川东弧形带三维构造扩展的AFT记录

对川东弧形褶皱带北段、中段和南段的三条剖面,进行了7件样品的磷灰石裂变径迹(AFT)测试,结合前人已发表的4件样品,分析模拟了主要背斜的隆升－剥露热历史.结果表明川东弧形带主体构造变形时间为135→65 Ma,即早白垩世早期到晚白垩世晚期.进而建立并对比了三条剖面的构造变形时序,揭示出川东弧形带的三维构造扩展历史:(1) 平行于构造线走向,表现为从中心向两翼的构造扩展,弧形带中段的构造变形最早,起始时间为早白垩世早期(约135 Ma),北段和南段的变形较晚,起始时间为早白垩世晚期(约100 Ma);(2) 垂直于构造线走向,在弧形带北段和中段均表现为由东向西的构造扩展,而在弧形带南段,由于受到前缘华蓥山断裂的影响,表现为自西向东的变形时序.川东弧形带的三维构造扩展历史暗示了"弯山构造"的成因模式,以及华蓥山先存断裂对弧形构造的限制作用.     

龙门山推覆构造带中段山前断裂晚第四纪活动的地质与地球物理证据

龙门山逆冲推覆构造带中段山前断裂的存在和最新活动时代一直是个争论的问题.石油地震探测资料和浅层地震剖面揭示该断裂的存在,并断错了第四系;野外调查表明,龙门山中段山前存在明显的线性地貌特征,山前断裂断错晚了更新世晚期的洪积台地;探槽剖面揭示距今约1500 a之前在山前断裂上曾发生过一次地表破裂型事件,而该断裂未来具备发生强震的潜势.断错地貌的差分GPS测量和年代学分析显示山前断裂晚第四纪垂直滑动速率大于0.36 mm/a,其与龙门山中段主干断裂活动强度相当,说明龙门山山前断裂在龙门山逆冲推覆构造带的变形中也承担着重要的作用.该研究不仅能为成都平原的地震危险性评价提供基础资料,也有助于全面理解青藏高原东缘的隆升机制.     

青藏高原东缘及四川盆地的壳幔导电性结构研究

自从2008年M_S8.0级汶川大地震发生以来,青藏高原东缘便成为地质与地球物理研究的热点区域.该区域的龙门山断裂带标志着青藏高原东缘与四川盆地的边界.汶川地震即发生于龙门山断裂带内的映秀-北川断裂上.该地区现有的研究工作多集中于青藏高原东缘及四川盆地的西部,对四川盆地东部构造情况的研究目前较少.在SinoProbe项目的资助下,完成了一条跨越青藏高原东缘及整个四川盆地的大地电磁测深剖面.该剖面自西北始于青藏高原内部的松潘-甘孜地块,向东南延伸穿过龙门山断裂带、四川盆地内部及四川盆地东部的华蓥山断裂,最终止于重庆东南的川东滑脱褶皱带附近.维性分析表明剖面数据整体二维性较好,通过二维反演得到了最终的电性结构模型.该模型表明,从电性结构上看,沿剖面可分为三个主要的电性结构单元,分别为:浅部高阻、中下地壳低阻的松潘-甘孜地块,浅部低阻、中下地壳相对高阻的四川盆地,以及华蓥山以东整体为高阻特征的扬子克拉通地块.龙门山断裂带在电性结构上表现为倾角较缓、北西倾向的逆冲低阻体,反映了青藏高原东缘相对四川盆地的推覆作用.其在地下向青藏高原内部延伸,深度约为20 km左右.在标志逆冲推覆滑脱面的低阻层下存在一电性梯度带,表征着低阻的青藏高原中下地壳与高阻的扬子地壳之间的电性转换.位于四川盆地东边界的华蓥山断裂在电性结构上表现为一倾向为南东向的低阻体插入高阻的扬子克拉通结晶基底,切割深度约为30 km左右.这一结构反映出华蓥山向西的推覆作用.在电性结构模型的基础上,进一步讨论了青藏高原东缘的壳内物质流、青藏块体与扬子块体的深部关系以及青藏高原东部的隆升机制等构造问题.     

中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地构造演化阶段

早白垩世是中国东部及邻区强烈的伸展裂陷和岩石圈减薄时期。根据裂陷盆地几何形态特征和展布型式 ,将早白垩世裂陷盆地分为泛裂陷型 (燕山—松辽断陷盆地群、蒙古断陷盆地群等 )、狭窄型 (沂沭裂谷系、伊兰—伊通裂谷带 )和菱形状型 (胶莱盆地、三江盆地、鸡西盆地等 ) 3种类型。通过综合分析和对比不同类型裂陷盆地沉积序列和构造演化历史 ,结合郯庐断裂带和秦岭—大别造山带白垩纪构造演化历史的研究成果 ,区分了中国东部早白垩世 2个显著不同的引张裂陷阶段和一个构造挤压反转阶段。早白垩世早期引张裂陷阶段 ( 1 4 0～ 1 2 0Ma)形成了宽广展布的燕山—松辽断陷盆地系和蒙古断陷盆地系 ,沿郯庐断裂带发生右旋走滑活动 ,控制了断裂带西侧南华北伸展走滑盆地和东侧胶莱、三江等和沿敦—密断裂带走滑拉分盆地的发育 ;早白垩世中期引张裂陷阶段 ( 1 2 0～ 1 0 0Ma) ,沿郯庐断裂带中、北段发生裂谷作用 ,形成沂沭裂谷系和伊兰—伊通裂谷带 ;早白垩世晚期 ( 1 0 0～ 90Ma)在区域NW SE向挤压应力场作用下 ,所有早白垩世裂陷盆地发生不同程度的构造反转 ,沿郯庐断裂发生强烈的左旋走滑运动。最后指出 ,太平洋古板块向东亚大陆边缘俯冲诱发的大陆岩石圈底侵作用、拆沉作用、地幔底辟和对流 ,以及来自西部块体     

浅谈中国大陆东缘中生代地质演化与泛太平洋板块活动的关系

本文旨在厘清中生代中国东缘受泛太平洋板块俯冲作用影响下,其可能形成的地质记录的时空分布与泛太平洋板块活动的关系。前者主要从岩浆、构造、沉积盆地的时空演化等角度出发,后者的运动学参数集中在俯冲角度、速度、方向等维度。结果显示：俯冲角度、速度以及方向的改变都有可能形成与之对应的地质事件;但是中国东缘（东北、华北和华南）区域地质记录间的差异也表明,即使都可能遭受俯冲作用,由于个体特殊的构造背景,最终的结果也不尽相同。我们对于中国东缘中、新生代的这一特殊构造现象进行了讨论,得出如下结论：首先三联点力学稳定性分析结果认为,在华北和华南碰撞拼合后,中国大陆东缘可能存在TTT、TTR或者TFT的三联点,而不是简单的稳定的被动大陆边缘;另外,中国华南早、中侏罗世近东西向岩浆岩的形成可能与法拉隆板块和伊泽奈岐板块洋中脊俯冲有关;晚侏罗-早白垩世的板片后撤由NWW向的伊泽奈岐板块与太平洋板块的洋中脊扩张作用所致;而华北克拉通东部记录侏罗纪伊泽奈岐板块俯冲的证据不足,可能并没有发生板块俯冲作用,表现为板块运动与作为中国东部最为薄弱地区的郯庐断裂带的强烈耦合作用。     

从四川盆地与江汉沉降区的对比提出对新华夏系的质疑

以四川盆地和江汉沉降区作为典型, 剖释华夏系及新华夏系的内涵, 用以探索、研究中国东部的大地构造特征。四川盆地是上叠在上扬子准地台基础上发育起来的晚三叠世-侏罗纪大型坳褶盆地, 是华夏系第三沉降褶带中的一个典型盆地; 而江汉沉降区则是上叠在中扬子褶皱带上发展起来的白垩-第三纪断陷区, 是新华夏系第二断陷带中的一个典型沉降区。两者属于不同世代、不同性质的盆地, 其间存在广泛的构造不整合。李四光所说的新华夏系"三隆"、"三坳", 其实是中国东部乃至东亚地区一个巨型的复合构造区带, 它包括了华夏系及新华夏系的叠置复合。研究结果证明中华夏系不存在, 它是华夏系的变种。为了正确地描述中国东部大地构造的基本特征, 有必要进一步明确华夏系及新华夏系的内在含义。      

东天山土屋—延东铜矿矿区晚志留世岩体的发现及构造意义

东天山大南湖-头苏泉岛弧带位于吐哈盆地南缘,是中亚造山带的重要组成部分,也是我国新疆地区最重要的成矿带之一,其形成时间和构造属性一直存在争议。本次研究首次在该岛弧带中最大的斑岩矿床土屋延东铜矿区发现了晚志留世花岗闪长岩,并对其进行详细的岩石学、年代学、全岩元素地球化学和Sr - Nd - Hf同位素分析,探讨其岩浆来源和构造背景。LA - ICP - MS锆石U - Pb定年结果显示,该岩体成岩年龄为420 Ma左右,为晚志留世岩浆活动的产物。全岩元素地球化学研究结果表明,花岗闪长岩显示准铝质到弱过铝质,中等镁值和钙碱性系列的地球化学特征;微量元素方面则富集轻稀土(LREE)元素、大离子亲石元素(LILE：Rb,Ba,K)和地球化学性质活泼的不相容元素(U,Th,Pb),相对亏损高场强元素(HFSE：Nb,Ta,Ti)。这些主微量元素地球化学特征均显示出岛弧岩浆岩的地球化学属性,其εNd(t)值为4.05~4.07,87Sr/86Sr初始值为0.704 149~0.704 520,εHf(t)值为8.91~11.66。Sr - Nd - Hf同位素特征表明它们来源于新生地壳,没有受到明显的古老大陆地壳混染。晚志留世花岗闪长岩体的发现表明：大南湖-头苏泉岛弧带与其北部的哈尔里克岛弧带在早古生代可能属于同一大洋岛弧,并且与中部的卡拉塔格-小热泉子弧后(间)盆地构成统一的弧盆体系,该认识对解构东天山古生代弧盆体系演化具有较为重要的地质意义。     

东太平洋多金属结核富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制

为探讨东太平洋CC区多金属结核中富钡镁锰矿细脉蛋白石层的成因机制,利用矿相显微镜、电子探针和ICP-OES,对蛋白石层及其周围铁锰氧化物进行了显微结构特征和化学成分特征的研究。结果表明:高反射率矿物结晶程度较好,主要由MnO组成,具有高Mn低Fe的特征,为成岩成因的钡镁锰矿。中反射率矿物结晶程度较差,主要由MnO和FeO组成,为水成成因的水羟锰矿。低反射率矿物为一种半透明矿物,主要由SiO₂组成,为生物成因的蛋白石。根据钡镁锰矿、水羟锰矿和蛋白石的成因机制,为蛋白石层及其内部钡镁锰矿细脉的形成过程建立了一个模型,共分为5个生长阶段:第1阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿;第2阶段,结核呈半埋藏状态接受SiO₂胶体的沉淀作用形成蛋白石层;第3阶段,结核呈半埋藏状态在氧化环境中形成水羟锰矿的同时,其成岩作用和蛋白石的脱水作用使蛋白石层中产生大量的裂缝;第4阶段,结核呈埋藏状态在弱氧化-还原环境中发生交代作用和重结晶作用形成钡镁锰矿;第5阶段,结核呈半埋藏状态形成水羟锰矿。     

冬季中国东部与北极之间近地面温度变化的年际联系

利用NCEP/NCAR再分析资料和国家气象信息中心整编的425站气温资料,借助经验正交函数分解（EOF）、相关分析和回归分析等方法探讨1956~2015年冬季北极及中高纬度近地面温度、西伯利亚高压的变化特征以及两者与中国东部气温直接和间接的年际联系。为此定义了3个西伯利亚高压指数,即西伯利亚高压中心强度指数（SHCI）、西伯利亚高压面积指数（SHA）和西伯利亚高压东边界指数（SHEB）。结果表明:从1998年开始冬季巴伦支海、喀拉海迅速增温,并在年际尺度上与中国东部气温存在显著的负相关关系,即北极近地面温度与中国东部气温的直接联系。同时,西伯利亚高压的3个指数也与北极地区近地面温度和中国东部气温有较好的年际关系,体现了西伯利亚高压是联系北极和东亚气候的桥梁,当北极近地面温度升高（降低）时,西伯利亚高压中心强度增强（减弱）,面积扩大（缩小）,东边界东伸（西退）,中国东部气温降低（升高）,即北极近地面温度（西伯利亚高压）与中国东部气温的间接（直接）联系。最后,讨论了北极近地面温度变化影响中国东部气温的可能物理机制。     

Influences of Madden–Julian Oscillations on the eastern Indian Ocean and the maritime continent

Oceanic response to Madden–Julian Oscillations (MJOs) is studied with satellite data, mooring observations, and reanalysis products to demonstrate that oceanic intraseasonal variabilities are a direct response to the atmospheric intraseasonal forcing. They propagate eastward to the Sumatran coast and southward along the coast to the southeastern Indian Ocean (SEIO) and the maritime continent, as coastal Kelvin waves. MJOs contribute to about 20% of the intraseasonal variabilities in the SEIO and the maritime continent. In addition, MJOs reduce the annual mean Indonesian Throughflow (ITF) and the associated westward temperature advection. However, MJOs only have slight influences on the peak ITF in boreal summer. The importance of INSTANT data is obvious not only for understanding of ITF but also for improving ocean reanalysis and should eventually lead to improved predictive understanding of phenomena such as MJOs.