河北阳原和山西大同新生代玄武岩的岩石地球化学特征:华北克拉通西部深部地质过程初探

报道了大兴安岭-太行山重力梯度带以西河北阳原和山西大同新生代玄武岩的元素和 Sr- Nd同位素地球化学数据.含幔源包体的阳原早第三纪碱性玄武岩具有均一的 Sr- Nd同位素组成(ε Nd≈ 5.7)和相似于 OIB的微量元素特征,玄武岩主要来自软流圈地幔,岩浆起源较深.大同地区第四纪时期同时产出碱性和拉斑玄武岩 , 碱性玄武岩也主要来自软流圈地幔,岩浆起源深度小于阳原样品 ; 拉斑玄武岩具有较低的ε Nd( 1～ 4),可能是软流圈和岩石圈地幔相互作用的产物,岩浆起源较浅.大同两类玄武岩在空间上分野明显,可能与桑干河断裂对软流圈地幔上涌的控制以及区域上岩石圈-软流圈作用程度的变化有关.     

里德尔剪切的组合型式与走滑盆地组合型式的相似性

走滑断裂体系中经常发育里德尔剪切的断裂组合,世界上不同构造背景下与走滑断裂相关的盆地(走滑盆地)也很多见。因此里德尔剪切是地质构造研究中的重要方面。我们从三个方面对里德尔剪切的节理构造组合及盆地组合进行了对比:(1)里德尔剪切构造组合与比例尺无关。里德尔剪切带的(转换)拉张区与沉积盆地的分布区是相似的;(2)断裂的最大位移区与断陷盆地的沉积中心是一致的,断陷盆地长轴平行于断裂走向;(3)物理模拟试验及数学模拟试验都证实了走滑盆地的演化。基于上述认识,我们通过厘米级岩芯标本的观察,结合已发表的盆地资料,提出了6类与里德尔剪切有关的构造组合及断陷盆地组合。(1)雁列状构造及盆地组合:许多盆地发育雁列状构造。同时,与里德尔剪切相关的雁列状盆地的宽度与主剪切断裂的剪切位移呈正相关。(2)帚状或马尾状构造及盆地组合:二者在形态上相似,所以归为一类。成因上,马尾状构造及盆地主要发育在走滑断裂的拉张端部,而帚状构造或盆地反映走滑断裂的旋扭作用,可以在走滑断裂影响区域的任何部位。(3)串珠状构造及盆地组合:该类型的盆地主要是指释压盆地的组合,拉分盆地也可以形成串珠状盆地。(4)S状或Z状构造或盆地组合:左行走滑形成Z状构造或盆地,而右行走划形成S状构造或盆地。(5)多字型构造及盆地组合:是拉分盆地的典型组合,可以过渡到串珠状盆地。(6)复杂的网状构造及盆地组合:通常是由于分布型简单剪切的作用结果。以上盆地组合类型包括大型盆地内次级单元(次级盆地或更次级盆地)的组合,但不包括多成因、多期活动的构造及盆地。     

论陆内造山作用和陆内造山带

中国大陆造山带按属性特征可以划分为三种类型和三个发展阶段，板块构造体制下的洋盆或过渡性洋盆转化造山带以后的板内沉积盆地与造山带的转化，是中国大陆岩石圈划时代的造山作用，形成最重要的造山带，那种只那造山带限制在洋盆俯冲碰撞阶段与中国造山带的实际相差甚远。     

西藏仲巴县昂拉仁错-塔若错-带拉嘎组的地层特征及沉积环境

在西藏改则昂拉仁错地区测制了多条拉嘎组剖面,详细描述了改则县拉清乡蹦克弄拉剖面。讨论了拉嘎组的岩性组合特征及横向变化规律。首次在拉嘎组内建立了2个腕足类生物组合带,即Choristites xainzaensis—Eomarginifern组合带和Meospirifer kubeiensis—Fusispirifer plicatus-Stepanoviella（Bandoproductus）组合带,前者的时代为晚石炭世早期,后者为早二叠世,大致与萨克马尔-阿丁斯克（Sakanarian—Artinskian）相当。拉嘎组为冰海陆棚沉积,根据冰碛物特征细分为坠石冰碛砾岩、块状冰碛砾岩和冰海水下扇砾岩3种类型,并认为拉嘎组从早到晚总体由冰海内陆棚→冰海外陆棚→冰海内陆棚构成一个完整的沉积旋回。     

青海那陵郭勒河东晚三叠世侵入岩形成环境及年代学研究

那陵郭勒河东晚三叠世侵入岩是本区众多矽卡岩型铁矿产的成矿母岩,利用Maniar and Piccoli(1989)提出的五组图解判别构造环境方法,判定其为后造山花岗岩类(POG型),与区域资料吻合.利用U-Pb法测年结果,表明其侵位时代在(214.2±1.3)~(225.2±1.2)Ma,是印支晚期岩浆活动的产物.对其进行岩石学成因和侵位时代研究,为东昆仑华力西—印支造山旋回在晚三叠世晚期进入造山带伸展崩塌提供同位素年代制约,并为研究该区矿产成矿地质背景及今后寻找矿产资源提供指导意义.     

甘肃北山中泥盆统砾岩中放射虫的发现及其地质意义

笔者于甘肃北山地区墩墩山一带中泥盆统三个井群砾岩内的硅质岩砾石中发现放射虫,经鉴定主要为空滴虫类(Inaniguttids),有两个属:Inanigutta sp.(空滴虫)和Inanibigutta sp.(双壳空滴虫).这两个属在世界上主要见于奥陶—志留纪,我国华北地区主要产在奥陶纪.表明北山于泥盆纪碰撞造山时,墩墩山之北被抬升成山系,奥陶系含放射虫的硅质岩被剥蚀后向南搬运到墩墩山山前磨拉石盆地中沉积下来.结合区域地质特征,放射虫的发现为北山地区泥盆纪碰撞造山作用和磨拉石盆地的存在提供了佐证.     

东昆仑山清水泉镁铁质-超镁铁质岩的地球化学特征

东昆仑清水泉地区发育一套镁铁质—超镁铁质岩块组合,玄武岩Ti2O含量平均为2.11%,∑LREE/∑HREE=4.64～7.58,(La/Lu)N平均值7.05,稀土配分曲线平缓右倾,δEu平均值1.08;玄武岩大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)富集,Sr相对亏损,高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Yb)为负异常,Th/Ta平均值51.03,(La/Nb)N=1.44～4.25,Zr/Nb=14.53～17.71,Zr/Y=4.68～6.79,Th/Yb、Ta/Yb和Ce/Yb平均值分别为6.50、0.20和23.61。这些特征显示大陆拉斑玄武岩的特征,不是蛇绿岩组成单元。     

安徽霍山地区丛集地震事件揭示的三条地震断面及其滑动性质研究

为研究霍山地区丛集地震活动地震断面的几何形状及滑动性质, 本文基于安徽地震台网给出的2008年1月—2020年12月霍山区域内小震资料, 采用双差精定位方法对研究区的地震进行精确定位, 讨论了速度模型对定位结果的影响.然后, 利用地震精定位结果计算了区域内三条地震断面(BB', CC', DD')的几何参数(走向、倾角).其次, 基于该地区丰富的小震P波初动资料, 采用综合震源机制解法反演区域应力场, 并结合断层的几何形状确定滑动性质.最后结合地质构造背景和应力场背景对发震断面进行分析, 获得以下认知: (1)BB'断层走向为245.7°, 倾角为85.6°, 滑动角为167.3°; CC' 断层走向为231.4°, 倾角为88.5°, 滑动角为173.2°; DD' 断层走向为49.6°, 倾角为87.5°, 滑动角为-174.7°, 三条地震断面与落儿岭—土地岭滑动性质一致, 均为右旋走滑.(2)综合震源机制解结果显示, 区域构造应力场呈明显低倾伏角EW向挤压和SN向拉张; 区域应力场在三条断层上产生的相对剪应力及正应力均表明三条断层上的地震事件的发生为构造应力场作用下的正常应变释放, 但受到了预先存在薄弱区的影响.(3)这三条地震断面为磨子潭—晓天断裂的雁列式右旋走滑分支断裂, 商城—麻城断裂带和郯庐断裂带南端右行右阶错动拉分推测为其错动的动力学成因.

     

渤海湾盆地新生代拉张中心迁移的热-流变机制

在区域拉张应力作用下, 岩石圈拉张减薄, 减薄的中心地带成为拉张中心, 渤海湾盆地新生代期间拉张中心具有自西向东、自南向北的迁移规律.为了探究渤海湾盆地新生代期间拉张中心的迁移与岩石圈热-流变结构的关系, 本文在构造-热演化模拟的基础上, 对渤海湾盆地各坳陷新生代岩石圈热-流变结构进行了计算.结果表明: 渤海湾盆地新生代岩石圈拉张中心的迁移主要受岩石圈流变强度的非均匀性所控制.拉张中心开始位于岩石圈强度最低的济阳坳陷, 拉张及伴随的的热冷却过程使得济阳坳陷岩石圈强度增大, 并且超过了渤中坳陷岩石圈强度, 因此, 沙四段时期, 拉张中心迁移到了渤中坳陷; 沙三段时期, 拉张中心迁移到了黄骅以及辽东湾坳陷.这是由于拉张速度较慢时(对于约90 km厚度的岩石圈而言, 如果初始地壳厚度＞34 km, 拉张速度0.5 cm·a^-1), 拉张初期会造成岩石圈强度的降低, 但随着拉张的持续进行, 岩石圈整体强度反而增加.孔店组时期, 在岩石圈强度较大的冀中及临清坳陷形成拉张中心可能是叠加了其他地质因素(如前期构造、断裂活动、远程应力等)的影响.东营组时期, 在岩石圈强度较大的渤中坳陷形成拉张中心, 这可能是该时期岩石圈强度同时受到了郯庐断裂带的活动或小规模的地幔对流的影响, 导致其实际强度比模拟计算的强度更低, 因而使得应变集中在渤中以及辽东湾坳陷.

     

东南沿海黄沙洞地热田地应力与控热构造研究

东南沿海地热资源丰富, 但地热资源分布规律不清, 其核心是对其控热构造的研究不足.为此本文选取位于惠州市的黄沙洞地热田为研究对象, 开展了820.53 m深的水文地质钻探和五个层位的水压致裂法地应力测量、黄沙洞地热田及周边主要断裂的野外地质调查和遥感解译等工作.地应力测量结果表明黄沙洞地热田主应力方向为NWW-NNW向, 最大、最小水平主应力随深度增加梯度系数分别为0.027和0.018.野外地质调查和遥感影像解译识别出了NE走向的潼湖-黄沙洞断裂带由西段的潼湖断裂和东段的黄沙洞断裂两条分支断裂共同组成.这两条分支断裂构成右阶斜列的展布样式, 并具有右行走滑的运动学特征.在两条断裂的构造转换部位形成了黄沙洞拉分盆地, 在现今的NWW-NNW向的主应力约束下, 拉分盆地显示出NNE-NEE向的伸展运动特征.本文认为与拉分盆地相关的断层为地下水活动和热物质上涌提供通道, 这应是本区最根本的控热构造.同时本文统计了广东省地热异常区的已有实测地应力数据与区域断裂带的空间对应关系, 发现了NE-NEE的断裂带是东南沿海一带地热田发育的主控构造.本文以NE-NEE向区域性断裂带为核心开展精细的新构造调查研究, 结合地球物理数据解析断裂带控热控水方式, 该研究实例在东南沿海地热研究中具一定启示作用.