深地震探测的分辨率分析——以南海北部OBS数据为例

多次深地震探测结果表明南海北部陆缘地壳结构在走向和倾向上都有明显的变化.在一些相隔很近的测线上,探测的深部地壳结构却相差较大,为了分析这些探测结果中差异的原因和地壳结构变化的可靠性,本文以东沙东侧海域测线和东沙西侧海域测线为例,对采集的海底地震仪记录进行了时间、位置校正和初至波走时拾取,利用有限差分地震走时层析成像进行了走时反演,获得所在剖面的地壳速度结构,并分析了模型的横向分辨率,剔除模型中短波长的横向速度变化.分辨率检测结果表明,模型的横向分辨率随着深度快速下降,0～8 km深度范围可以分辨10 km的横向变化,8～17 km的范围能够分辨10～40 km,而17～33 km的范围只能分辨40～80 km.因此,折射波的横向分辨能力不高,在地壳深部难以分辨较小的横向速度变化,前人探测的南海北部6 km宽、延伸至莫霍面的滨外断裂带并不能清晰的识别.     

Seasonal fluctuations in the deep central equatorial Atlantic Ocean: a data–model comparison

Low-frequency current fluctuations in the deep central equatorial Atlantic are analyzed using current meter measurements recorded from November 1992 to November 1994. Current meters were located at about 14°W of longitude and 1° of latitude on both sides of the equator between 1,700 m depth and the ocean bottom. At all sampling depths, the velocity fluctuations are dominantly zonal and symmetrical with respect to the equator. At 1,700 and 2,000 m, the flow is dominated by annual period fluctuations, at 3,000 m, the velocity field amplitude presents a minimum, and at 3,750 and 3,950 m, the flow is modulated by annual and semiannual period variability. The annual signal exhibits an apparent upward phase propagation. When considering the phase and the amplitude of the seasonal fluctuations, the data compare well with the outputs of a realistic numerical simulation of the Atlantic Ocean. Together with a previous analysis of the model simulations, this supports the idea that the observed annual fluctuations are due to wind-forced vertically propagating Kelvin and Rossby waves. Data and model do not provide deciding evidences of the presence of semiannual equatorial waves deeper than 3,500 m depth in the central equatorial Atlantic Ocean.     

南大西洋东岸尼日尔三角洲大型重力滑动构造东南缘的断裂和泥构造

尼日尔三角洲位于南大西洋东岸被动大陆边缘之上,以大型重力滑动构造为主要构造特征。该大型重力滑动构造的东南缘位于喀麦隆境内,断裂和泥构造都很发育。这里的断裂包括重力滑动构造后缘伸展形成的正断层、侧翼剪切形成的撕裂断层和泥底辟成因的断层。泥柱和泥墙是研究区的两种类型的泥构造。泥柱代表主动泥底辟;泥墙是撕裂断层控制下被动泥底辟的结果。研究区重力滑动构造相关的断裂活动起始于中新世中期,随后,在上新世和第四纪各有一个断裂活动的加速期。每个断裂活动的加速期都伴随有泥底辟。中新世中期有一次泥底辟,上新世和第四纪各有两次泥底辟。     

太平洋中国开辟区铁锰结核稀土元素和铈钕同位素特征

从东太平洋中国开辟区南部挑选了4个铁锰结核(地理坐标,北纬7.7533°～8.6866°,西经143.875°～146.937°),每个结核以内部较容易剥离面和密集的铁锰质纹层为界,分成核部、中部和边部3部分,共12个样品做了Ce、Nd同位素组成和REE浓度测定。另外,从相同站位上又选择了3个结核进行了全结核的常量和微量元素浓度测定。常量与微量元素浓度测定结果证明,被研究结核属于早期成岩型。稀土元素图形特征与以前报道不同,从较广泛区域内挑选出的样品,除一个基本上无Ce异常外,其他都显示弱的负Ce异常,平均δCe为0.85。更重要的特征是,被测定的12个样品ε_(Ce)和ε_(Nd)都呈负值,同时,ε_(Nd)值高于其他大洋,它们分别为-0.80～-1.9和-1.4～-4.6,在ε_(Ne)-ε_(Nd)坐标图上位于第Ⅲ象限。根据这些特征,结合洋底地质环境,可能暗示直接或间接来源于大洋亏损地幔的成矿物质在太平洋结核中占有绝对优势。结核内部壳层之间的Ce、Nd同位素组成和Ce异常强度的变化,可能说明,在整个结核形成期间,成矿组分的来源曾发生过较大变化,幔源组分的强烈活动出现在结核的形成过程中。     

大洋钻探与全球变化(二)——从海洋角度研究第四纪古全球变化

海洋在第四纪全球气候和环境的变化中起着至关重要的作用，一方面，海洋沉积记录了大量第四纪古全球变化的信息，特别是可提供古球变化中高分辨率的短期气候事件的记录，另一方面，无论是全球性大洋环流，生物和化学的变化，还是区域性西太平洋边缘海浅水陆架的出没，这些海洋事件都可能是许多第四纪古全球变化现象的原因之所在。因此，从海洋角度研究第四纪古全球变化，已成为当前古全球变化和国际古海洋学研究的重点。在这方面，深     

阿尔泰塔尔浪地区斜长角闪岩和辉长岩的形成时代、地球化学特征和构造意义

阿尔泰塔尔浪地区出露一些斜长角闪岩和辉长岩。其中,斜长角闪岩为基性岩浆岩变质的产物,SiO_2含量为45.42%～52.96%,具有较高的Al_2O_3(13.14%～17.92%)、Fe_2O_3~T(9.08%～16.88%)和TiO_2(0.82%～3.23%)含量。斜长角闪岩样品稀土元素曲线比较平坦,轻重稀土元素分馏不明显(La/Yb_N=1.53～1.79),无明显的Nb和Ta亏损。通过野外产状及地球化学特征分析,认为该斜长角闪岩形成于海山的构造环境。辉长岩SiO_2(46.96%～49.86%)含量稍低,TiO_2(0.38%～1.89%)变化较大,并富Al_2O_3(15.0%～20.81%)、CaO(10.13%～11.60%),具有中等至较高MgO含量(7.3%～8.3%)和相对较低的钾含量(K_2O=0.34%～1.03%),属亚碱性岩石系列(Na_2O>K_2O)。辉长岩呈现两种稀土元素组成特征。一种轻重稀土分馏不明显,配分曲线比较平坦(La/Yb_N=1.10～1.67),具有轻微的Eu正异常(δEu=1.03～1.10);另一种轻重稀土元素分馏较明显(La/Yb_N=5.97～6.39)并具有正的Eu异常(δEu=1.31～1.44),反映其形成过程中可能受到斜长石堆晶的影响。在微量元素蛛网图上,辉长岩具有明显的Ti、Nb和Ta负异常和Pb、Sr正异常,反映出明显的消减带岩浆特征。角闪石的~(40)Ar-~(39)Ar测年结果显示,辉长岩样品的坪年龄为266.9±6.1Ma,且年龄坪谱显示在其形成之后没有受到后期热事件的明显干扰,基本上反映了辉长岩的形成年龄。斜长角闪岩的~(40)Ar-~(39)Ar结果呈现出似马鞍型坪谱,其中最小的年龄坪(297.3±6.1Ma)可能反映了最近一期的变质事件,而且明显早于辉长岩的侵入。斜长角闪岩和辉长岩不同的形成时代和地球化学组成表明二者可能代表了两期不同的基性岩浆活动。斜长角闪岩所具有的板内和消减带的复合特征表明其原岩可能是洋壳在俯冲消减过程中增生的海山残片,而辉长岩所具有消减带特征显示在二叠纪时期阿尔秦地区仍存在受俯冲作用影响的地幔源区。阿尔泰二叠纪岩浆活动无论在岩浆属性还是规模上都与泥盆和石炭纪的岩浆活动存在巨大差异,表明这两个时期的构造背景存在较大不同,可能反映阿尔泰正处于某种构造转换机制的控制之下。     

影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区及机制初探

利用1958—2011年NCEP/ NCAR再分析资料和ERSST资料,采用Lanczos时间滤波器、相关分析、回归分析、合成分析和交叉检验等方法,研究了影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区海温异常的来源与可能机制。结果表明,前冬(12—2月)热带西南印度洋和热带西北太平洋是影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区。冬季热带西南印度洋(热带西北太平洋)的异常增暖是由前一年夏季El Niño早爆发(强印度季风异常驱动的行星尺度东-西向环流)触发、热带印度洋(西北太平洋)局地海气正反馈过程引起并维持到春季。冬季热带西北太平洋反气旋性环流(气旋性环流)及印度洋(热带西北太平洋)的暖海区局地海气相互作用使得印度洋(热带西北太平洋)海温异常维持到春末。春季,逐渐加强北移到10 °N附近的低层大气对北印度洋(热带西北太平洋)暖海温异常响应的东风急流(异常西风)及南海-热带西北太平洋维持的反气旋性环流(气旋性环流)异常,使得南海夏季风晚(早)爆发。     

造山带中增生楔识别与地质意义

增生楔主要由海沟复理石、远洋—半远洋沉积和洋岛/海山等大洋板块地层岩石及蛇绿岩共同构成,是汇聚板块边缘古俯冲带构造—沉积作用的综合产物,以发育叠瓦状逆冲断层、双冲断层和紧闭—倒转褶皱,以及片理、碎裂构造、小型褶皱、膝折等不同尺度的构造为特征。增生楔组成包括连续单元和混杂岩两部分,严格受滑脱面位置控制。增生楔是增生型造山带最基本大地构造相,它与弧前盆地、岛弧/大陆边缘弧的时空配置关系可直接指示大洋板块俯冲极性、揭示洋盆演化与造山作用方式。准确识别增生楔,详细解剖其结构特征与组成特征,综合判别并恢复大洋板块地层,可为古板块边界与古大洋盆地消亡位置确定、造山带结构精细划分及造山作用过程重建提供基本依据。大比例尺地质填图是研究增生楔结构和组成、以及大洋板块地层重建的有效手段。以南祁连拉脊山石灰窑增生楔为例,地质填图结果表明它是由中寒武世—早奥陶世洋壳物质构成,自北而南依次可分为海沟—大洋盆地—海山OPS和六道沟SSZ型蛇绿岩,被南倾逆冲断层分割成多个岩片。海沟—大洋盆地OPS岩片基本保留完整地层序列,海山OPS岩片包括连续单元和混杂岩两部分。顶帽山增生楔主要由海山OPS构成,内部结构层序相对完好,是南祁连构造带中保留最为完整、规模最大的海山OPS岩石组合序列。上述不同类型OPS片段和六道沟SSZ型蛇绿岩组成的增生楔与其南侧岛弧带同时代。增生楔—岩浆弧的时空配置暗示寒武纪—早奥陶世时期原特提斯洋自北向南俯冲极性。这些认识为南祁连早古生代火山—岩浆—沉积构造演化以及是否存在古洋盆与古洋盆演化重建提供基本佐证。     

内蒙古沙巴尔吐地区中二叠世蛇绿构造混杂岩及同期花岗质杂岩的发现及地质意义

中亚造山带东段内蒙古兴安盟扎赉特旗地区作为二连-贺根山断裂的东延部分,蕴含了古亚洲洋俯冲消亡过程及洋-陆转换的关键信息,然而对于该区蛇绿构造混杂岩的研究相对薄弱,成为制约古亚洲洋构造演化研究的瓶颈.本文在扎赉特旗沙巴尔吐地区发现了蛇绿构造混杂岩、与岛弧环境相关的英云闪长岩-奥长花岗岩和碱长花岗岩组合.对蛇绿构造混杂岩中...     

The warm pool in the Indian Ocean

The structure of the warm pool (region with temperature greater than 28°C) in the equatorial Indian Ocean is examined and compared with its counterpart in the Pacific Ocean using the climatology of Levitus. Though the Pacific warm pool is larger and warmer, a peculiarity of the pool in the Indian Ocean is its seasonal variation. The surface area of the pool changes from 24 × 10⁶ km² in April to 8 × 10⁶ km² in September due to interaction with the southwest monsoon. The annual cycles of sea surface temperature at locations covered by the pool during at least a part of the year show the following modes: (i) a cycle with no significant variation (observed in the western equatorial Pacific and central and eastern equatorial Indian Ocean), (ii) a single maximum/minimum (northern and southern part of the Pacific warm pool and the south Indian Ocean), (iii) two maxima/minima (Arabian Sea, western equatorial Indian Ocean and southern Bay of Bengal), and (iv) a rapid rise, a steady phase and a rapid fall (northern Bay of Bengal).