菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及其对东亚构造运动的影响

根据菲律宾海的演化,指出菲律宾海板块的特点:以俯冲边界为主,易于产生形变.将理论结果与地球物理、地质以及GPS测量结果进行比较,发现菲律宾海板块内部及边界有明显形变.讨论了菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用,指出其相互作用有明显的分段性.在南海海槽一带有较强的挤压,在琉球海沟一带由于两板块耦合较弱及冲绳海槽的开裂,没有形成对东亚大陆的挤压;台湾附近两板块碰撞,对中国东南形成较强的挤压;在菲律宾群岛一带形成两板块间的复杂变形带,使两板块间的作用减弱.     

CGCS2000板块运动模型建立方法研究

使用国家级CORS站数据,建立了CGCS2000板块运动模型,该模型可以提供高精度的速度场,实现2000历元至当前历元的点位的归算。     

负浮力是板块运动的驱动力吗?关于岩石断裂力学的讨论

本文从岩石断裂力学的角度,讨论了俯冲板块下拉牵引力(负浮力)作为板块运动初始驱动力的可能性。笔者总结已发表的岩石抗张强度的岩石力学实验结果,并和现在普遍认为的负浮力的数量级进行对比分析,结果表明大洋岩石圈上部岩石强度较低,仅有n×10 MPa。虽然随着温度和压力的增加岩石圈的强度不断增强,但是在板块俯冲的初始阶段,大洋岩石圈可能无法承受拖曳板块运动高达n×10² MPa的应力。此外,构造模拟、热开裂、疲劳断裂、俯冲挠曲、俯冲脱水以及熔融作用等地质现象的分析,也表明俯冲板块的负浮力作为板块运动初始驱动力是不符合客观事实的。     

周向应力在地壳运动中的作用

地壳运动的驱动力一直存在争议。目前虽然提出了很多假说,但这些假说所描述的驱动力数量级均较小,不足以推动地壳运动;另外,大量实际地应力测量表明,水平主压应力在三个地应力分量中最大,被看作地壳“异常”压力,其机理也没有统一的认识。因此,有必要弄清楚地壳运动的动力来源是什么及为什么会出现这种水平应力占主导的现象。受背斜构造或石拱桥的侧向支撑的启发,通过地球模型受力分析得出,地壳作为球壳在自重下会相互挤压,在圆周方向产生很强的周向应力。周向应力大于重力,且由重力派生,和实测的地应力特征是一致的。推测该应力在20 km深处约为900 MPa,足以驱动板块运动(>500 MPa)。因软流圈是可流动的,其上面的岩石圈只要存在薄弱带,该应力就会释放,板块之间从而产生相对运动。整个洋壳和拱桥类似,在该力的作用下,会在俯冲带处下插至陆壳深部,俯冲带就是岩石圈的薄弱区,它因此会承担部分甚至全部洋壳的重量。最后提出,没有独立于重力的、可独立起作用的构造力或碰撞力,周向应力是地壳运动的唯一具有足够数量级的驱动力。     

青藏高原南部洋板块地质重建及科学意义

在复杂碰撞造山带中发现、识别和重建能够揭示从洋中脊形成到海沟俯冲消亡洋陆转换过程的洋板块地层(OPS)单元及岩石组合序列,是大陆动力学研究的重大课题。本文在冈底斯地块南部与雅鲁藏布江结合带东段地区发现和识别出大量洋岛、海山、洋内弧、楔顶盆地、大洋盆地等洋板块地层。通过对该洋板块地层岩石组合序列、产出状态与变形变质特征与形成时代、构造环境等的初步研究,得出如下新的认识:(1)新发现的洋板块地层单元是雅鲁藏布江结合带东段在特提斯洋演化过程俯冲消减而形成增生杂岩带的重要组成部分;(2)在青藏高原南部古特提斯和新特提斯洋同时存在并连续演化;(3)南冈底斯带在中生代具有新特提斯增生楔和增生弧的地质背景,并且该增生楔是冈底斯南缘加厚新生下地壳的重要物质组成部分,对斑岩铜矿的形成起了促进作用。     

中国中始新世—早更新世构造事件与应力场

中始新世—渐新世（52—23．3Ma）的华北构造期是以太平洋板块朝NWW方向位移为主要特征,使我国大陆受到近东西向的挤压,造成一系列近南北向的褶皱、逆掩断层和许多走向近东西的正断层、单断箕状盆地。此构造事件的发生可能与始新世末期北美、加勒比海和东太平洋的大量微玻璃陨石的坠落、冲击有关。中新世--早更新世（23．3⁰．7Ma）的喜马拉雅构造期是以印度—澳大利亚板块与菲律宾海板块向北推移为主要特征,造成喜马拉雅山和日本列岛南部的俯冲带,使我国西部发育走向近东西的褶皱、逆掩断层系,而在东部地区则形成许多走向近南北的深切地幔的正断层系.并使南海与日本海再次张开。出现洋壳。喜马拉雅构造事件可能与印度洋、南亚、澳大利亚附近地区的微玻璃陨石群的冲击有关。     

Mineralization events in the Xiaokele porphyry Cu (–Mo) deposit,NE China: Evidence from zircon U–Pb and K‐feldspar Ar–Ar geochronology and petrochemistry

The Great Xing'an Range (GXR), Northeast (NE) China, is a major polymetallic metallogenic belt in the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt. The newly discovered Xiaokele porphyry Cu (–Mo) deposit lies in the northern GXR. Field geological and geochronological studies have revealed two mineralization events in this deposit: early porphyry‐type Cu (–Mo) mineralization, and later vein‐type Cu mineralization. Previous geochronological studies yielded an age of ca. 147 Ma for the early Cu (–Mo) mineralization. Our ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating yielded ⁴⁰Ar/³⁹Ar plateau ages of 124.8 ± 0.4 to 124.3 ± 0.4 Ma on K‐feldspar in altered Cu‐mineralized diorite porphyrite dikes that represent the overprinting vein‐type Cu mineralization, consistent with zircon U–Pb ages of the diorite porphyrite (126.4 ± 0.5 to 125.0 ± 0.5 Ma). The Cr and Ni contents and Mg^# of the Xiaokele diorite porphyrites are high. The diorite porphyrites at Xiaokele are enriched in light rare‐earth elements (REEs), and large‐ion lithophile elements (e.g., Rb, Ba, and K), are depleted in heavy REEs and high‐field‐strength elements (e.g., Nb, Ta, and Ti), and have weak negative ε_Hf(t) values (+0.29 to +5.27) with two‐stage model ages (T_DM2) of 1,164–845 Ma. Given the regional tectonic setting in Early Cretaceous, the ore‐bearing diorite porphyrites were likely formed in an extensional environment related to lithospheric delamination and asthenospheric upwelling induced by subduction of the Paleo‐Pacific Plate. These tectonic events caused large‐scale magmatic activity, ore mineralization, and lithospheric thinning in NE China.     

莫高窟壁画地仗土-水特征曲线的测定与拟合

壁画的病害对壁画的长期保存和日常维护造成了极大的威胁,水带动易溶盐的迁移是导致壁画病害最主要的原因之一。地仗层作为壁画最直接的载体,其土-水特性关乎着壁画病害的形成与发育。为了研究壁画地仗层的土-水特性,根据莫高窟壁画地仗的物质组成制作了模拟地仗,采用压力板法和蒸汽平衡法分别对模拟地仗进行土-水特性试验,获得了全吸力范围的壁画地仗的土-水特征曲线,并用Van Genuchten（VG）模型和Fredlund-Xing（FX）模型对土-水特征曲线进行拟合。试验结果表明：不同组分的模拟地仗试样的土-水特征曲线有所差异,粗泥层与细泥层土-水特征曲线形态上差异并不明显;同等吸力下粗泥层含水率高于细泥层,在高吸力段粗泥层具有突变性释水的特点;对高吸力段地仗试样土-水特征曲线变化趋势的分析表明,在日常维护中莫高窟洞窟内湿度不应高于58%,湿度宜保持稳定,不应有较大波动;综合全吸力段上的试验数据进行拟合可以获得精度较高的壁画地仗的土-水特征拟合曲线。     

中国东部大陆边缘晚新生代构造演化及板块相互作用过程重建

晚新生代中国东部大陆边缘的构造活动主要集中于东海东缘。中新世以来菲律宾海板块俯冲、冲绳海槽弧后张裂、台湾弧-陆碰撞等一系列重大构造过程,塑造了现今琉球沟-弧-盆体系、台湾碰撞造山带和南海东北部的构造-地貌格局。本文基于对重磁和多道地震资料的解译,并结合前人研究成果,恢复了冲绳海槽构造演化史,阐明了冲绳海槽弧后张裂和台湾弧-陆碰撞之间的关系。在此基础上,重建了中新世以来欧亚板块、菲律宾海板块、南海板块之间的相互作用过程模型。本研究有助于进一步理解板块汇聚背景下东亚大陆边缘深部动力-热力过程对浅部构造格局变迁的制约和影响。     

黑龙江省完达山地区金铜成矿作用时代、构造背景及物质源区

完达山地区位于中国东北部陆缘,区内已发现多个金、金铜矿床(点),集中形成于早白垩世。为确定区内早白垩世金铜成矿作用的类型、时代、构造背景及物质源区,选取258高地、358高地和跃进山等代表性矿床,在矿床学研究基础上,开展了主要成矿岩体的地质特征、地球化学特征和同位素年代学研究。结果表明,完达山地区发育矽卡岩型铜金矿(跃进山)、斑岩型铜矿(跃进山花岗斑岩体)、浅成低温热液型金矿(258高地)和中温热液脉型金矿(358高地)等四种类型金铜矿床;258高地闪长玢岩、358高地闪长玢岩和跃进山花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为1107±10Ma、1084±09 Ma和1019±11Ma;258高地闪长玢岩与358高地闪长玢岩锆石ε_(Hf)(t)值(分别为+04～+103和+22～+71)、Hf二阶模式年龄(分别为051～115Ga和072～102Ga)及岩石地球化学特征显示其属于埃达克(质)岩石,形成于洋壳俯冲的构造背景;跃进山矿床花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)介于22～683,二阶段模式年龄t_(DM2)介于725～1021Ma,具有典型Ⅰ型花岗岩地球化学特征,形成于古太平洋俯冲的构造背景下;岩石Sr-Nd-Pb同位素组成表明,随258高地闪长玢岩、358高地闪长玢岩和跃进山花岗斑岩的年龄变新,岩浆源区可能具有幔源向壳源过渡的趋势。结合区域构造背景演化认为,完达山地区早白垩世金铜成矿作用与古太平洋板块俯冲作用的演化过程具有明显的耦合关系。