华北中部重力场的动态变化及其强震危险含义

基于绝对和相对重力观测获得的区域重力场时、空动态变化,结合区域GPS测量资料与活动构造分析,本文研究了华北中部地区2009-2011年的重力场变化特征,讨论了该区域重力场动态变化的强震危险含义.结果主要表明:(1)华北中部的活动地块边界及部分重要活动断裂带两侧存在较大差异的重力场空间变化;其中,以山西断陷带北东段所在的晋冀蒙交界地区为中心,形成较大面积的重力负值变化区,且沿该区西北缘的NE向岱海-黄旗海断裂带以及东南缘的NNE向太行山山前断裂带附近分别形成重力变化的高梯度带,可能反映这些部位近年的构造或断裂活动显著.(2)不同时段的重力场差分动态演化图像可能反映了近年山西断陷带北东段(京西北盆-岭构造区)及其附近的重力场整体经历了"准均匀→非均匀→断陷带北段侧向显著变化→局部"硬化"的演化过程.(3)研究区重力场的时间累积变化图像可用"区域应力场增强→区域断裂与断块差异运动及变形增强→局部运动受阻"的过程进行解释.(4)研究区的一些重力异常部位存在中-长期强震危险背景.     

内蒙古镶黄旗南晚古生代晶洞钾长花岗岩杂岩的发现、岩石成因及其构造意义

具有特殊晶洞构造的镶黄旗南钾长花岗岩杂岩,位于中亚造山带华北地台北缘东段。获得其黑云钾长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(262.7±2.0)Ma;杂岩体为准铝质、弱过铝质到过铝质,钙碱性到高钾钙碱性,I型和A型花岗岩。从组成杂岩体的石英二长岩、钾长花岗斑岩到具有晶洞构造的黑云钾长花岗岩,SiO2、全碱含量及δEu负异常值逐渐升高,基性组分逐渐降低;并随岩浆结晶演化,Al2O3、TFeO、TiO2、CaO、P2O5、Na2O含量呈线性逐渐降低,K2O含量逐渐升高;相似的微量、稀土元素配分模式暗示,组成杂岩体的各组分为同源岩浆不同演化阶段的产物。根据较低的镁指数值(Mg#:0.03～0.37),Rb/Sr比值(0.58～5.73、0.23～0.48、0.20～0.27)和Hf同位素组成(εHf(t)=-2.65～2.38)及εHf(t)模式年龄(1 220.80～957.97 Ma)暗示,杂岩体位于中亚造山带向华北克拉通过渡范围,源岩来自于新增生的弧增生杂岩基底壳源熔融。具有俯冲消减带组分(SZC)特征的钾长花岗岩杂岩,由具有弧岩浆性质的基底控制;镶黄旗南钾长花岗岩可能与华北地台北缘西段乌梁亚斯太A型花岗岩组成一条代表古亚洲洋最终缝合的A型花岗岩带,其具有西部形成早于东部的特征。     

华北上地壳构造单元划分

利用天然地震数据分析研究得到的中地壳滑脱层的深度、活动方式、强度等结果,与重磁异常基底解译成果相结合,提出华北地区在中地壳位置发育有区域滑脱面,其特定壳层及深度位置决定了其在华北深浅构造关系转换中,起着“屏蔽”或联系的重要作用,而在华北伸展变形中是地块运动变形的底边界面。上地壳各个部分在沿其滑动时,因速度差、侧向约束条件等的不同,而派生出断叉线、横向调整断裂及相应的凸起、凹陷断块等次级单元。它们构成了华北上地壳基本构造单元,并直接控制着盆山空间分布、构造地貌单元发育。研究提出了华北上地壳构造单元划分方案:上地壳基底构造分为9个一级单元(Ⅰ~Ⅸ)和23个二级单元。其中一级构造单元为:Ⅰ阴山北部东西向区域凹陷断块;Ⅱ阴山-燕山区域凸起断块;Ⅲ太行山区域凸起断块;Ⅳ大别山区域凸起断块;Ⅴ渤海湾盆地断坳、断隆区;Ⅵ南华北盆地断坳、断隆区;Ⅶ鲁西区域断隆区;Ⅷ下扬子区域断坳、断隆区;Ⅸ鄂尔多斯区域断坳区。     

华北板块南缘安徽青白口纪-早奥陶世层序地层与格架

华北地台南缘,主要出露青白口纪—早古生代地层,属被动大陆稳定克拉通盆地发育过程,以台地碳酸盐沉积为主。通过对十余条实测剖面及主干、辅助路线的观察研究,青白口纪—早古生代奥陶纪早期,测区可区分出二个巨层序、十二个三级层序。本文通过三级层序的划分,建立了华北地台南缘青白口纪—早古生代奥陶纪早期层序地层格架、探讨了各岩石地层单位的变化规律。     

一次阻塞型华北对流性暴雨过程的诊断分析和数值模拟

利用常规和地面加密气象观测资料、卫星云图、NCEP再分析资料及中尺度模式MM5,对2006年7月23日一次阻塞型华北暴雨过程进行了诊断分析和数值模拟。结果表明,此次暴雨过程发生在以东西伯利亚阻塞高压为典型特征的大尺度鞍型场的背景下,宽广的低压区及高、低空急流次级环流为中尺度对流系统(MCS)的发生、发展提供了适宜的环境和动力强迫;700hPa和850hPa天气尺度的偏西水汽输送和低涡北侧的偏东水汽输送改善了环北京地区的水汽条件,暴雨发生前850hPa中尺度西南水汽输送对北京暴雨的发生有直接影响;MM5模式再现了导致MCS的形成及演变过程;中-β尺度MCS是这次暴雨的直接触发系统,其水平尺度约为0.5个经距,垂直方向由地面伸展到300hPa左右,具有典型的暖心结构,辐合、辐散中心分别位于900hPa和400hPa;MCS北侧强垂直次级环流为强对流的产生创造了有利条件。同时,MCS南侧相当位温的强梯度高能区及该区域的不稳定能量输送也是暴雨发生的重要条件。     

地热涡合并与1976年唐山大地震

分析了１９７６年唐山大地震前的地热涡活动,研究了地热涡活动与唐山大地震的关系,追踪了有关地热涡的发展演化史及其合并活动对有关地震的影响．研究表明,唐山大地震前我国大华北地区有巨大的地热涡群活动,与邢台地震前地热涡的成群聚集类似,并且同样在地震爆发前发生地热涡合并．这一现象是大华北地区强地震发生的重要前期事件之一     

内蒙古赤峰地区泥盆纪晚期火山岩的发现及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得华北地块北缘内蒙古赤峰莲花山地区朝吐沟组2件流纹质熔结凝灰岩的形成时代,分别为366Ma±2Ma和364Ma±2Ma。测年结果表明,莲花山朝吐沟组火山岩形成于泥盆纪晚期,而不是早石炭世。同时,这一结果也将赤峰地区朝吐沟组的时代限定为泥盆纪晚期,而非早石炭世。莲花山泥盆纪晚期火山岩总体上以富硅、碱、铝,贫铁、镁、钙、钛及过铝质为特征,与本区晚石炭世—二叠纪钙碱性火山岩（如青凤山组或大石寨组火山岩）的特征明显不同。华北地块北缘泥盆纪晚期火山岩的形成可能与早古生代末期—晚古生代初期白乃庙岛弧和华北克拉通北缘弧—陆碰撞后的伸展环境有关。这一构造环境与华北地块北缘泥盆纪碱性岩及基性—超基性岩侵位背景相似。     

华北克拉通西部块体北缘及邻区地壳厚度与泊松比分布特征

收集了2010—2011年华北克拉通西部块体北缘及邻区布设的36个流动地震台和2009—2016年内蒙古自治区数字地震台网17个宽频带固定地震台站的远震事件波形数据, 采用接收函数H-κ算法分析获得了53个基岩台站下方的地壳厚度和泊松比结果。 此外, 结合已有的81个台站的研究成果, 给出华北克拉通西部块体北缘及邻区地壳厚度与泊松比分布特征。 综合分析认为, 研究区地壳厚度在整体上呈现自东向西渐变的特征, 最厚的地方出现在华北克拉通西端的阿拉善地块(～48.7±3.0 km)。 研究区平均泊松比为0.27, 泊松比高值异常出现在河套断陷带, 意味着可能具有较高的地壳温度或者存在壳内部分熔融。 研究区内不同构造单元呈现出显著的地壳厚度和泊松比分布特征的差异性, 意味着在华北克拉通构造演化过程中, 不同地区经历了不同的地壳改造过程。     

鲁西早白垩世基性侵入岩的锆石Hf同位素组成变化及其成因

鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博和临朐辉长闪长岩的锆石εHf(t)值(分别为-5.1～-2.4和-2.4～+3.2)明显较高,并具有相对年轻的亏损地幔Hf模式年龄TDM(分别为876～984Ma和639～867Ma),对应于相对高的全岩εNd(t)值,指示其岩浆源区有更大比例的软流圈地幔物质贡献。鲁西北部地区的早白垩世基性侵入岩的岩浆源区以华北克拉通内部的古老富集岩石圈地幔为主,从华北克拉通内部往郯庐断裂带锆石εHf(t)值显示出升高趋势,表明软流圈地幔物质的参与比例增大。郯庐断裂带是导致鲁西地区早白垩世基性岩浆活动时空不均一性的重要岩石圈薄弱带。