鲁西地块新生代断裂体系活动性与深部动力机制

根据野外观察分析, 综合前人研究成果, 对新生代时期鲁西地块的深、浅部构造特征、地震活动性以及动力学机制进行了分析。结果表明, 鲁西地块新生代浅表主体断裂构造格局为NW—NWW走向断裂构成的多米诺式组合, 震源机制解和野外观测揭示, 其具有左旋走滑性质, 并与NE向断裂共同控制了新生代盆地的形成和发育。地球物理资料揭示, 鲁西地块深部15~20km处存在一条缓倾滑脱带和大规模低速异常体, 浅表多米诺式断裂体系归并到该滑脱带, 表现为深浅部构造的脱耦性, 深部高低速异常体的过渡区域控制发育了鲁西地区两条NW向中强地震带。动力学成因上与太平洋板块俯冲作用导致地壳减薄、地幔上涌并在地幔楔中发生小尺度对流有关, 并造成了鲁西地块的隆起抬升。     

汶川地震断裂带多次地震活动新证据

虹口乡八角庙出露完整的映秀—北川断裂带剖面断层岩,高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值,存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁,记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果,说明映秀—北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩,暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。     

东北亚陆缘中-新生代主要构造事件的古地磁学制约

东北亚陆缘位于西太平洋洋-陆过渡带的北段,中-新生代经历了古洋盆的闭合与打开,陆缘弧的发育,洋底高原、洋内弧与弧前盆地的侧向增生等复杂的构造演化过程.本文系统梳理了东北亚陆缘的古地磁数据,涉及华北东部、朝鲜半岛、佳木斯—兴凯、那丹哈达、俄罗斯远东和日本等地区.作为定量研究地块运动有效的方法,古地磁资料对该地区几个主要构造过程起到了关键的制约作用,包括牡丹江洋的闭合、日本海的打开、陆内块体旋转或调整运动、陆缘增生楔的就位过程以及西北太平洋洋内岛弧系统的运移过程等.同时,东北亚陆缘古地磁研究目前还存在诸多问题,如数据时空分布的不均匀性、同区域构造解析结合的薄弱性以及对探讨块体动力学机制的局限性等.未来应着重在以下几个方面开展工作:加强对数据缺乏区的古地磁研究,开展该地区磁组构的构造应用研究,同精细构造解析相结合深度挖掘数据意义以及开展地球动力学数值模拟工作以探究块体运动的动力学机制等.     

中中新世以来阿尔金断裂走滑未造成柴达木盆地整体旋转

通过柴达木盆地南八仙剖面磁性地层学研究,建立了部分上油砂山组磁极性序列,认为该剖面时代为7.5~9.0 Ma。从320块样品的古地磁数据分析,揭示了一组高温特征剩磁分量,在95%置信度下通过倒转检验(B级),说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁,其特征剩磁方向为:地理坐标下为D_g=358.5°, I_g=40.5°, k=28.5,α₉₅=4.2,层面坐标下为D_s=1.0°, I_s=41.5°, k=34.0,α₉₅=3.8;相应的极位置为λ_p=75.9°N, φ_p=270.5°E, d_p=2.8°, d_m=4.6°。通过与同时代柴达木盆地及邻区的古地磁极对比,说明中中新世以来柴达木地块整体上没有经历明显旋转运动,阿尔金断裂活动致使肃北等毗邻断裂带地区发生了构造旋转。     

塔里木盆地新生代海相沉积问题

基于前人文献,对塔里木盆地新生代海相沉积问题进行梳理,进而探讨该盆地新生代海侵的次数和范围以及海退的时限、原因。研究表明,新生代,塔里木盆地至少经历古近纪的阿尔塔什晚期至齐姆根早期(古新世早期至古新世晚期)、卡拉塔尔期—乌拉根期(始新世中期)、巴什布拉克中期(始新世晚期至早渐新世)等三期海侵;塔里木盆地中新世仍有海相地层这一认识获得广泛认可仍需更多的地质证据来支持。塔里木盆地海侵范围在卡拉塔尔—乌拉根组沉积时期达到最大,向东可达玛扎塔格地区,在盆地北缘和南缘分别可以到达库尔勒以东地区和洛浦县阿其克以东地区。由于受到全球海平面变化和构造运动的共同影响,副特提斯海新生代从塔里木盆地退却的沉积记录包括齐姆根组顶部、乌拉根组顶部、巴什布拉克组第四段和第五段,时间上分别对应于古新世晚期、始新世中晚期和早渐新世。     

河北平原第四纪火山岩时代

河北平原第四纪火山岩时代对理解华北东部新构造运动具有重要意义,但是对其准确年龄一直缺少研究。位于河北省海兴县附近CK3孔岩心揭示了4次第四纪的火山活动。针对第1次火山岩底部样品开展40Ar/39Ar测试,其年龄为(2.36±0.05)Ma。结合磁性地层研究结果,限定了其他3次火山活动时代分别为约1.3 Ma、35~70 ka和10~15 ka。     

帕米尔东北缘晚新生代旋转运动新证据

为进一步研究帕米尔东北缘晚新生代演化特征,在塔里木盆地西部英吉沙背斜上新世地层中采集了11个采点共111块古地磁样品.对样品进行系统热退磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量,获得了采样剖面的上新世古地磁极.特征剩磁方向为:Dg=342.4°,Ig= 59.2°,κg=32.3,α95=8.6°; Ds=352.4°,Is=49.9°,κs=59.1,α95=6.3°,相对应的古地磁极位置为:79.7°N,295.9°E,dp=5.6°,dm=8.4°,α95=6.9°.这一高温分量通过了倒转检验,代表了研究区上新世时期的原生特征剩磁.通过对英吉沙背斜周缘断裂及形成的大地构造背景分析,结合其地貌特征、GPS数据,认为英吉沙背斜在开始形成至今经历了明显的逆时针构造旋转,该旋转同晚新生代以来帕米尔东北缘喀什凹陷发生刚性构造旋转运动有着密切的关系.     

汶川地震最大垂直位移处同震滑移带特征及其高磁化率意义

本文根据映秀-北川地表破裂带最大垂直位移观测点(31°50'21.2"N,104°28'09.7"E)测量数据,结合同震滑移面特征、擦痕产状等,重新讨论了汶川地震地表破裂带展布特征、过程、最大同震位移值等基本参数。该观测点对应约7.0m的垂直位移,水平位移约为5.0m。同震断层滑移面上只发育一组侧伏向为SW、侧伏角约55°擦痕,说明汶川地震破裂在映秀-北川断裂北段主要经历了一次破裂过程。使用U形槽连续采集同震滑移带断层泥样品,在2G-760岩石磁学系统自动控制平台上利用Bartington MS2磁化率仪的环形探头,按每1cm间距采集数据。测试结果说明同震滑移带断层泥具有高磁化率特征,增强机制可能是由于地震滑移作用产生的高摩擦温度导致断层岩中高磁化率新矿物的形成所致。本研究对于鉴定断层岩经历摩擦生热作用提供了一种定量分析新尝试。     

柴达木盆地东缘早古生代弯山构造

位于中国中央造山带内部的柴达木盆地周缘出露有代表原特提斯洋盆的蛇绿岩带、指示大洋俯冲与大陆深俯冲的高压-超高压变质带以及不同性质的早古生代花岗岩带。根据这些构造单元的空间展布形态及其综合地质年龄分布,表现为一条环绕柴达木盆地东缘的连续而弯曲的加里东期造山带。造山带内发育一系列右行走滑断裂和韧性剪切带,与古地磁资料所揭示的柴达木地块在早古生代的相对逆时针旋转息息相关。本文提出,柴达木盆地周缘造山带为一弯山构造。它是在原特提斯洋向南斜向俯冲闭合过程中,诱发的大型走滑断裂和柴达木地块逆时针旋转牵引造山带发生弯曲所致。