四川石棉县首次发现独特的自然铂矿床

攀西地区大片前震旦纪结晶基底杂岩中产出有众多的前晋宁期层状侵入体，其间可见钒钛磁铁矿化，铬铁矿化，最近在石棉境内新发现一处含铂矿化体呈层状，网脉状产于层状侵入体中，且多以自然铂单矿物存在。伴生主要矿物为磁铁矿，钛铁矿，黄铁矿，黄铜矿等。初步认为该矿床类型属产于层状铁质基性-超基性岩与铜硫化物-钡钛磁铁矿有关的构造-热液再活化型自然铂矿床。     

Flat mantle reflectors in Eastern China: possible evidence of lithospheric thinning

Recent 24 s deep seismic reflection records revealed five flat reflectors in the lithospheric mantle in Eastern China. With increasing depth, they are named M1 to M5 and can be seen on both field single-shot and stacked records. Reflector M1 corresponds to the Moho discontinuity, whereas M5 may be the reflection from the bottom of the current lithosphere, which is about 78 km deep according to geothermal measurements. The other three reflectors seem peculiar and might result from interactions between the lithosphere and deeper mantle. Based on lithological and geochemical data, it is suggested that the lithosphere has been thinned from about 150 km to about 60 km in the Late Mesozoic, and then has been thickened to about 78 km during the Cenozoic. The thinning process produced a granulite layer in the old lower crust caused by magmatic underplating, whereas an eclogite layer formed beneath owing to the subduction of the Paleo-Tethys and Yangtze Craton during the Permian and Early Mesozoic. Reflector M2 at about 12 s two-way traveltime (TWT) might result from the Paleozoic Moho, which represents the boundary between the previous granulite and eclogite facies. Reflector M3 at about 14 s might correspond to the bottom of the eclogite layer, beneath which the old lithospheric mantle remained. The old and the newly developed mantle may have different compositions, resulting in reflector M4. The multi-layered mantle reflectors demonstrate a mantle structure that possibly correlates with the lithospheric thinning process that occurred in Eastern China during the Late Mesozoic. The discovery of multi-layered mantle reflectors in the studied areas indicates a high heterogeneity of the upper mantle. Reflection seismology with improved technology, together with velocity and resistivity imaging and rock-physics measurements, can provide more details of the heterogeneity and related dynamic processes that occurred in the lithospheric mantle.     

Separate Analysis of Remote Sensing Information of Structures of Different Geological Periods and Quantitative Study of Corresponding Tectonic Stress Fields

The structural feature shown on a remote sensing image is a synthetic result ofcombination of the deformations produced during the entire geological history of an area.Therefore, the respective tectonic stress field of each of the different stages in the complexdeformation of an area can be reconstructed in three steps: (1) geological structures formed atdifferent times are distinguished in remote sensing image interpretation; (2) structuraldeformation fields at different stages are determined by analyzing relationships betweenmicrostructures (joints and fractures) and the related structures (folds and faults); and (3)tectonic stress fields at different stages are respectively recovered through a study of the featuresof structural deformation fields in different periods. Circular structures and related circlular and radial joints are correlated in space to con-cealed structural rises. The authors propose a new method for establishing a natural model ofthe concealed structural rises and calculating the tectonic stress field by using quantitative dataof the remote sensing information of circular structures and related linear structures.     

纪念中国大陆科学钻探实施15周年、国际大陆科学钻探委员会成立20周年

大陆科学钻探是“入地”的重要手段,是“深入地球内部的望远镜”。中国大陆科学钻探事业开展15周年以来,取得重要进展,获得全球地学界的高度关注,特别是2001年实施的中国第一口大陆科学深钻 （5158m）,成果辉煌,影响巨大。继后,又开展了青海湖环境科学钻探、松辽盆地白垩纪科学钻探、柴达木盐湖环境资源科学钻探,汶川地震断裂带科学钻探以及中国大陆科钻资源集成计划,总共钻进约 35km,显示了中国科学钻探方兴未艾的景象。为纪念国际大陆科学钻探20周年（1996~2016）和中国大陆科学钻探实施15周年（2001~2016）,本文回顾中国大陆科学钻探实施15年来的艰辛和奋斗的历程,展望中国大陆科学钻探的未来。     

均质土坡的安全系数

本文用变分法的基本理论的方法，推导出了均质土坡稳定性在平面应变情况下的基本方程，将简单边坡无粘性土（Ｃ＝０）与纯粘性土ψ＝０）的情况作为特例导出了相应的计算方法与计算公式，并对传统的条分法与土坡临界高度计算方法进行了讨论。     

内蒙古高原岩石圈构造研究

本文通过综合地球物理资料，对上、中、下地壳和岩石圈地幔属性的研究，来分析内蒙古高原岩石圈的三维构造和物质运动。地体拼合属于岩石圈挤压力较小而作用期较长的造陆作用，以内蒙古中部地区为典型代表。此区域现今包括南阿穆尔- 兴安地体西南部和锡林浩特两个元古宙地体，以及形成于太古宙的华北克拉通地体。索伦山- 西拉木伦河断裂是锡林浩特和华北克拉通地体的缝合带。发生在二叠纪的锡林浩特和华北克拉通两个地体的碰撞拼合，造成古亚洲洋南支的封闭，同时也在两个地体之间，形成了索伦山- 西拉木伦缝合带和华北克拉通北缘俯冲带。古亚洲洋封闭后，华北克拉通地体继续向锡林浩特地体下方陆- 岛俯冲，形成了宽度为60～120 km的华北克拉通北缘俯冲带。此俯冲带地层向北倾斜，上地壳变形严重，岩石圈地幔破裂充水。锡林浩特地体在石炭纪处于南阿穆尔- 兴安地体南方古亚洲洋北支俯冲的岛弧带位置，在二叠纪和华北拼合时又处于华南克拉通北方古亚洲洋南支俯冲的岛弧带位置，幔源岩浆侵入频繁。在中生代拼合后又处于地壳转变为拉张的阶段，幔源岩浆侵入作用有增无减。由于幔源岩浆侵入作用时间长久，岩浆化学分异会更加彻底，锡林浩特地体及其周边地区具有良好的成矿潜力。     

长江中下游构造带成因与燕山期的大洋俯冲

位于扬子克拉通内部的长江中下游构造带是一个特别的岩石圈构造带,它的成因一直是个谜。前人认为这与晚侏罗世伊佐奈琦洋向亚欧大陆的俯冲有关,但是为什么伊佐奈琦洋俯冲只在长江中下游构造带局部形成深入内陆的铁铜和多金属成矿带？为了解这个问题,必须从华南地区的地球物理数据来分析研究区的岩石圈和软流圈的属性特征,并进行类似构造的全球对比。根据地球物理调查结果可知,长江中下游构造带的地壳主要体现地堑的特征;岩石圈呈现低S波速与高密度,此类浅地幔动力学构造系统与洋中脊向大陆的俯冲模式接近。根据太平洋区域侏罗纪—白垩纪大洋磁异常条带与古地磁研究可以推测,长江中下游构造带与铁铜多金属成矿带的形成原因,应该是伊佐奈琦洋的洋中脊与洋脊三叉连向下扬子克拉通地幔的俯冲。当然,证明这个推测还需要更多的调查数据。     

岩石圈—软流圈物质循环促进大陆增生的新方式

大陆动力学研究地球内能量和物质的运动和伴随的信息传播,上地幔中的软流圈是地球内部的物质运动的关键部位之一。由于观测的技术方法少,人类对软流圈内部的地质作用过程所知甚少。在青藏高原,过去地震波三维层析成像的分辨率不高,难以对地壳上地幔构造进行准确的定位。我们收集和整理了地方地震台的数字化观测数据,使地震体波三维层析成像的准确度大大提高,为解决软流圈的地质构造准确成像提供了新的可能性。根据地震体波三维层析的成像结果,在古特提斯洋和特提斯洋俯冲板块前沿的软流圈底部410 km间断面上方,存在反映古大洋俯冲板块的高速体,它们在青藏高原、苏鲁和伊朗都有出现。清晰和稳定的高波速异常的位置表明,特提斯洋俯冲板块现在已经拆沉在软流圈的底部,古特提斯洋俯冲板块也可能曾经拆沉在软流圈的底部。对比青藏高原和苏鲁的地壳上地幔波速结构推测,拆沉造成软流圈中的轻元素物质上涌,进入大陆岩石圈,造成岩浆活动。上涌还使碰撞造山带地壳厚度减小,而岩石圈厚度增加。大约100 Ma后,俯冲下去的大洋残块会被软流圈物质磨蚀交代,使岩石圈厚度增加, 形成大陆下方的大陆根,造成大陆克拉通化和体积增生。大洋板块俯冲后在软流圈拆沉是岩石圈—软流圈物质循环的一种重要方式,对软流圈中物质均衡和体积稳定也起重要作用。     

青藏高原地壳地震纵波速度的层析成像

本次研究利用地方地震台站的数据开展青藏高原地壳地震波速度的三维层析成像研究,得到分辨率达到1°×1°×20 km的地壳纵波三维速度结构,揭示了青藏高原地壳内部地壳波速结构特征。结果表明,青藏高原P波波速随深度产生巨大变化,说明地壳内部发生了大规模的层间拆离和水平剪切,用传统的地块运动不能准确地描述地壳物质运动。从P波波速扰动图上看到,青藏高原上地壳和上地幔的P波波速扰动为大范围正异常区,可以认为青藏高原在同碰撞和后碰撞期频繁的岩浆活动和结晶作用,造成了现今相对比较坚固的上地壳和岩石圈地幔,使青藏高原保持一个整体。分布在可可西里和羌塘北部的高钾质和钾质火山岩带,反映为青藏高原地壳的P波波速扰动负异常带,从上地壳到下地壳都有分布。说明由于大陆碰撞使三叠纪的东昆仑缝合带重新破裂,造成大量地幔流体物质上涌和火山爆发,对高原的形成和隆升都有一定的贡献。通过地震层析成像取得的三维地壳波速图像,进一步证实了由密度扰动三维成像指出的存在青藏高原下地壳流和新生代裂谷深部到达了中地壳底部的结论。     

西藏新生代裂谷系成因的探讨

通过区域重力场的三维密度扰动成像和地震层析成像研究,我们确定西藏新生代裂谷系反映为上中地壳低密度带,延深可达到42 km;同时,青藏高原下地壳也有低密度和低地震波速的物质蠕动流。和东非大裂谷等其他裂谷带不同,西藏新生代裂谷通常是多条平行裂谷组成的裂谷系,它的形成机制也是特殊的,可称为陆—陆俯冲型裂谷系。印度板块的陆—陆俯冲造成的正交方向拉张与西藏新生代裂谷系形成密切相关。地震变形空白区和陆—陆俯冲型裂谷带空间分布之间有一定的对应关系,即裂谷带的源头指向地震变形空白区。陆—陆俯冲型裂谷系的发育过程可分为以下四个环节:①陆—陆俯冲造成前沿带的地壳破裂和地震;②地震变形空白区地应力集中;③挤压地应力向俯冲带前方发散并且转化为張应力,造成前沿带正交方向的地壳破裂和地震;④大地震后应力释放,产生的回跳继续使地壳变形,每一次地震都促使裂谷的进一步发育。青藏高原的下地壳物质蠕动流对中上地壳产生的底辟作用,也促进了西藏新生代裂谷系的形成。地壳拆离面前端上中地壳的成倍加厚使温度升高,造成下地壳流向上挤出,从而使上中地壳張裂。特提斯大洋板块俯冲下去的残块在软流圈下沉也使软流圈上涌,也导致下地壳物质蠕动和西藏新生代裂谷系的形成。