松潘-甘孜带：是弧前增生还是弧后消减?

根据多年在该区工作实践，认为松潘—甘孜造山带前身的巴颜喀拉盆地是羌塘—他念他翁晚古生代前缘弧之后的一系列多岛弧—盆系的一个大型弧后盆地。三叠纪时，围限此“三角形”盆地三条边缘的构造动力学作用方式具有不同的特征。其东侧为扬子西缘被动大陆边缘(D—T2)，中三叠晚期(拉丁期)转化为与华北和羌塘陆块有关的前陆盆地(T2—T3)，由于扬子陆块向西双向斜向俯冲作用，在其北侧和南侧边缘形成南昆仑和可可西里—甘孜—理塘俯冲消减杂岩。重建的地层层序和沉积地质特征显示巴颜喀拉盆地主体三叠系复理石沉积是周缘前陆盆地。     

巴颜喀拉及邻区中二叠世古海山的结构与演化

巴颜喀拉地区中二叠世古海山主体由火山岩基座和碳酸盐岩顶盖所组成. 古海山基座中的主要岩石有玄武质熔岩、火山碎屑岩及复成分角砾岩; 而古海山顶盖则主要由块状的生物碎屑灰岩和生物礁灰岩所组成. 碳酸盐顶盖与火山岩基座之间呈整合或沉积不整合接触关系. 通过对古海山结构和岩石组成的分析, 本区古海山的演化至少可分为五个阶段, 即早期火山岩基座的诞生、第一期碳酸盐岩顶盖的形成、古火山的活化及第一期碳酸盐岩顶盖的破坏、紫红色钙质泥岩的沉积、第二期碳酸盐岩顶盖的重建. 在其中一个海山中, 第二期碳酸盐岩顶盖形成后又出现了一次火山活动. 在火山岩基座和碳酸盐顶盖中均发现有大量的Neoschwagerina craticulifera Schwager, Schwagerina sp.及Verbeekina sp.等蜓类化石, 表明古海山的形成和演化时间均为中二叠世的茅口期.     

巴颜喀拉山西段二叠纪古海山的发现及意义

在巴颜喀拉盆地西段黄羊岭组中发现了一个长约3km、厚约1295m的玄武岩 碳酸盐岩的隆起建造,具有3个由玄武岩基底加碳酸盐岩盖层组成的双层剖面结构。隆起建造中海相沉积物由下至上从深海相渐变为浅海相,生物化石由浮游生物组合演变为浅海造礁生物组合。通过与现代海山的对比,证实巴颜喀拉西段发现的隆起建造属古海山堆积,根据化石的时代确定其为中二叠世的古海山,暗示巴颜喀拉盆地在中二叠世以前存在一个古大洋,其后古大洋逐渐俯冲消减,演化为残留洋盆地,这对巴颜喀拉盆地地质构造演化的研究和构造属性的厘定具有重要意义。     

青藏高原北部巴颜喀拉山群英安质沉凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)方法,对青藏高原北部卡巴纽尔多湖西牙扎康塞一带巴颜喀拉山群碎屑岩系英安质沉凝灰岩夹层中的锆石进行了U-Pb同位素测定。研究结果表明,除1个继承锆石206Pb/238U年龄为419±3Ma外,其余20个岩浆锆石的206Pb/238U年龄变化于242~254Ma之间,其中7个测点的206Pb/238U年龄加权平均值为244±2Ma(MSWD=1.3),代表了火山岩的喷发年龄,说明该地区巴颜喀拉山群形成于中三叠世早期,而非传统认为的晚三叠世。该套地层时代的确定,为进一步研究巴颜喀拉山群的物质组成与形成时代提供了新的证据。     

西昆仑甜水海地块巴颜喀拉山群地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学特征:对物源及构造环境的启示

松潘-甘孜-巴颜喀拉沉积盆地位于青藏高原东北部,主体地层为三叠系巴颜喀拉山群,其形成与特提斯演化密切相关。前人对盆地中东部进行了大量研究工作,但对盆地西部的研究较为薄弱。西昆仑甜水海地块位于松潘-甘孜-巴颜喀拉沉积盆地西部,区内广泛出露三叠系巴颜喀拉山群,是区域地层系统的重要组成部分。本文选取甜水海地块阿克萨依地区的该套地层进行全岩地球化学及锆石U-Pb年代学研究,限定其形成时代及物质来源,探讨沉积构造背景。该区巴颜喀拉山群浅变质碎屑沉积岩最年轻碎屑锆石年龄峰与侵入其中的岩体限定了该区巴颜喀拉山群沉积时代为209～246 Ma。成分变异指数(ICV)与化学蚀变指数(CIA)的研究表明原岩成熟度中等,化学风化作用较弱。微量、稀土元素含量及比值(如, La、Ce、Th、U、Hf、∑REE及LaN/YbN)与大陆岛弧碎屑沉积物特征值较为接近,结合构造判别图解,我们认为该套浅变质碎屑岩可能沉积于大陆岛弧相关的盆地中,这与松潘-甘孜-巴颜喀拉沉积盆地东部的大地构造环境相似,支持其为盆地西延的观点。岩相学、地球化学、锆石形态及年龄特征分析表明,研究区巴颜喀拉山群主要接受西昆仑造山带内的近源碎屑沉积,少量前寒武纪碎屑可能来自冈瓦那大陆北缘。     

巴颜喀拉中部三叠纪称多高镁闪长岩的地球化学特征、岩石成因及其构造意义

本次研究通过对巴颜喀拉中部称多地区三叠纪高镁闪长岩开展系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学综合研究,深入剖析其岩石成因,在此基础上与北羌塘地体北部同时期典型高镁闪长岩进行对比,进而为深入理解巴颜喀拉-松潘-甘孜地体三叠纪岩浆岩的成因及其地球动力学背景提供重要证据。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年方法获得该闪长岩的结晶年龄为216±2 Ma,与北羌塘地区三叠纪典型高镁闪长岩的形成年龄在误差允许范围内基本一致。岩石样品具有显著高的MgO (3.2%～5.03%)、Mg~#(51%～58%)、Cr(75.8～127.6×10~(-6))、 Ni(10～41.5×10~(-6))、Yb_N(6.53～8.51×10~(-6))和Y(17.79～22.65×10~(-6))以及相对低的(La/Yb)_N和Sr/Y比值(分别为7.63～13.16和12.50～18.38),可与日本Steouchi地区赞歧质高镁安山岩和北羌塘三叠纪典型的高镁闪长岩成分类比。所有岩石样品轻重稀土分异较强,轻稀土(LREE)相对富集,并且具有中等程度的Eu负异常。样品在微量元素组成上相对于原始地幔要明显富集Th和REE,亏损Nb,Ta,P和Ti,整体上表现俯冲带岩浆岩的成分特征。综合岩石学、地球化学以及区域上多学科研究结果,可以确定研究区及周缘这些三叠纪高镁闪长岩很可能形成与板块俯冲有关的环境中,并且与与受俯冲增生楔沉积物熔体交代的地幔橄榄岩的部分熔融有关。     

东昆仑断裂带东段强震形势分析

围绕东昆仑断裂带强震构造背景及巴颜喀拉断块动力学环境,分析了1900年以来断块边界强震活动及强震周期性特征,探讨了东昆仑断裂带东段的强震危险性。     

柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局

通过大量野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区不同比例尺的区域地质调查资料,对柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局进行了研究,并探讨了其形成机制.结果表明:柴达木盆地及其邻区中、北部早—中二叠世为陆内盆山裂谷系统,主体处于伸展构造背景,总体表现为堑垒相间的构造古地理格局;南部为巴颜喀拉洋盆,早—中二叠世是巴颜喀拉洋盆扩张最为剧烈且规模最大的时期,巴颜喀拉洋盆中洋岛、海山遍布;早—中二叠世晚期强烈的华力西构造运动使古板块间的相对运动加剧,巴颜喀拉洋盆大洋岩石圈板块向北强烈俯冲,形成东昆仑陆缘岩浆弧及其南部增生带,东昆仑陆缘岩浆弧岩浆活动十分强烈,宗务隆山—西秦岭陆源裂谷盆地进一步发育,形成十分复杂的构造岩相古地理格局.早—中二叠世是研究区地球动力学机制从强烈扩张到强烈汇聚的转折时期,加强其构造岩相古地理研究对建立该区地层序列、探讨其地质演化历史以及指导找矿等均具有重要意义.     

用边界元法研究川西地区的形变场与应变场

将巴颜喀拉地块和四川地块作为研究对象,用块体边界上的GPS位移作为输入数据,应用边界元法计算得到块体边界上的应力,再用求解出的边界应力计算块体内部的位移与应变.结果发现巴颜喀拉块体南北向为张应变作用;块体西侧张应变量较大,向东逐渐减小,到龙门山东侧应变几乎减弱为零.南北向张应变向东的迅速减弱,使得龙门山断层产生闭锁,闭锁使龙门山断裂聚集起巨大的应变能,应变能的大量积累可能是导致汶川地震发生的根本原因.     

发震构造呈复杂空间关系下相互影响发震的机理研究——以汶川地震为例

对发震构造呈复杂几何关系(发震构造在平面投影呈非平行关系)下彼此发震影响的机理进行了研究.从发震的“垂震底继”影响关系研究了1933年迭溪地震M7.5和1976年松潘Ms7.2地震对后来发生汶川M8地震的龙门山地震构造的孕震能量叠加的加震作用;同时也指出汶川8级地震对周边断裂的减震作用,计算并指出了其影响减震的距离.研究对CPSHA中对发震构造呈复杂几何关系时,如何确定地震带内各潜在的震源空间分布函数fi,mj提供了大震加减震的判断理论依据.还讨论了汶川地震孕震模式的更复杂性,针对某些用巴颜喀拉块体向东南方向移动挤压龙门山孕震构造,进而解释汶川地震的逆冲性所带来的矛盾的观点,对其孕震的复杂性提出了问题所在和初步探讨.