阿尔金东段现代变形特征的SAR监测

合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)可监测地球表面的微量形变,包括地震、火山活动、冰川漂移、地面沉降、活动断裂及山体滑坡等引起的地表位移,是近年来发展起来并得到日益重视的新方法,与其他监测方法(如GPS监测等)相比,用D-InSAR进行地面微位移监测具有全天时、全天候、精度高、覆盖范围大且空间连续的巨大优势。采用D-InSAR技术对阿尔金东段构造变形特征进行了研究,结果表明,阿尔金断裂带是青藏高原东北缘地壳变形的重要分界线。界线以北地区变形均匀,而且变形量较小;以南地区变形强烈且不均匀,变形强度的总体趋势为西高东低,中间受北祁连断裂带西段的影响,在断裂带中出现约为1.0cm的变形低值。另外,南区存在N65°W和近NW两个方向的线性强变形带,前者与阿尔金走滑断裂带次一级的压扭面方向一致,后者与北祁连断裂带西段的展布方向一致。     

走滑断裂百万年时间尺度位移量估计及其在阿尔金断裂系中的应用

断裂滑动速率不仅是新生代构造定量研究的重要参数之一,也是地球动力学研究的重要组成部分.但现有研究普遍缺乏介于长时间尺度(>Ma)地质体累积位移和短时间尺度(晚第四纪以来)地貌单元位错以及年—十年尺度的大地测量观测之间的断裂位移量,从而造成了理解百万年时间尺度下断裂演化历史的空区.由于走滑断裂破坏了山前洪积扇与其汇水盆地...     

阿尔金断裂南侧吐拉铝质A型花岗岩的特征及构造环境

吐拉花岗岩体位于阿尔金断裂南侧吐拉以东40km处。岩石化学以富Si高K、低Mg贫Ca、偏铝质及TFeO/MgO比值很高为特点,A/CNK比值为0.918～0.969。岩石稀土元素总量高,强烈富集HFSE,明显亏损Ba、Sr、P、Ti,稀土元素配分模式为典型的"右倾海鸥型",属于偏铝质A型花岗岩,进一步分析属A2(PA)亚型岩体。该花岗岩形成于中泥盆世末期造山后的伸展环境,这一环境很可能与同期阿尔金断裂左行走滑引起的拉分作用有关。     

根据航磁数据探讨阿尔金断裂带的结构及构造演化

阿尔金断裂带是西北地区一条重要的走滑断裂带.通过对阿尔金断裂带及周边地区航磁资料的化极、解析延拓处理,获得了很多有关断裂及地质体的信息.在此基础上分析了阿尔金断裂带的主要断裂的地质-地球物理特征及位移幅度,对盖层与基底的拆离进行了正反演拟合,结合地质资料探讨了阿尔金断裂带的形成时限和演化历史.     

阿尔金断裂带东段第四纪以来的水系位错与滑动速率

从阿克塞西红崖子向东经肃北至红柳峡口长约 150km的范围内 ,通过沟、脊位错的分级与相关阶地年龄测试分析 ,将第四纪以来的水系位错量分为 8级 ,并分别给出其形成年龄 ,得到各时段的断裂滑动速率介于 4 .7～ 6.7mm/a ,平均值 6.0mm /a,局部段落某个时段内最高滑动速率值7.7mm/a。位错量与滑动速率的空间分布有中间大、两头小的特点 ,这可能表明破裂从中间向两端发展的过程 ;在时间上 ,上新世以来的滑动速率比其它各个时段都大 ,这可能与青藏地块在距今 5Ma以来的快速隆升及大规模挤出运动相关。资料表明 ,断裂破裂有从主体断裂某一段落扩展到邻近地带 ,最后又回到主体断裂其它段落的时空演化过程     

阿尔金环形山榴辉岩岩石地球化学及地质意义

调查研究发现,阿尔金南缘环形山榴辉岩呈透镜体状产于新元古代石榴石二长花岗片麻岩中,岩石经退变质作用,白眼圈构造发育,石榴石变少,石英及金红石等矿物较少,未见峰期矿物组合。绿辉石被次透辉石及角闪石替代,岩石为榴辉岩、榴闪岩及斜长角闪岩。主量及微量元素地球化学分析显示:主量元素Al2O3、TiO2、MgO、P2O5及稀土Nb/Ta、Zr/Hf、Zr/Nb、La/Nb、Y/Nb特征比值与洋脊玄武岩一致;稀土标准化模式图、微量元素原始地幔标准化图及MORB标准化图指示岩石具洋脊玄武岩特征,原岩可能为地幔岩经15%~30%的部分熔融形成。结合榴辉岩围岩年龄、变质作用等分析认为,该榴辉岩为似洋脊玄武岩的基性岩浆侵入花岗岩后,于500 Ma左右发生大陆俯冲折返形成。     

从地球物理场信息探讨阿尔金断裂带东北尾端效应和延伸

据区域地球物理资料分析,阿尔金—祁连山弧形巨型重力梯级带展布在青藏高原东北边缘,构成青藏地块与塔里木、华北地块的分界,NEE向密集重力梯级带反映出阿尔金断裂带呈左行走滑兼有逆冲;祁连山西段NWW向弧形重力高、重力低相间分布,反映出祁连造山带内挤压推覆、逆冲叠置、盆山耦合的构造格局;在敦煌—金塔之间,基于阿尔金左行走滑断裂带东北段存在尾端效应,产生一系列与NEE向走滑断裂伴生的NNE向拉分断陷盆地,大陆碱性玄武岩充填在拉分空间,引起与重力低对应的磁异常;由于能量的消减和转换致使阿尔金断裂终止于金塔盆地花海断陷,向东并未延伸。     

银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山岩对阿尔金断裂研究的科学意义

通过对银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷火山岩进行39Ar-40Ar同位素测年得到该套火山岩年龄值为(105.55±4.03)～(112.71土2.06)Ma,为早白垩世喷发物.对苏红图火山岩与位于阿尔金断裂周缘的酒西盆地红柳峡火山岩的年龄及地化特征进行了对比研究,认为红柳峡火山岩及苏红图火山岩均为阿尔金-恩格尔乌苏断裂断裂...     

北阿尔金构造带红柳沟钾长花岗岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

出露于阿尔金构造带北缘红柳沟-拉配泉混杂岩带西段的红柳沟钾长花岗岩, SiO2>69.0%, Al2O3>13.0%,(K2O+Na2O)>7.0%, K2O/Na2O>1, A/CNK介于1.04~1.08之间, 属高钾钙碱性系列的弱过铝质岩石。该岩石富集大离子亲石元素(LILE), 亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素(HFSE);∑REE偏低(128.47×10-6~150.67×10-6), Eu负异常中等(δEu=0.59~0.67), LREE相对富集, 轻重稀土元素分馏明显, 其Nb/Ta、Zr/Hf比值接近上地壳, 锆石具有负的εHf(t)值(-7.13~-5.12),两阶段Hf模式年龄(TDM2)变化范围为1786~1912Ma, 反映其源区物质主要来源于古老地壳。源岩判别图解和Al2O3/TiO2<100指示其为中上地壳变质砂屑质沉积岩部分熔融的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为500.3Ma±1.2Ma, 结合锆石CL图像具有岩浆环带特征和Th/U>0.4, 推断该年龄为花岗岩的形成年龄。综合区域地质背景, 认为该岩石形成于与洋壳俯冲作用有关的陆缘火山弧环境。     

中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。