Inversion of coseismic stress-triggered fault slips using borehole strainmeter observations

Coseismic stress-triggering is becoming a new hot spot of research. Coseismic strain steps recorded by borehole strainmeters are particularly valuable in studying coseismic stress-triggered fault slips. Based on the theory of dis location, one can invert the triggered fault slips with such data if he/she has a well understanding about the local faults. Genetic algorithm can be applied to significantly raise the efficiency of searching a best solution among all possibilities in this kind of inversion. A testifying check of the program and analyses of each parameter＇s influence may further enhance the reliability of inversion results. Taking complexity of geological structure into account, the inversion results should be regarded as the predominant property or a comprehensive effect of triggered local faults＇ activities. As an attempt, we inverted the assumingly active faults＇ slips triggered by the Ms=8.1 Kunlun Mountain earthquake over Beijing area.     

海南省五指山土壤中的重金属元素含量

海南省地处热带地区，山地面积占25．4％，五指山是海南山地的核心，也是海南最高峰，从下而上依次分布着砖红壤、赤红壤、黄壤、灌丛草甸土。五指山土壤普遍遍缺，而Zn、Ni、Pb、Cd、Cr、Co含量属正常值。在成土过程中，Cd有一定积累，其他元素有明显淋溶。在自下而上的垂直带谱中，Zn、Co含量呈现递减，Cd则相反，Ni、Pb、Cu、Cr含量呈现波浪式变化。气候因素是影响五指山土壤重金属元素含量及分布的主导因素。     

甘肃省龙首山芨岭铀矿床成矿热液流体特征研究

芨岭铀矿是中国北方最典型的钠交代型铀矿床之一,文章通过对芨岭矿床ZKJ9-4钻孔深部所见含矿蚀变闪长岩、近矿蚀变闪长岩、远矿蚀变闪长岩、闪长岩原岩地球化学特征和组分迁移计算及矿体中心部位的淡粉红色方解石脉流体包裹体特征、均一温度、盐度和激光拉曼光谱研究,认为芨岭钠交代型铀矿床的成矿流体含有大量碳酸铀酰络合物[UO_2(CO_3)_2]~(2–)和[UO_2(CO_3)_2]~(4–)的同时还含有丰富的SiO_2、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、∑REE、U、Th、Ga、Sr、Zr、Ba、Rb、Nb、Mo、Cd、Sn、Hf、Ti、Ta、CO_2、H_2S和CH_4等组分,成矿流体具有较强的还原性,并对MnO、K_2O、Cr和Co具有较强的交代溶蚀作用。成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,热液温度为(300±20)℃,盐度为2.99 wt%~4.57 wt%NaCl,密度为0.75~0.77 g/cm~3。流体沸腾是芨岭钠交代型铀矿成矿物质的早期卸载机制,晚期成矿流体中加入了大量的大气降水,流体混合作用进一步促进了成矿物质的卸载。     

小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程

选择海螺沟冰川退缩区,对冰川退缩年龄分别为0年、30年、40年、52年、80年、120年的样点按土壤发生层分层采集样品,通过分析样品的化学风化速率及理化性质变化,探讨小冰期结束以来土壤发育过程及影响因素,并评估不同阶段土壤质量。结果表明,退缩区前40年样点中主要以碳酸盐风化为主,80年后硅酸盐风化作用增强。土壤长期风化速率随土壤年龄呈现升高-降低-升高的趋势,52年样点长期风化速率最低,为48.06 cmol/（m² ·a）,矿物组成和气候是影响土壤风化速率的重要原因。土壤的粒度组成以砂粒为主,多数样点占比约为80%~90%。随着土壤年龄增加,容重值和pH减小,pH从8.54减小到5左右;土层厚度、土壤有机质（SOC）及总氮（TN）含量增加,这些土壤理化指标的快速变化表明冰川退缩区土壤发育迅速。适宜的温度、充足的降水以及快速的植被演替可能是退缩区土壤快速发育的原因。模糊数学法计算土壤质量的结果显示,除了0年样点,其余样点土壤质量指数（SQI）均大于0.4,说明退缩区土壤质量状况整体属于中等水平,土壤肥力状况较好。研究结果有助于揭示土壤矿物风化过程和土壤发育的影响因素,理解土壤发育机制。

     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

山地环境系统研究新框架

20世纪80年代,地球系统科学概念开始出现,同时期全球变化研究迅速展开,可持续发展理念提出并获得广泛认同,这些都为山地环境系统研究提供了新的发展契机.当前,全球山地环境系统研究面临两大问题:山地环境变化和山区发展挑战.国际上围绕山地环境系统研究,逐渐形成若干清晰的主题,包括山地构造地貌和山地气候地貌,山地灾害在山地环境演化过程中的作用,山地(及流域)环境系统生物地球化学循环,山地全球变化和人类活动的影响与适应等.对于我国山地研究来说,核心科学问题是:我国山地环境系统是如何响应不同时间尺度全球变化和日益加剧的人类活动的影响?在此背景下如何构筑我国山区可持续发展的根本战略和支撑战略?对此核心问题的全面深入研究,将有望使我国山地环境研究水平提高到一个新的更高层次,并占据国际山地研究领域中不可替代的重要位置.为此,我们提出,以我国山地环境大断面研究为抓手,以梯度格局、系统关联和区域差异等为研究切入点,在山地环境系统的格局、干扰、过程、响应和适应研究等方面有所突破,促成我国山地环境系统研究新框架的形成,为世界山地研究做出我们应有的贡献.     

柴北缘超高压地体折返过程中地壳深熔的岩石学研究

宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层结构,锆石核部无明显分带特征,并呈现出重稀土平坦和无Eu异常的稀土配分模式,～450Ma的年龄结果与区域上榴辉岩峰期变质时代一致;发光较弱的锆石边部具不明显的环带结构和较低的Th/U比值,～426Ma年龄结果代表了熔体的结晶时代。富含钾长石的浅色体中的锆石U-Pb定年结果记录的～910Ma、～450Ma和～426Ma三组年龄分别代表了片麻岩原岩结晶时代、高压-超高压变质作用时代和熔体结晶时代。富含斜长石的浅色体具有高SiO_2、Al_2O_3、CaO、Na_2O、Sr和LREE,而低MgO、FeO~T、K_2O、Y、Yb和HREE的英云闪长岩-奥长花岗岩的地球化学特征;而富含钾长石的浅色体具有高的SiO_2、Al_2O_3和K_2O+Na_2O,而较低的CaO、MgO、REE的花岗岩地球化学特征。黝帘石和少量的多硅白云母的脱水分解是触发超高压榴辉岩发生部分熔融形成富含斜长石的浅色体的主要机制;而多硅白云母的脱水分解则是触发超高压片麻岩部分熔融形成富含钾长石浅色体的主要机制。这些浅色体显著的促进了柴北缘超高压地体的快速折返,并对大陆俯冲隧道中的元素迁移和壳-幔作用具有重要的影响。     

南祁连化隆地区鲁满山花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于南祁连化隆地区的鲁满山花岗岩体,岩石类型主体为黑云二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得其成岩年龄为(452.9±1.8)Ma,属于加里东期岩浆活动的产物。化学组成上,岩体具有高硅、富碱的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性系列。微量和稀土元素组成上,岩体富集大离子亲石元素Rb、U、Th、K和Pb,亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti,具明显轻稀土富集,重稀土亏损特征,显示较强烈的负Eu异常(δEu=0.06~0.55,平均0.31),综合地质地球化学资料指示该岩体应属于高分异的Ⅰ型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示,岩体的εHf(t)为-7.4~0.1,二阶段模式年龄介于1425~1930 Ma,指示成岩过程中应有亏损地幔组分参与,其壳源源区很可能包括化隆岩群。结合区域构造演化,认为鲁满山花岗岩体形成于柴北缘洋壳与中南祁连陆壳俯冲碰撞的地球动力学背景下,由幔源岩浆与其诱发的地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合后再经历分异演化形成。     

甘肃南祁连党河南山中奥陶世火山岩的地球化学特征

甘肃南祁连褶皱带党河南山地区中奥陶世火山岩的岩石学和微量元素、稀土元素的地球化学等研究证明,本区火山岩由基性火山岩和中性火山岩组成。其中,基性火山岩分属碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列;而中性火山岩为一套钙碱性安山岩,二者均具有低钾、高钠的特点。这些火山岩的稀上元素配分曲线均属于轻稀土富集型,(w(La)／W(Yb))_N=2.73～7777,(w(La)／w(Sm))_N=1.43～3.21,(w(Gd)／w(Yb))_N=1.01～1.92．明显地表现为轻稀土元素配分曲线陡倾,而重稀土元素配分曲线相对平坦的特征。微量元素配分曲线图表现为大离子亲石元素的富集和Nb、Ta、Zr、Hf及Ti不同程度的亏损。这些岩石学和地球化学的特征证明本区火山岩形成于岛弧环境。     

金沙江下游白鹤滩水电站岩体结构的建造特征

拟建的白鹤滩水电站的坝基为峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩由火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉积火山碎屑岩类所组成。火山熔岩又可划分为斜斑玄武岩、块状玄武岩和杏仁状玄武岩;火山碎屑岩包括集块岩、火山角砾岩以及凝灰岩;而沉积火山碎屑岩类则由沉火山角砾岩和沉凝灰岩所组成。不同类型岩石的结构构造、矿物成分和形成环境不同,导致它们的岩石力学性质和工程性能也不相同。块状玄武岩、斜斑玄武岩和沉积火山碎屑熔岩的抗压强度和抗风化能力都比较大,因而具有很好的工程地质稳定性;杏仁状玄武岩、火山碎屑熔岩的抗压强度稍低,但抗风化能力很好,因此也具有较好的工程地质稳定性;而火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩的抗压强度和抗风化能力都很低,往往形成岩体中的软弱夹层,工程地质稳定性较差。