同济教授挑战“地幔羽”假说

正人类生活在地球上,却对"地底下"的认识十分浅显。根据地球板块学说,地球表面像被分为一个个板块,包括大陆和洋底,它们一直在做非常缓慢的漂移运动。长久以来,地球科学家们一直被一个基本问题困扰着:和陆地上的山峰相应,大海的海底表面也是群峰迭起。但这些海山和海底隆起的成因是什么?美国科学家摩根约40年前提出的"地幔羽"假说给出了一种解答,但也引发了地球科学领域最大的争论。今年2月14日,国际顶级期刊《自然》杂志刊发了     

山西南部燕山期类隔挡式褶皱构造特征

晋南地区自西向东发育一系列NNE向背斜与向斜。背斜地区主要出露太古代结晶基底或早古生代地层,向斜核部出露的最新地层则是三叠系。在宁武-静乐盆地、太原西南水浴贯等地可见零星或成片分布的侏罗系残存,部分地区可见残留的白垩系,与侏罗系呈不整合接触。根据卷入地层时代分析,这些褶皱应为燕山期变形产物。背斜区域地层相对较陡,核部或翼部发育大量NNE向逆冲断裂,太古代结晶基底同样卷入变形;而向斜核部地层非常平缓,产状近于水平。山西南部整体构造表现为一种类隔挡式褶皱构造特征。在吕梁山区、霍山背斜带及太行山沿晋获断裂一带均可见燕山期岩浆岩体分布。根据这些岩体的同位素年龄及前人节理统计结果,可知该区在晚侏罗世至早白垩世于NW-SE向的挤压应力场下发生了剧烈的构造运动。同时期,华北地区及整个中国东部都表现出相似的构造特征,而古太平洋板块正NW向往亚洲板块下俯冲,因此,晋南地区的类隔挡式褶皱的形成可能与太平洋板块俯冲有关。     

中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块向西俯冲有关吗?

通常认为,中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块的向西俯冲有关,而本文的研究表明,中生代时中国东部不属于环太平洋构造带,不处于安第斯活动陆缘环境,没有岛弧玄武岩和岛弧花岗岩.许多资料表明,在中生代早期,太平洋板块基本上是向北俯冲的,至早白垩世中期(125 Ma左右)才转向西俯冲,而中国东部大规模岩浆活动主要发生于侏罗纪—早白垩世(约180～130 Ma),因此,中国东部中生代大规模岩浆活动与太平洋板块的向西俯冲无关.太平洋板块真正向西俯冲的时间非常短暂,只有125～110 Ma和43～0 Ma两个时段.在前一时段,中国东部岩浆活动仅限于中国东部沿海;在后一个时段,中国东部岩浆活动几乎绝迹.因此,中国东部中生代大规模岩浆活动与太平洋板块向西俯冲有关的命题是错误的.     

用远震接收函数研究下扬子地区地壳结构

下扬子区在地理上横跨苏、浙、皖、鲁、沪四省一市,西北侧以著名的郯庐断裂为界与华北板块相邻,而东南侧则以江山-绍兴断裂(简称江绍断裂)为界与华夏板块相接,呈北东-南西向延伸,向北东延伸进入南黄海.该区是区域性大断裂发育,是我国一个重要的中强地震活跃区,据统计,从1970年至今该区域共发生5级以上地震10次,并且具有震源浅的特点.     

科学家发现预测地震应力的新数值模型

据2012年2月17日发表在《科学》杂志上的一篇研究论文报道,纽约州立大学石溪分校的研究人员设计出了一种数值模型,有助于解释地震与引发地震的强应力之间的联系.这一研究成果将对地震长期预报产生深远的影响. 纽约州立大学石溪分校地球科学系教授Holt博士和Ghosh博士,使用他们的模型来解释作用于地球构造板块的应力.根据他们所撰写的"全球动力学模型用于板块运动及其驱动力模拟"的研究论文,这些引发地震的应力不仅存在于地震频发的板块边界,而且也发生在板块内部,尽管目前对于板块内部的应力了解甚少.     

太平洋板块俯冲对中国东北深浅震影响机理的数值模拟

本文采用与深度有关的不同分层结构模型, 并考虑太平洋板块俯冲角度差异等特征, 建立太平洋板块向中国东北地区俯冲的2D纵向静力学模型。 以太平洋板片俯冲速度为约束条件, 通过变化俯冲板块的俯冲角度, 数值模拟太平洋板块向中国东北的俯冲过程, 探讨太平洋板块俯冲作用对于我国东北深浅震的影响, 得到不同俯冲角度模型的深浅部应力场分布, 揭示区域构造应力场的总体特征和断裂带局部特性, 并讨论了活动断裂带以及邻近区域对东北地区深浅部构造应力场的响应。 结果表明, 太平洋板块俯冲角度的变化对于中国东北地区深浅震的地震活动格局具有重要影响, 断裂带构造环境是浅源地震孕育的基本条件。     

巨大地震的发生为什么总是出人意料

如果你依稀觉得,与为数众多的令人恐惧的大地震相比,科学预料总是迟到一步或与之相悖,那么你的感觉是正确的.2004年12月以来"特大"地震(8级或8级以上地震)的发生率大约是20世纪平均发生率的2.5倍.2004年12月26日苏门答腊-安达曼9.2级地震引发了毁灭性海啸,造成印度洋附近23万多人死亡.     

加拉帕戈斯三联点北部岩石层的开裂

加拉帕戈斯三联点是由科科斯板块、纳斯卡板块和太平洋板块在加拉帕戈斯微板块处汇聚形成的脊-脊-脊型三向连接构造。在科科斯—纳斯卡裂谷的大部分内斜坡以北区域,长约250km、宽约50km的西北—东南向的火山岩裂谷横插在东太平洋海隆的南北向海山上。在过去的4百万年中,东北—西南向的东太平洋海隆为一系列的较小裂谷提供了条件,使得那些小裂谷通常与东太平洋海隆共同形成三联点,而且与正在扩张的科科斯—纳斯卡裂谷有50～100km的距离。本文假设该裂谷的位置是由压力控制的,并且压力与占主导作用的科科斯—纳斯卡裂谷相关,随着与东太平洋海隆的距离增大而增大。我们推测,在科科斯—纳斯卡裂谷的南侧也曾有类似的短暂性的裂谷发生,并且曾有助于旋转的加拉帕戈斯微板块的初期形成(大约是1.5百万年)。     

海山的倾斜俯冲对上覆板块变形的影响

伴随洋壳的俯冲,驼伏其上的海山会导致上覆板块的强烈变形.为解释该构造变形特征,本文运用物理模拟实验的方法,着重分析海山的斜向俯冲对上覆板块变形的影响,并将模拟结果与正向俯冲过程进行对比.实验结果显示:海山开始进入俯冲,前缘楔体的增生会被阻止,同时楔体被抬升并出现脱顶构造,未被海山破坏的楔体会出现后冲断层的激活,后冲断层轴平行于海山的俯冲方向.海山进一步俯冲,突起项部发育一系列张扭性质的微断裂和走滑性质的共轭断裂,尾随突起之后的楔体由于重力会产生正断层系统.比起正向俯冲,斜向俯冲过程中所产生的后逆冲体、海山两侧的叠瓦状逆冲推覆构造都出现不对称分布,断裂和微断裂束的走向不规则散开,后冲断层的轴向及海山俯冲过后在楔体上产生的凹槽的轨迹都不断斜向迁移,且凹槽两侧的地势不一致等.最后利用文中的物理模拟结果,很好的解释了马尼拉海沟中段俯冲构造的构造特征,同时对其他俯冲大陆边缘的构造解释具有指导意义.     

板块边界模型NNR-MORVEL56的研究

研究全球板块边界模型NNR-MORVEL56的建立方法,以及NNR-MORVEL56 与NNR-NUVEL1A在板块相对角速率、速率均方根方面的差异;讨论模型中引自PB2002的31个小板块对25个大板块角速率的影响,利用最新的、较全面的全球空间大地测量数据建立实测模型,与NNR-MORVEL56对比进行相关性分析,验证NNR-MORVEL56模型板块划分的合理性。提出借鉴NNR-MORVEL56边界划分方法,进行中国块体的研究。