大陆岩石圈构造与地球动力学

从简述大陆岩石圈与地球动力学研究的基本现状和存在的问题入手,提出了今后十年岩石圈构造研究的五个重点课题,即岩石圈的流变性、岩石圈界面的性质、软流圈、岩石圈中的薄层及波导、岩石圈构造的横向变化。同时,讨论了震源及震源环境的研究,列出了今后的重要研究课题,最后论述了深部构造与中国大地构造的关系。     

软土流变的物质基础及流变机制探索

采用改进的直剪蠕变仪,研究结合水对软土流变性质的影响。在相同试验条件下分别完成了含高岭土、膨润土不同重量百分比2组烘干试样和1组砂土的流变性质测试。测试结果与近期已取得的试验成果对比分析表明,结合水是产生土样流变性质的重要因素;烘干试样的黏滞系数均比与其矿物成分相同的湿土试样的黏滞系数大,砂土试样的黏滞系数比湿黏土的黏滞系数大,即烘干土样与砂土土样流变变形阻力相对湿黏土的大,流变现象相对不明显。在试验基础上,探索了控制软土流变特性的物质基础,提出了“流变物质”概念,“流变物质”与软土的流变性质互相对应,是软土产生流变的主要物质基础,并给出了与其力学性质相适应的流变机制的软土流变特性的物理描述。     

上海软土的流变特性试验研究

本文利用无侧向变形的单向压缩试验仪,对原状和重塑上海软土进行了压缩试验和流变试验,研究了不同压力和超固结比对次固结系数的影响以及压缩特性和次固结变形特性的关系。试验结果表明,原状上海软土的次固结系数随着压力而变化,而重塑上海软土的次固结系数随压力变化不大。上述研究得到的结论及相关参数可为工程实践、上海软土流变模型的建立提供参考数据。     

Lithospheric structure and continental geodynamics

This paper briefly reviews main progress in the research on lithospheric structure and continental geodynamics made by Chinese geophysicists during last 4 years since 22nd IUGG general assembly in July 1999. The research mainly covers the following fields: investigations on regional lithospheric structure, DSS survey of crust and upper mantle velocity structure, study on present-day inner movement and deformation of Chinese mainland by analyz-ing GPS observations, geodynamics of Qingzang plateau, geophysical survey of the Dabie-Sulu ultra-high pressure metamorphic belt and probing into its formation mechanism, geophysical observations in sedimentary basins and study on their evolution process, and plate dynamics, etc.     

岩石圈流变性与沉积盆地以辽西-辽北-松辽盆地区为例

岩石圈流变性取决于岩石圈的地热状态、物质组成和结构,并量化为岩石圈总强度。沉积盆地的沉降和抬升是地球最上层流变带形变的响应,岩石圈板块对构造应力的响应在很大程度上取决于岩石圈流变性在横向和纵向上的不均一性。辽西、辽北、松辽盆地区岩石圈流变性存在明显差异,因而岩石圈总强度明显不同,在晚中生代伸展过程中,变形方式、变形幅度不同,分别形成了断陷盆地、多断少坳型盆地和断坳型盆地。     

利用S波接收函数研究华南块体的岩石圈结构

本文基于跨越华夏块体至四川盆地西部的130个线性流动地震台站及其附近90个固定台网台站的观测资料,采用S波接收函数波动方程叠后偏移方法,开展了华南大陆岩石圈结构研究.成像结果显示,研究区岩石圈结构复杂,不同构造单元之间差异显著,构造边界带附近小尺度变化强烈.150 km以上的厚岩石圈主要位于四川盆地,不足100 km的薄岩石圈主要分布于川东褶皱带和华夏块体.雪峰山下方岩石圈厚度显著增加,且以雪峰山为界岩石圈结构和性质存在着显著的东西差异.结合其它地球物理观测得到的地壳-上地幔结构信息,我们提出：（1）四川盆地还保留着厚而冷的克拉通岩石圈根,且岩石圈地幔具有结构分层特征;（2）雪峰山可能是扬子克拉通与华夏块体在西南部的边界;（3）雪峰山以东区域可能经历了岩石圈的减薄和改造,且华南岩石圈的减薄与华北相似,都主体发生在东部地区,造成现今南北重力梯度带两侧强烈的结构差异.研究结果为认识华南大陆的构造演化及其深部动力学提供了地震学约束.

     

冀中坳陷中部现今热岩石圈厚度及地热学意义探讨

热岩石圈厚度是研究盆地的构造演化和板块动力学的重要参数,本文通过实测数据构建地壳分层模型,根据热传导的基本原理,计算了冀中坳陷中部的Moho面温度以及热岩石圈厚度,并探讨其地热学意义。结果表明:冀中坳陷中部的Moho面温度分布在500～600℃,西南侧整体温度较东北部高,热岩石圈厚度介于102～122km,其平面展布特征与华北克拉通热岩石圈厚度西厚东薄的特征相吻合,为华北克拉通受太平洋板块西向俯冲导致东部遭受破坏提供了依据,并且较薄的岩石圈使热流更易传导到地壳浅部,成为了该地区热异常的成因背景。     

青海西秦岭地区晚中生代基性火山岩地球化学特征及构造意义

对青海省同仁县多禾茂地区火山岩进行系统的元素同位素地球化学研究表明:该地区白垩纪地层中发育的中基性火山岩,属于碱性火山岩系,岩石类型主要为玄武岩,该套玄武岩具有低且变化较小的Si O2质量分数(44.98%~48.20%),低MgO的质量分数高,变化较大(8.15%~10.98%),具有较高的Cr(208×10-6~418×10-6)和Ni(166×10-6~231×10-6)质量分数。所有样品都表现出轻稀土富集的右倾平滑分布模式,轻重稀土分异中等,(La/Yb)CN=10.09~27.2,重稀土弱分异,(Gd/Yb)CN=2.92~4.67,Eu异常不明显,Eu*/Eu=0.99~1.04。Ba,Nb-Ta和Th-U不亏损,Rb,K相对亏损,Sr正异常。该区火山岩具有亏损的Sr-Nd同位素组成,Sr-Nd同位素组成变化范围不大[87Sr/86Sr(t)=0.7033~0.7039,εNd(t)=6.13~8.03,t=110 Ma],与Hawaii-OIB的Sr-Nd同位素组成相似。其所有地球化学特征表明该火山岩具有类似OIB的特征,可能是含石榴子石橄榄岩低度部分熔融的产物。结合对西秦岭地质构造背景和演化历史的分析,暗示该地区晚中生代岩浆源区来源于软流圈,其起源可能与岩石圈拆沉作用,软流圈地幔上涌和岩石圈伸展减薄有关,可为秦岭大别造山带中生代岩石圈演化提供了有利的直接证据。