长江第一弯虎跳峡的贯通——来自于地表地貌和弹性挠曲的数值模拟分析

以往注入南海的古金沙江的袭夺及其相关的长江第一弯的形成不仅造成了南海一系列盆地内部充填物质的急剧变化，同时还记录了与南海北部边缘海扩张相关的构造活动机制的重大变革。尽管如此，由于缺乏直接证据，对于金沙江东流和长江第一弯形成的时间和机制还存在较大分歧。鉴于此，本研究通过TTLEM和LIFFE模型直接对虎跳峡的贯通和下切过程开展数值模拟分析。结果显示虎跳峡现今深切峡谷的形成是两阶段地表快速侵蚀的产物。而其初始的贯通应形成于中新世中期(~15 Ma)前后，和虎跳峡背斜的形成同期，与大理断裂系大规模走滑兼具逆冲运动直接相关。随后，进入第四纪(~2 Ma)以来，大理断裂系的构造活动由压扭转变为张扭性。虎跳峡由于地壳的弹性挠曲变形再次快速下切，剥蚀厚度达到~3 km，最终形成了现今的地貌样式。结合区域的其他研究结果，我们认为伴随着印度板块向欧亚板块之下持续的俯冲，青藏高原东南缘南东向的物质运移曾发生过一系列构造活动机制的重大转变，不仅引起了区域内断裂系统活动性质的转换，造成了大型水系的袭夺和重组，同时还与南海海盆的扩张和最终形成紧密关联。     

中亚造山带东段古生代山弯构造

中亚造山带东段位于西伯利亚和华北克拉通之间，经历了多构造体系叠加和多旋回洋陆转换的复杂演化过程，目前大量研究均以构造带为核心来限定区域构造格局，但一直争议较大。本文以构造单元的构造属性及其形成过程为主线，结合区域构造带演化，重新厘定了中国东北地区基本构造格局，建立了中国东北山弯构造演化模型。研究表明，古生代时期中国东北地区的主要构造单元由两个具前寒武纪基底的古老地块——额尔古纳地块和佳木斯地块及其张广才岭陆缘弧与两个古生代增生地体——兴安增生地体和松辽增生地体组成，其间由古亚洲洋分支新林- 喜桂图洋、贺根山- 嫩江洋、龙凤山洋和索伦洋分割。早古生代，西部额尔古纳地块东南部为西太平洋型活动陆缘，发育有嘎仙- 吉峰- 环宇洋内弧和头道桥等洋岛，~500 Ma随着新林- 喜桂图洋的关闭，这些洋内弧和洋岛拼贴增生至额尔古纳地块东南缘。随后贺根山- 嫩江洋的俯冲和后撤形成了一系列沟- 弧- 盆体系，持续的俯冲导致弧陆碰撞和陆缘增生，形成兴安增生地体的主体。同时，东部佳木斯地块西侧发育有龙凤山洋的安第斯型俯冲活动陆缘，形成了张广才岭陆缘弧。伴随着各大洋的俯冲和陆缘增生，额尔古纳地块和佳木斯地块以及它们的陆缘增生带构成了一个早古生代近东西向展布的地块链。南部以锡林浩特- 龙江微地块为核心发生陆缘俯冲，形成松辽增生地体雏形。索伦洋发生双向俯冲，并通过弧陆碰撞产生陆缘增生。晚古生代，伴随着古亚洲洋的北向俯冲和后撤，早期形成的地块链逐渐发生向南弯曲。二叠纪末期—中三叠世古亚洲洋俯冲消减闭合以及西北部蒙古- 鄂霍茨克洋和东部泛大洋的俯冲挤压，导致地块链进一步弯曲，同时，早期的古老地块、增生地体、弧岩浆岩、沉积建造等发生汇聚，最终形成一个以额尔古纳地块和兴安增生地体为西翼，佳木斯地块和张广才岭陆缘弧为东翼，松辽增生地体为核心的大规模山弯构造——中国东北山弯构造。     

西秦岭断裂走滑与盆地的耦合——西秦岭—松甘块体新生代向东走滑挤出的证据

新生代西秦岭—松甘块体向东挤出是印度—欧亚大陆碰撞后青藏东北部一种主要应变响应形式 ,它构成青藏高原东部走滑调节带的北支 ,并与南部印支挤出构造一起共同调节和吸收大陆碰撞后青藏东部的变形。西秦岭岷县—宕昌断裂的走滑与新生代盆地在时空上的耦合 ,明显展示出西秦岭—松甘块体向东走滑挤出历程并提供了走滑作用的定量标尺。古近纪岷县—宕昌断裂的走滑位移量为 36km ,而新近纪则为 76km ,相应的平均走滑速率分别为 0 .0 86mm/a和 0 .37mm/a ,表明新生代西秦岭—松甘块体向东挤出的幅度至少为 112km。西秦岭新生代幔源岩浆活动是在块体挤出背景下 ,块体旋转停止、断裂面弯曲和走滑加速等诸事件耦合的结果 ,同时也是断裂走滑的物质和时间记录器 ,表明岷县—宕昌断裂新生代的走滑波及到了岩石圈底部 ,记录了青藏东北部变形响应的动力学机制从以块体旋转为主向快速走滑为转变的时间 ,即西秦岭—松甘块体向东快速挤出的可能时间为 2 1.1～ 2 5 .4Ma。     

阿尔金断裂双层花状构造的厘定

阿尔金断裂带主要经历了两阶段的构造演化,形成不同层次且具有不同特点的典型花状构造型式。宏观断层构造组合、断层擦痕产状的变化以及节理组合充分反映出晚期阶段浅部层次花状构造的存在,早期阶段中部层次花状构造由反映区域应变型式的糜棱状岩石中其它应变标志性组合的存在表现出来。结合ArAr记年与矿物对测温结果,表明前者形成于距今46Ma,是一次规模最强烈的变形叠加事件;后者由距今91～89Ma的韧性走滑运动形成,并伴有断层带内的低级变质作用(温度270～500℃,压力0.05～0.45GPa)。两阶段双层花状构造并存充分说明区域性走滑作用过程及其调节作用的多阶段性与继承性,其出现部分地调节了由印度板块和欧亚板块陆—陆碰撞过程中区域性地壳物质的向东蠕散和隆升过程。     

中国西北帕米尔东北缘的活动断裂研究

在卫星遥感图像的详细地质解译分析基础上，结合野外地质与地貌观察，对帕米尔东北缘山前与印度－亚欧大陆碰撞相关的活动断层进行了分析。研究结果指出，NW－NWW走向的断层主要表现为南倾逆冲断层，并伴随有强烈的右旋走滑分量。流经活动断层带的水系显示出右旋累积位错：小水系的水平位错量为4.0-20.0m，大河流的水平位错量达8－12km。沿断层带的上新世至早更新世地层也显示出一致的水平位错，位错量为8－12km。这些证明表明，帕米尔东南山前的NW－NWW走向的断层很可能开始于上新世末期至早更新世早期（2.2-3Ma)。研究结果首次厘定了帕米尔东北缘山前与向北逆冲相伴随的右旋走滑速率在第四纪期间达4.0-6.8mm/a。根据与现代地震活动相关的活断层分析，推测帕米尔东北缘山前7级以上地震重复周期为1000a左右。     

西藏满拉水利枢纽左岸塌滑体稳定性研究

西藏满拉水利枢纽坝址位于高海拔、高地震烈度区, 其左岸上、下游均分布有规模较大的坍滑体, 影响边坡稳定和水工建筑物的安全运行。为此对左岸坍滑体进行了专门的勘察和试验研究, 并且在坍滑体上布置变形监测网, 在施工期和水库蓄水期及运行初期对坍滑体的地面变形, 地裂缝张开度和深部分层水平位移进行了监测。今后对上、下游坍滑体继续进行变形监测, 以便对可能产生的塌滑及时作出预报, 保证满拉水利枢纽长期安全运行是很有必要的。     

西藏措勤地区夏康坚地垒的形成及隆升特征

简述了冈底斯构造带夏康坚地垒的分布、组成及基本构造特征。据该地垒两侧冰碛阶地的发育特征及ESR测年结果，推断该地垒的主要形成期是中更新世，其形成与高原隆升过程中东西向断层的右行剪切及隆升有关。     

阿尔金断裂带东段距今20ka以来的滑动速率

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界 ,其走滑量和走滑速率一直为地学界所关注 ,对这样一条大陆内部巨型走滑断裂带的滑动速率进行研究 ,对于了解阿尔金断裂带左旋走滑和青藏高原北部隆升之间的耦合关系 ,具有重要意义。在阿尔金断裂带东段的疏勒河口以西 ,阿尔金断裂错断了几条规模相近的河流阶地和洪积扇 ,形成典型的走滑断层断错地貌。通过对这些典型断错地貌点的地貌观测和年代学研究 ,得到阿尔金断裂带东段石堡城以东疏勒河以西自 2 0kaBP以来的滑动速率约为 4～ 5mm/a。自 50kaBP以来 ,阿尔金断裂带东段断层平均滑动速率具有较高的时间、空间一致性 ,约为 4～ 6mm/a ,表明利用河流阶地和洪积扇位错作为断层走滑位移标志计算断层滑动速率 ,具有较高的可信度     

富蕴地震断裂带南部结构特征

富蕴地震断裂带南段主体走滑段多为正走滑断层，呈右行右阶或左阶排列。末端破裂段多不连续，呈弧形或左阶排列，部分沿支断层展布。     

西大西洋锋面气旋过程的数值模拟和等熵分析

文中使用PSU/NCARMM 5非静力数值模式对 1992年 3月 13～ 15日发生在西大西洋上的一次海洋气旋爆发过程进行了 6 0h的模拟 ;基于倾斜涡度发展理论 ,从等熵面倾斜的角度研究了气旋的发生、发展、运动和变化 ,利用高分辨率模拟结果对这次过程进行了分析。模拟结果很好地再现了气旋的发生、移动、加深、气旋的热力结构以及地面环流等特征。其中主要气旋M在6 0h的模拟中共降压 4 5hPa ;第 36～ 4 2时 (模式时间 ) 6h内降压达 12hPa。剖面图及等熵面图分析指出 ,气旋的发生、发展、运动和变化与等熵面或等相当位温面的倾斜密切相关 ,气旋中心总是位于等熵面或等相当位温面近于垂直的对流中性地区 ,这与倾斜涡度发展理论的阐述是一致的。气旋在弱静力稳定度的海洋表面启动发展之后 ,气旋与大尺度环境场相互作用 ,气旋得到迅速发展。“倾斜涡度发展理论”(以下简称SVD理论 )可以很好地解释此次海洋锋面气旋的发展与移动。气旋的发展和移动与等熵面的倾斜密切相关 ,发展期气旋前部及其移动路径前方自组织的斜升气流与倾斜的等熵面相配合 ,共同构成上滑“倾斜涡度发展”(SVD理论的推广 ,以下简称USVD理论 )的必要因子 ,在一定的条件下 (C·D<0 ,CD 为SVD指数 ) ,使得气旋及其前方 ,尤其是移动路径前方出现USVD发