鄂尔多斯盆地西缘逆冲带南北差异的形成机制

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带是我国重要的陆内逆冲推覆构造带 ,其形成与发展 ,对了解我国西部与东部之间的构造转换 ,有着重要的意义 ,同时也是研究青藏高原向东扩展的有利地区。通过对该构造带几个问题的讨论 ,认为该构造带南段与北段的形成机理是不同的 ,鄂尔多斯盆地在当时有一定程度的逆时针旋转。南段主要是祁连山—北秦岭造山带向北东方向挤压的结果 ,贺兰山南部的北西向构造也属于该段 ,因此其形状为一向北东突出的弧形 ;而北段是由于旋转的盆地与发生构造挤出的阿拉善块体相互作用的结果。并对一些问题提出了一些看法     

地壳运动整体观论纲

本文在全面讨论了构造体系与全球运动场、板块构造与旋转扩张、断块构造、镶嵌构造、地洼说与地球自转、构造迁移的方向性及地球水圈、气圈和生物圈的运动规律以后,提出了地球动力系统统一观,并进一步论述了包括重力、热力、离心惯性力等在内的地球动力系统中,地球自转和自转速度不均衡乃是发动地壳运动的主因,而地球整体的运动和变化,又受着天体活动的影响。
本文纲要性地指出,地壳上各种地质现象与相关的自然现象是一个有联系的整体,受控于地球整体的运动系统。      

川滇西部上新世以来构造地貌:断裂控制的盆地发育及对于远程陆内构造过程的约束

青藏高原隆升、周边地貌形成是新生代时期印度-欧亚板块碰撞后的重要响应。在滇西北地区发育了一系列由晚新生代(上新世以来)活动断裂所控制的盆地,例如宾川盆地、洱海盆地、鹤庆盆地、弥渡盆地等。宾川盆地是近南北向程海左行走滑断裂在走滑剪切作用下产生的北西向正断层和北东向走滑断层共同作用而形成的一个较大的拉分盆地。洱海盆地是由两组陡立的共轭张剪性(Transtensional)断层组限定的,为一伸展断陷盆地,总体上反映了近E-W向的区域伸展。滇西北地区发育的其它晚新生代盆地,如弥渡盆地、鹤庆盆地、剑川盆地等,也为区域走滑断裂及其分支断裂所控制,并且这些分支断裂在区域上为一组NE-SW和NW-SE向的共轭正断裂,反映了该区域近E-W向的伸展。将藏东南三江地区发育的活动断裂按照其走向分为三组:(1)NW-SE走向的断裂,如红河断裂、无量山-营盘山断裂等;(2)近N-S向断裂系,以程海断裂、小江断裂等为代表;(3)NE-SW走向的断裂,如丽江-剑川断裂、鹤庆-洱源断裂和南定河断裂等。这些断裂的震源机制解表明地震断裂活动性或者是走滑性质或者是伸展属性,它们的组合型式也揭示出藏东南三江地区在上新世以来表现为近E-W向的伸展。区域上,在藏东北部地区发育的断层构造组合普遍反映了以近E-W向挤压为主导的应力场。推测这一现象为上新世以来藏东地区上地壳围绕喜马拉雅东构造结做顺时针旋转所致,区域上受印度-欧亚会聚过程中印度板块顺时针旋转诱发的差异性应力场制约。     

新疆北部古地磁研究

通过和布克赛尔、克拉玛依、玛纳斯—乌鲁木齐地区泥盆纪到白垩纪古地磁研究,主要取得以下结果:(1)首次建立了准噶尔西北缘及南缘石炭纪—白垩纪古地磁极移曲线,由石炭纪到二叠纪的古地磁极位置基本在同一区间,说明该时期这些地区为一个统一的构造单元,而其古地磁极明显与塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚地块存在着差异。(2)该地区侏罗纪及白垩纪古地磁结果与塔里木地块结果一致,侏罗纪乌鲁木齐与和布克赛尔磁偏角相差30°左右,说明和布克赛尔地区相对乌鲁木齐地区逆时针旋转了30°左右,晚古生代以后曾发生过南向移动,而侏罗、白垩纪以来均向北发生了相当规模的北向运动,并发生了相对旋转,目前东、西准噶尔的构造格局可能就是由于局部相对旋转造成的。(3)中国大陆在早二叠世还不是一个联合的整体,而是以相互分离的独立块体分布于45°N—15°S的古特提斯洋中。(4)该地区二叠纪的磁偏角为165°—168°,而塔里木为218°,哈萨克斯坦为229°,说明存在35°—55°的逆时针旋转,这个旋转可能是由于西部推覆构造造成的。如果将西准噶尔超基性岩带顺时针旋转35°—55°后,东准噶尔超基性岩带、西准噶尔超基性岩带和斋桑泊—鲁布佐夫斯克超基性岩带应在同一构造带上。(5)该地区晚古生代古纬度变化不明显,位于30°—45     

主应力轴旋转对剪切带形成的影响分析

软土的剪切带形成对于研究土的工程性质、土体稳定性评价有重要的意义。 采用可以考虑主应力轴旋转影响的土的弹塑性本构模型———关口-太田模型, 分析主应力轴旋转对剪切带形成的影响, 得出最可能发生局部剪切变形的方向同主应力轴的旋转角有关, 但主轴旋转对激发变形局部化失稳的影响不大的结论。     

Dynamic recrystallization near the brittle-plastic transition in naturally and experimentally deformed quartz aggregates

The electron backscattering diffraction technique (EBSD) was used to analyze bulging recrystallization microstructures from naturally and experimentally deformed quartz aggregates, both of which are characterized by porphyroclasts with finely serrated grain boundaries and grain boundary bulges set in a matrix of very fine recrystallized grains. For the Tonale mylonites we investigated, a temperature range of 300–380 °C, 0.25 GPa confining pressure, a flow stress range of ~ 0.1–0.2 GPa, and a strain rate of ~ 10^− 13 s^− 1 were estimated. Experimental samples of Black Hills quartzite were analyzed, which had been deformed in axial compression at 700 °C, 1.2–1.5 GPa confining pressure, a flow stress of ~ 0.3–0.4 GPa, a strain rate of ~ 10^− 6 s^− 1, and to 44% to 73% axial shortening. Using orientation imaging we investigated the dynamic recrystallization microstructures and discuss which processes may contribute to their development. Our results suggest that several deformation processes are important for the dismantling of the porphyroclasts and the formation of recrystallized grains. Grain boundary bulges are not only formed by local grain boundary migration, but they also display a lattice misorientation indicative of subgrain rotation. Dynamic recrystallization affects especially the rims of host porphyroclasts with a hard orientation, i.e. with an orientation unsuitable for easy basal slip. In addition, Dauphiné twins within porphyroclasts are preferred sites for recrystallization. We interpret large misorientation angles in the experimental samples, which increase with increasing strain, as formed by the activity of fluid-assisted grain boundary sliding.     

震前卫星热红外环形应力场特征

本文包括两部分内容:①描述了1996年2月3日云南丽江Ms 7.0级地震,震前几天的卫星热红外图像呈现圆形,它的NNW、NW、SN、及NE向的热旋扭面往S收敛.该地震地表破裂由一系列张扭性裂缝组成,呈左旋左列,水平位错不明显,垂直断距数厘米.垂直力对构造变动的作用较为明显;而丽江地震震源机制解破裂面II的走向NNE6o,倾向W,倾角44o,P 轴方位为NNE3o、仰角75o,近于直立,综合热旋扭面展布、地震地表破裂特征及震源机制解,得出该旋扭椭圆为地幔外侧右旋上涌所造成;②菲律宾萨马岛Ms7.0~7.5强震群及青海共和Ms7.0地震前热应力环椭圆的推进路径.根据这一特征得出交变潮汐力的地球动力学解释.卫星热红外图像震前应力热场的方法是临震预测地震的有效方法,卫星热红外技术辅以震源机制解和地表破裂带力学分析是研究地球动力学有力工具.地球自转速度变化,交变潮汐力和地幔旋扭上涌力是地球动力学的主因.     

非连续变形分析中块体大转动问题研究

原有非连续变形分析（DDA）采用一阶近似后的位移增量表达式更新块体构形,推导相关子矩阵,且对不同时步计算出的应变增量直接叠加,当模拟的块体发生大转动时往往会产生较大误差。为考虑块体转动与变形的耦合作用,引入先变形、后转动的块体位移增量表达式。重新推导了惯性力子矩阵,将块体转动时的离心力与科氏力加到荷载矩阵中。计算时对应变分量及其相关变量进行坐标变换与修正,并采用新引入的位移增量表达式计算块体顶点位移,进行后接触修正与更新块体构形。数值算例表明,改进后的程序能够消除转动带来的误差,自动考虑了块体转动时离心力和科氏力引起的变形,应变计算精度更高。改进方法克服了块体体积自由膨胀、应变场畸变等问题,给出了合理的块体应变。     

Influence of the intermediate principal stress and principal stress direction on the mechanical behavior of cohesionless soils using the discrete element method

In this paper, the Discrete Element Method (DEM) is employed to numerically explore the response of hollow cylinder specimens of granular soils under complex stress paths. Two series of numerical tests are conducted to clarify the effects of the principal stress direction α and the intermediate principal stress through the b-value on the mechanical response of granular materials. The effects of α and b-value on the non-coaxiality of the principal stress and the principal plastic strain increment directions are investigated. It is observed that b-value and α significantly affect the non-coaxial behavior of granular materials. Finally, the results are discussed and compared with those obtained from physical laboratory tests.     

全球5.0级以上地震活动与地球自转变化的Granger因果关系检验

采用国际地球自转服务中心(IERS)发布的日长变化(Length of the Day,LOD)数据和美国国家地震信息中心(NEIC)公布的地震目录中的震级在5.0级(含5.0级)以上的地震数据,对1973年以来的每日地球自转变化时间序列与地震时间序列之间的Granger因果关系进行检验,结果表明:地球自转变化与地震之间存在着双向Granger因果关系,即地球自转变化可能导致地震发生,地震也会对地球自转变化产生影响,检验结果暗示了两者之间可能存在着复杂的动力机制。