四川芦山7.0地震和汶川8.0地震震源区地壳岩石圈变形特征分析

地壳和岩石圈变形特征研究对于深入了解中强地震的深部孕震环境具有重要科学意义.本文联合P和S波远震接收函数偏移成像结果,对发生过芦山7.0地震和汶川8.0地震的龙门山断裂带及附近区域地壳和岩石圈结构进行分析.结果揭示出在青藏高原向四川盆地过渡的龙门山断裂带,Moho面和岩石圈底界面(LAB)呈现出强烈变形,特别是芦山地震和汶川地震震源区下方地壳出现了错断、下凹,岩石圈也呈现下凹变形特征.这种地壳及岩石圈变形所代表的高应力的积累可能是汶川和芦山地震发生的重要深部地球动力学背景.     

苏鲁超高压变质带的深部构造特征——宽频地震层析结果

为了探测苏鲁超高压变质带的岩石圈结构实施了山东日照到滨洲剖面的宽频带地震探测,于2003～2005年使用REFTER130-01型和CMG-6TD型三分量地震仪(频宽50～60s).以10～25km间距布设了25个台站观测近三年时间.由远震地震层析反演结果得到了华北板块、超高压变质带、扬子板块清晰的P波速度图像.华北板块具有简单的低速体形态,越过郯庐断裂向超高压变质带扩张,并平稳地由郯庐断裂向北延伸直到黄河以北的古城镇.Moho面和岩石圈深度分别为30～35km,75～80km;扬子板块为高速体,界于两者之间的苏鲁超高压变质带地壳的平均速度大于两侧板块,剖面上从日照到五莲-烟台断裂范围内除地壳为高速体外,30～60km深度范围内有一个高速体和一个低速体拼会在一起,构成了超高压变质带岩石圈最突出的构造特征.此高速体应为榴辉橄榄岩等超基性岩组成,它可能属于折返回来又被移动的超高压变质岩组合体,并与华北板块基底直接接触,超高压变质带的下界面深度为60km.下界面平直,可能意味着正在消退的造山带的山根,或是造山带的下一层Moho面?郯庐断裂带地壳出露的共四条带,比较陡的产状向深部延伸,并逐步向南倾,TLF2～TLF4在岩石圈底界处合并.     

关于岩石圈有效弹性厚度的地质理解

简要回顾了岩石圈均衡理论的发展及岩石圈区域均衡和挠曲理论在岩石圈动力学研究中起的作用,阐述岩石圈有效弹性厚度(Te)的概念和特征。强调Te的研究是地质学和地球物理学的紧密结合,即通过岩石圈挠曲理论和区域均衡原理,对地形和重力资料进行谱分析计算,来获取岩石圈的物理性质信息。计算的Te(和相应的挠曲刚度)是岩石圈等效的强度,与爆破地震、地震层析成像和大地电磁测深等方法观测到的岩石圈和地壳厚度不同,它们之间只有通过岩石圈的屈服刚度包络面(YSE)才能比较。大洋和大陆岩石圈YSE的理论计算,表明Te值显著小于地震学的地壳和岩石圈厚度。尤其对于大陆岩石圈,地壳厚度、热年龄和应变率均可显著影响岩石圈的强度。本文还以滇西为实例介绍了对相干值曲线计算的新认识和当前岩石圈Te研究的最新趋势。     

西藏洞错晚白垩世花岗闪长斑岩: 岩石圈拆沉的产物

班公湖-怒江缝合带是国内外备受关注的特提斯构造域的重要组成部分,可为恢复和反演特提斯洋构造演化提供重要依据。对南羌塘地块南缘洞错地区晚白垩世花岗闪长斑岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb定年、全岩地球化学和Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究结果显示,该花岗闪长斑岩形成时代为74.1±1.1 Ma,εHf（t）值为4.5~6.9。全岩地球化学特征显示,其为高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素,轻重稀土元素分馏较强,具弱负Eu异常;富集Rb、Th、U、K和Pb,亏损Ba、Nb、Ta、La、Ce、P和Ti。该花岗闪长斑岩为加厚新生下地壳部分熔融的产物。在综合区域最新研究成果的基础上,认为该花岗闪长斑岩形成于后碰撞环境,为班公湖-怒江洋闭合后岩石圈拆沉的产物。     

GDS—1000宽频带通用流动数字地震观测系统

GDS-1000宽频带通用流动数字地震观测系统主要用于大陆岩石层的人工及天然地震台阵研究、强震观测以及余震观测台网的临时布设。其主要技术指标为:动态范围120dB,前放增益1,16,128倍可调,高端频率6.25,25,45Hz可调,采样率25,100,200Hz可调,1MB固态数据存储器借助地震数据的压缩软件可以存储3MB以上的数据,工作温度范围-10—45℃,功耗小于3W。定时接受的BPM无线电授时信号可保证记录系统时钟校正误差小于10ms。其智能化地震触发系统可处于下列模态:近震触发,远震触发,近震和远震触发,任意地面运动信号触发,以及手动触发和定时触发。DSR-1000数字地震数据回收系统用于GDS-1000的参数预置、地震事件数据的转储和地震图的现场绘制。该系统在野外试验期间已取得大量近震、远震及核爆炸记录。     

皖东地区燕山期高镁中酸性侵入岩地球化学特征及动力学意义

皖东地区中酸性侵入岩为一套石英闪长岩-石英二长闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩组合,主要属于高钾钙碱性岩系列,具有高Al2O3、Sr、Sr/Y、(La/Yb)N、富集LREE和LILE、亏损HREE和Y、Yb、Eu弱负异常—正异常、岩石高(87Sr/86Sr)i、低εNd(t)等特征。与中国东部多数埃达克质岩石相比,岩石具有较高的Mg#值和相容元素Cr、Ni含量。研究表明:(1)皖东地区中酸性侵入岩可能是拆沉的下地壳基性物质经部分熔融作用及岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩相互反应的产物,石榴石作为残留相存在。(2)燕山早期皖东地区存在受特提斯构造域挤压构造控制的地壳加厚过程,早白垩世受太平洋构造域影响的郯庐断裂带大规模左行平移活动是触发下地壳拆沉的主要因素。皖东地区中酸性侵入岩是两大构造体制域发生转换的岩浆岩石记录。     

岩石圈塑性流动波的实验研究(Ⅰ)

实验采用了适当配比的塑化松香 ,模拟岩石圈延性层 ,研究边界驱动条件下塑性流动波的传播过程。实验表明 ,塑性流动波类似于粘性重力波 ,并有“快波”和“慢波”之分 ,二者分别由主波和辅波叠加而成。主波类似于孤立波或涌波。根据相似原理 ,“快波”主波的外推波速约为 0 .12～2 .5km/a ,在波速量级上大致相当或接近于岩石圈下层某些控制地震迁移的塑性流动波     

扬子板块北缘壳（慢）岩石圈结构与古生代盆地

“七·五”计划期间,在扬子板块北缘地带所作地震测深(DSS)和大地电磁测深(MTS)成果揭示了该地带壳(慢)岩石圈结构,提供了分析古生代盆地形成演化的深部地质依据。本文据深部地球物理资料探讨古生代盆地的深部地质结构与其所处大地构造背景之内涵。早古生代扬子板块北缘秦巴地区为被动边缘型盆地,江南大别区为陆内裂谷;晚古生代,秦岭大巴地区为前陆盆地,江南大别地区为陆表海盆。     

Denudational isostatic rebound of intraplate highlands: The lachlan river valley,Australia

A range of evidence from the Lachlan valley in the southeast Australian highlands is consistent with Neogene isostatic rebound in response to denudational unloading. This evidence is found along the inland edge of the highlands in the transition zone between the highlands proper and the Lachlan's inland alluviated valley and the intracratonic Murray Basin. The amounts and rates of uplift indicated by offsets of suballuvium bedrock profiles and the long profiles of Tertiary valley-filling basalts are consistent with modelling of denudational rebound using known rates of highland denudation and basinal sedimentation, and reasonable crustal properties. The modelling shows that weak to moderately strong strong lithosphere (effective elastic thickness, T_e = 1-25 km) and strong lithosphere (T_e = 100 km) are all consistent with the observed amounts of rebound. Strong lithosphere must be broken, however, to be consistent with the field data. Even in the Australian setting, which is characterized by very low rates of denudation, isostatic rebound in response to denudational unloading must be a significant factor in maintaining highland elevation and must be incorporated in models of long-term landscape evolution. It would be expected that denudational isostatic rebound would be an even more significant component of long-term landscape evolution in areas of higher denudation rates.     

台湾海峡及其邻区岩石圈层下地幔流应力场

本文应用卫星测到的2～30阶球谐函数系数(GEM8) 计算了台湾海峡及邻近地区的岩石圈层下地幔流应力场。在比较了该区域的构造地质以后,发现应力场的方向,尤其是在板块收敛区域的甚高阶场(26～30阶)的方向与在菲律宾海和南海等区域的板块运动方向一致。