化学块体理论,而且以新的视野从宏观角度上为勘查地球化学、理论地球化学、成矿学与找矿学、环境地学、大地构造学提供有价值的基础性研究资料.     

中国东部岩石圈地幔的富化和置换过程

中国东部大陆主要由华北和华南两个古老地块在早中生代沿秦岭-大别-苏鲁造山带拼合形成,在显生宙特别是晚中生代时,东部大陆特别是华北东部发生显著活化,表现为浅部强烈的构造变形、盆地形成、岩浆活动、巨量成矿和深部岩石圈地幔的改造、减薄和增生作用,从而明显区别于全球其他稳定的克拉通地区。本文梳理了中国东部大陆演化历史和岩石圈地幔特征,认为华北和华南地块均由古老陆块拼合而成,块体初始规模小且内部发育薄弱带;显生宙以来华北、华南甚至整个中国东部都受到周边多个构造域的夹持影响,板片俯冲引起的软流圈上涌和熔流体活动沿大陆内部薄弱带和边缘有效侵蚀、改造上覆大陆岩石圈,使之发生减薄、再富集和置换作用,这种被改造的岩石圈地幔具有饱满的组成(富含玄武质组分)、较高的密度和较低的刚性程度,容易发生构造变形和部分熔融,使原本稳定的克拉通发生活化。因此,块体规模和内部薄弱带(内因)及周边构造环境(外因)是大陆稳定性的重要控制因素,中国东部大陆显生宙活化是这些因素协同作用的结果。     

基于原生裂隙重张试验确定围岩块体边界法向应力分布规律研究

由于地下工程处于一定水平的地应力环境中,块体边界法向应力概化的正确与否直接关系到块体的稳定性分析结果,现通过实测途径确定块体边界法向应力的研究还较少。基于大型地下厂房块体稳定性分析,通过在块体范围及邻区不同方向布置多个钻孔,首次将原生裂隙重张试验引入到块体边界法向应力的测定,对开挖后与块体主要边界产状相近的所有原生裂隙的法向应力进行了测试,成功取得了块体边界上的法向应力状态及其空间变化规律。研究结果表明：洞室开挖完成后,块体边界应力分布不均匀,但具一定规律,垂直向表现为从浅部到深部结构面的法向应力依次增大,在水平向上,随与洞室开挖面距离的增大而增大;结构面的法向应力实测值稍小于基于围岩应力的估算值,但总体一致。该成果可为确定围岩块体的边界力学状态和应力模型简化提供参考和依据。     

华北及其邻区块体转动模式和动力来源

块体的转动是地壳中重要的构造运动形式。根据地质、地球物理和地震活动性等资料，可将华北及其邻区划分为３个亚板块，华北亚板块可进一步细分为多个级块体，这些不同级别的块体或多或少都显示出一定的刚体特性。根据地质构造、地震和古地磁测量等资料，详细地论细地论述了不同级块体的转动问题，即华北及其邻区的黑龙江、华北和华南等３个近东西向亚板块自老第三纪以来相对于新疆地区顺时针转动了１．６°～３．５°；华北亚板块内     

2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km²范围内的雷达视线向变形（-13~28 cm）和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。     

皖南地区区域地球化学特征及成矿潜力的地球化学预测

根据皖南地区1:20万区域化探资料,计算了区内元素的背景值、区域浓集系数、总体变化系数等参数,阐明了区内元素含量空间分布与成矿元素共生组合特征。使用区域浓集系数及变化系数两个参数,对皖南地区32种元素的成矿潜力进行排序,在目前安徽省地质勘查主攻矿种中,皖南地区的成矿潜力依次为金(银)-钨-钼-铜-铀-锌-铅。同时根据地球化学块体理论和方法,预测了区内金、银资源量,分别为金474t、银16117t,显示出较大的找矿潜力。     

下扬子南黄海沉积盆地构造地质特征

南黄海盆地作为下扬子块体之上的大型叠合盆地,海相构造层保存完整,陆相断拗构造层也较为发育,盆地地质结构复杂,构造变形强烈,利用最新的地质地球物理资料和解释成果,对低勘探程度的南黄海盆地进行了研究,认为盆地演化大致经历了克拉通被动陆缘初始发育阶段—南缘前陆北缘被动陆缘过渡阶段—南北对冲前陆定型阶段—滨太平洋弧后陆内调整四个阶段。南黄海盆地属于台地—断拗复合地质结构,中、新生代为具有盆内隆起带的断陷箕状结构,且中、新生代多期构造运动在盆地原型改造和后期沉积发育上起着至关重要的作用,尤其印支—燕山早期运动、燕山中期黄桥运动和喜马拉雅期盐城运动与盆地地层变形、沉积发育、断裂发育及构造样式等盆地要素演化密切相关,进而导致盆地垂向地质结构和构造变形的层次性极为显著,而中生代燕山期和新生代喜马拉雅期两期构造岩浆活动则与滨太平洋域的动力学背景相关。     

我国青藏块体地区未来几年地震危险性分析

研究了我国青藏块体地区每一地震活跃幕里地震活动的主体地区、地震活动强度和地震活动持续时间,认为2008年四川汶川8.0级地震的发生可能意味着我国青藏块体自1995年或1997年开始的地震活跃幕已经进入后期,同时也意味着这一地区自1920年以来更长时间尺度里的地震活动期也进入了收尾阶段.未来几年青藏块体地震活动水平为7级...     

矿床地球化学预测方法——以甘肃省地球化学块体为例

笔者应用地球化学块体理论，对全省化探数据进行综合分析处理。圈出14种元素地球化学块体173个，其中地球化学巨省25个，地球化学省148个。总结地球化学块体在空间上的分布规律。通过研究地球化学块体内部结构，追踪大型至特大型矿床可能存在的地点。利用块体内已探明的金属储量，计算其成矿率，预测其他元素或其他地段的金属资源总量，固定成矿远景区，确定巨型矿床找矿靶区7处。通过不同级别地球化学块体与成矿区带的关系研究，对重要地球化学块体、子块体与成矿亚带、矿田进行对比，对地球化学块体内区域矿产资源潜力作出评价。     

地球化学块体——概念和方法学的发展

中国的全国区域化探扫面计划（RGNR）迄今已进行了24年,已经覆盖了全国600余万平方千米的国土面积,获得了高质量元素分析的海量数据,通过对这些数据进行的综合研究,笔者发现了比传统意义的分散晕分散流更为宽广的地球化学模式：区域异常、地球化学省、地球化学巨省和地球化学域。这种更为宽广的所谓套合着的地球化学模式谱系实际上是地球上富含各种金属的巨大岩块的内部结构特征在地表的表现,这种“地球化学块体”是原始地球的不均一性以及地球从起始演化到现在的过程中元素的分布再分配的最终结果的体现,笔者从中得到了这种大的地球化学块体能够为大型巨型矿床的形成提供其所必需的足够的物质供应量的新认识。而追索某元素地球化学块体的内部结构则可揭示该元素在地球化学块体中逐步浓集成矿的轨迹。尽管地球化学块体的理论与方法学研究虽然尚在初期阶段,但已为勘查地球化学、矿床学与成矿学开拓了眼界,并提供了新的研究思路。