论地震数值预报——关于我国地震预报研究发展战略的思考

随着中国工业化和社会现代化进程的加快 ,中国城市化进程必将进一步加速。如何减轻地震灾害的问题正变得日益严峻。尽管地震预测是一个举世公认的国际性科学难题 ,但在强化各种减轻地震灾害措施的同时 ,仍须大力推进地震预测研究。为此 ,需要打破长期徘徊在以地震前兆异常监测为基础的经验性预测局面 ,把注意力尽快转向研究以动力学为基础的数值预报。以GPS为代表的空间对地观测技术 ,岩石圈巨型高分辨率宽频带流动地震台阵观测技术以及数值模拟技术已经为地震数值预报研究提供了前所未有的技术基础。以地震数值预报为目标的GPS阵列地壳形变连续观测 ,高分辨率地壳上地幔结构探测 ,地壳动力学 ,地震孕育和破裂过程的理论、模拟试验和实际观测 ,数据同化和计算软件的开发应成为今后研究的重点。现在的问题是 ,需要积极借助数值天气预报的经验 ,强化多学科 ,多部门的组织协调 ,尽早在有条件的地区开展地震动力学数值预报的科学试验。地震数值预报研究必将极大地促进中国地震科学基础研究和地震预报的进一步发展。     

汶川8.0级地震前BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到的地形变异常现象

地倾斜连续观测是地壳形变观测研究中重要内容。汶川8.0级地震前,布设在四川德阳金河测点的新型BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到了明显的地形变异常现象。分析其观测结果可知,汶川8.0级地震前约半月时间内德阳金河测点的地倾斜运动速度较过去的平均运动水平提高了数十倍,且震前地表快速倾斜的方向在N25°W左右。除此之外,德阳金河BSQ型数字垂直摆倾斜仪测点还观测到较为完整的,对应于可以反映地表应力集中、释放过程的震前地表破裂过程。上述现象为今后研究强震孕育机理提供了重要的信息。介绍与分析了布设在龙门山断裂带附近的其它类型地倾斜仪在震前的观测结果。事实证明,BSQ型数字垂直摆倾斜仪在强震前的浅表过程监测中具有重要意义,值得在今后的地震前兆台网工作中进行推广。     

上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据

玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。     

鲁西地壳隆升的伸展构造模式

伸展链锁断层系，形成了鲁西的主导造格局，即“块断”构造。它是由中、生代两次伸展运动形成的。伸展运动幔源岩浆活动有着密切的成生联系。伸展运动的结果，形成了以泰山－鲁山－沂山为核心的鲁中块隆，它至今耸立于周围以平原地貌为标志的地堑系之间，隆起的高点，就是当今的泰山。     

四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征

四川盆地是中国西南部重要的含油气盆地,在东部和南部地区下志留统龙马溪组页岩广泛发育。在川东南、鄂西渝东地区的勘探井中志留系具有良好的气显示。研究区龙马溪组厚65~516m,底部为一套海侵沉积的富含笔石的黑色页岩,龙马溪组向上和向东砂质和钙质含量增加,演变为浅水陆棚沉积。龙马溪组主要由层状-非层状泥/页岩、白云质粉砂岩、层状钙质泥/页岩、泥质粉砂岩、层状-非层状粉砂质泥/页岩、粉-细粒砂岩、钙质结核、富含有机质非层状页岩8种岩相组成。总有机碳含量(TOC)为0.2%~6.7%。有机质以II型干酪根为主,Ro为2.4%~3.6%。页岩中石英矿物含量在2%~93%,主要呈纹层状或分散状分布,主要为陆源碎屑外源成因。龙马溪组页岩岩心孔隙度为0.58%~0.67%,渗透率为0.01×10^-3μm²~0.93×10^-3μm²。扫描电镜下龙马溪组页岩微孔隙度为2%左右,主要包括晶间孔和粒内孔,孔隙直径为100nm~50μm。页岩储层的形成机理主要为有利矿物组合、成岩作用和有机质热裂解作用。龙马溪组与美国Barnett页岩具有一定差异,主要表现在龙马溪组页岩埋藏较深、热演化程度较高、含气量较低、储层较致密、以陆源成因石英为主。对于评价下志留统龙马溪组页岩气勘探前景而言,今后须重点加强针对龙马溪组底部黑色硅质岩系石英成因、成熟度、埋藏史、含气量等方面的研究,以及进行详细的古地貌和古环境恢复。     

中国区域地壳稳定性定量化评价与分区

中国地处环太平洋构造带与地中海构造带交接部位,地质构造复杂,活动性较为强烈,各种内动力地质灾害比较严重,总体看来中国区域地壳稳定性相对较差。为了使区域地壳稳定性评价与分区获得定量化认识,更好地服务于经济建设和减灾防灾,本文在分析中国现今活动的主要构造体系与内动力地质灾害的分布规律的基础上,首先进行区域地壳稳定性定量化评价待评区的划分;其次进行定量化评价指标的选定、取值、权重分配及评价标准的确定;最后运用模糊数学进行中国区域地壳稳定性定量化评价与分区。      

青藏高原西部班公-怒江缝合带下方地壳结构与地块拼合模式

利用远震接收函数偏移成像方法获得青藏高原西部Hi-Climb项目剖面北段地壳结构转换波成像。结果显示班公-怒江缝合带下方拉萨地体上地壳向N仰冲,下地壳向N俯冲,而羌塘地块上地壳向S仰冲,下地壳向S俯冲,可能意味着青藏高原西部拉萨地块和羌塘地块具有复杂的拼合过程。结合前人的岩石学研究成果,建立了新特提斯北洋盆洋壳S向俯冲、距今60～50Ma印度板块与欧亚板块碰撞后,拉萨地块的下地壳向羌塘地块下俯冲,而后印度板块俯冲到羌塘地块下方的地块拼合模式     

假玻状岩研究的新进展

综述了假玻状岩研究的主要进展，假玻状岩形成的磨擦熔融机制与机械磨碎机制实际上不是过去所认为的是两种互相排斥的机制，而是在假玻状岩形成过程中两个密切相关的阶段，磨碎作用是熔融发生的必要的前提条件；假玻状岩不仅可以形成于脆性域（与碎裂岩相关），而且可以形成于脆韧性过渡区（与糜棱岩相关），形成的最大深度可达１８ｋｍ；假玻状岩是围岩中矿物选择性熔融的产物，矿物优先熔融的顺序（从易到难）为：层状硅酸盐、链状     

Cenozoic Crustally-derived Carbonate-rich Magmatic Rocks in West Junggar,North Xinjiang,Western China: Geochronology,Geochemistry and Tectonic Implications

The carbonate-rich magmatic rocks of West Junggar are distributed in the Baijiantan and Darbut ophiolitic mélanges in the forms of extrusive rocks overlying the mélanges and dykes, either along the margins of the mélange or cross-cutting components of mélanges. Chilled margin and flow structures are present. A SHRIMP zircon U-Pb age of 39.7 ± 1.3 Ma indicates that these carbonate-rich rocks in West Junggar were formed during the Eocene. They have low concentrations in REEs, Th, U, Nb, Ta and are characterized by extremely low εN d(t), high(87 Sr/86 Sr)i ratios, relatively high δ18 OV-SMOW values and high δ13 CV-PDB values, which is similar with most sedimentary carbonates. Furthermore, no contemporaneous mantle-derived silicate rocks have yet been found in West Junggar. The carbonate-rich rocks in West Junggar are thus distinct from mantle-derived carbonatites and are interpreted to result from melting of the Carboniferous sedimentary carbonates at crustal levels, these rocks therefore being referred to as 'crustal carbonatites'. The Eocene crustal carbonatites in West Junggar and other Cenozoic magmatic rocks in North Xinjiang are generally situated along regional strike-slip faults or fault intersections. Therefore, we propose that the reactivation of the Darbut and Baijiantan crustal-scale strike-slip fault zones(ophiolitic mélanges), due to the far-field effects of the Indian-Eurasian collision, enables decompression melting of the underlying continental lithospheric mantle. These resulting melts ascended to the lower crust through the strike-slip faults, causing partial melting of the Carboniferous carbonaceous sediments. The crustal carbonatites in West Junggar provide a new piece of evidence for Cenozoic magmatism in North Xinjiang and are also significant for the investigation of tectono-magmatic relations in North Xinjiang and the Central Asian Orogenic Belt.     

下扬子下寒武统岩相古地理及烃源岩条件研究

以下扬子下寒武统为研究对象,利用野外露头、岩心、岩石微观分析、有机地球化学等资料,在地层对比基础上,开展了下扬子下寒武统岩相古地理研究及烃源岩条件评价。结果表明：下扬子下寒武统主要发育硅质岩、硅质泥页岩、碳质泥页岩、灰质泥页岩、泥灰岩、白云岩6种岩石类型;地层可划分为3段,其中安吉-石台-上海地区三段发育齐全,其他地区一段大部分缺失,二段存在不同程度缺失;沉积相主要发育盆地、陆棚、斜坡、台地边缘、局限台地5种类型;烃源岩主要分布于石台-安吉、滁州-盐城、德兴-桐庐盆地相及周边陆棚相,石台-安吉地区是烃源岩发育最有利区,泥岩厚度300~700m,TOC为3%~9%,平均4.5%~5.76%;德兴-桐庐地区泥岩厚度200~400m,TOC为3%~9%,平均4.96%;滁州-盐城凹陷泥岩厚度50~200m,TOC为2%~4%。下扬子下寒武统烃源岩干酪根类型全部为Ⅰ型,有机质组分主要为腐泥组,以藻类体为主,含少量腐泥无定形体。下扬子下寒武统烃源岩均处于过成熟演化阶段,总体上由皖南盆地区向两侧台地逐渐降低,九江、景德镇、黄山及开化淳安地区受火山岩影响Ro在4.0%以上;安庆-溧阳-南通以南,湖州-苏州以西处于盆地、陆棚及斜披部位,埋深大,Ro为3.0%~4.0%;潜山、南陵、无为、金坛及苏北中新生代凹陷由于后期埋深较大,Ro在3.0%以上;其他区域Ro为2.0%~3.0%。