《东北地区1：150万大地构造相图》的编制

东北地区1：150万大地构造相图是2018年出版的一份区域性大地构造图.该图依据不断积累和丰富的基础地质资料,将大地构造理论研究与综合应用汇总和集成,是东北地区科技创新成果和技术方法进步转化应用的重要体现.此次编图以板块构造理论和大陆动力学思维为指导,以多岛洋、弧-盆系发展演化观点为切入点,运用大地构造相分析方法,研究东北地区地壳形成、演化历史,以及大地构造环境及其与成矿作用的时空关系.较系统地阐述了东北地区的岩石构造组合、建造构造与构造演化阶段的宏观背景.     

板块俯冲带岩浆作用过程的研究

综合分析了板块俯冲带岩浆活动的物质来源、岩浆上涌直至喷出的地球化学过程以及与这些过程相对应的时间尺度等研究的进展,指出了目前研究中存在的主要问题,并建议我国在该领域开展相关的研究中应:1)首先利用独有的地理优势,以处于弧后扩张作用早期的冲绳海槽为研究对象,开展相关的调查与研究;2)积极引进先进的技术手段;3)通过加强国际合作,积极参与国际合作项目,拓展研究领域.     

Geochemical constraints on the origin of the late Jurassic proto-Caribbean oceanic crust in Hispaniola

The nature of the oceanic crust produced through rifting and oceanic spreading between North and South America during the Late Jurassic is a key element for the Caribbean plate tectonic model reconstruction. Located in the Cordillera Central of Hispaniola, the Loma La Monja volcano-plutonic assemblage (LMA) is composed of gabbros, dolerites, basalts, and oceanic sediments, as well as metamorphic equivalents, which represent a dismembered fragment of this proto-Caribbean oceanic crust. Petrologic and geochemical data show that the LMA have a relatively broad diversity in composition, which represent the crystallization products of a typical low-pressure tholeiitic fractionation of mid-ocean ridge basalts (MORB)-type parental magmas, ranging from N- to E-MORB. Three geochemical groups have been distinguished in the volcanic sequence: LREE-flat to slightly LREE-enriched basalts of groups II and III occur interlayered in the lower stratigraphic levels; and LREE-depleted basalts of group I in the upper levels. Mantle melt modeling suggests that group III magmas are consistent by mixing within a mantle melt column of low-degree (<1%) melts of a deep garnet lherzolite source and high-degree (>15%) melts of a shallow spinel source, and groups II and I magmas are explained with moderate to high (14–18%) and very high (>20%) fractional melting degrees of a shallower spinel mantle source, respectively. Thus, upward in the volcanic sequence of the LMA, the magmas represent progressively more extensive melting of shallower sources, in a plume-influenced spreading ridge of the proto-Caribbean oceanic crust. Nb/Y versus Zr/Y systematics combined with recent plate tectonic model reconstructions reveal that Caribbean Colombian oceanic plateau fragments in Hispaniola formed through melting of heterogeneous mantle source regions related with distinct plumes during at least from Aptian–Albian (>96 Ma) to Late Campanian.     

一个被动大陆边缘的“开”“合”史及找矿标志——以赣西北震旦系至下古生界为例

本文根据赣西北地区震旦系至志留系基本层序和板内构造演化,可把古板块构造发展划分为4个阶段:开裂期(Z_1l-Z_2p)以中、小规模的重力流和凝缩段为特征;成熟发展期(∈_1-∈_3~1),以沉降沉积作用为主;萎缩期(∈_3~2-O_2h)以大规模重力流和混生动物群为特征;闭合期(O_3-S_3)以双幕式沉积为特征。同时阐述了在板块发展的各个阶段,不能忽视其成矿作用。     

开合旋构造体系及其形成机制探讨:兼论板块构造的动力学机制

开合构造总体上可以表述为:地球膨胀为开,收缩为合;垂向上地球物质离心(地心)运动为开,向心运动为合;水平方向上地球物质相背运动为开,相向运动为合。从驱动机制角度,我们把以热力(热能)为主体驱动的上浮物质运动定义为开;将重力(势能)为主体驱动的下沉物质运动定义为合。因此,开与合是一个高度综合的概念,具有广阔的内涵,开合运动是联系一切地质运动和地质科学的纽带。开合运动具有同步统一性,即垂向的开在水平方向也表现为开;垂向开得强烈,水平方向同样开得强烈,反之亦然。地球刚形成时诸多开合构造是无序的,地球的旋转运动统领地球上所有物质、能量、运动和大大小小的各种开合构造于旋转运动中,并将它们调剂到有序状态。简言之开合构造体系是开合旋运动长期作用下形成的不同时期、不同层次、不同级别的开合旋回组成的动态平衡构造体系。本文总结了地球开合旋构造体系物质组成、结构构造特征和规律,建立了开合旋复杂构造体系简要模型。提出平衡体系的形成机制是开合旋运动遵循地球重力均衡准则、最小内能原理(结晶化)、几何淘汰生长(垂直地心生长)和物质均匀化四条自然演化规律,其中重力均衡准则是主导的。由于地质事件(构造运动)在破坏开合旋平衡体系的同时,经常直接或间接向体系内输入新能量,往往使新的旋回比老旋回的结构构造更符合地质演化的自然规律,于是使地球显得更强大而有活力。这一次又一次的地质事件(构造运动)是开合旋构造体系螺旋式向前发展的动因。本文最后用开合构造观点探讨了地球的形成和演化,分析了板块构造运动的动力学过程。     

再论塔里木板块的归属问题

长期以来，对塔里木板块属于华北板块？扬子板块？还是一个独立的板块？一直存在争议。本文根据塔里木板前寒武纪基底的性质，古生代沉积建造序列，生物古地理区系的面貌和古地磁资料认为：（１）塔里木是属于前寒武纪陆壳基底的独立板块，与周边板块之间的存在不同规模的洋盆；（２）早古生代时，塔里木位于南半球，更接近于扬子板块，而远离华北板块（３）在古生代一中生代时，塔里木板块与周边坡板块先后碰撞，直到三叠纪末，塔里     

Estimation of Uplift Capacity of Rapidly Loaded Plate Anchors in Soft Clay

Plate anchors are extensively used in civil engineering constructions as they provide an economical alternative to gravity and other embedded anchors. The rate of loading is one of the important factors that affects the magnitude of soil resistance as well as soil suction force. This article outlines the effect of pullout rate on uplift behavior of plate anchors (70 mm diameter) buried in soft saturated clay by varying the pullout rate from 1.4 mm/min to 21.0 mm/min. The variation of breakout force and suction force with embedment depth and rate of pull are presented. A correlation between the rate of increase of undrained strength of clay and anchor capacity with rate of strain has been established. Finally an empirical equation has been proposed that includes the rate of pull in the estimation of breakout capacity of anchors.     

博格达山晚古生代坳拉谷(Aulacogen)的初步研究

博格达地区在晚古生代不是与哈尔里克相联的岛弧,而是坳拉谷.它发育较完整的滨浅海→陆棚→陆坡→坡角→盆地平原相的沉积相序.建造类型和充填序列与国内外坳拉谷很相似,而与岛弧建造相差甚远.早期具多旋回的火山喷发,中期发育多种重力流沉积组分,晚期出现复理石和磨拉石建造.东与兴蒙大洋相联,西端伸入准噶尔小板块内部.从中泥盆世开始由巴里坤一带逐渐向乌鲁木齐地区发育.     

板块运动的机制与动力来源学术争鸣

目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。 研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。 在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。 在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。     

板块构造环境对金矿成矿的控制作用

以板块构造理论为基础，论述了板块构造与金矿成矿的关系，指出与金矿有关的主要板块构造环境是裂谷带，岛弧地带，深大断裂带和碰撞带，不同大地构造环境对金矿成矿的控制具有不同的特点，另一方面，不同板块构造环境对金矿成矿具有专属性，这种专属性随着板块间的相互作用及其旋回性发展具有时空复合特征。