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2015年中国地球科学联合学术年会

2015年中国地球科学联合学术年会

  • 召开年：2015
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2015-10-11

主办单位：中国地球物理学会;中国地质学会

会议文集：2015年中国地球科学联合学术年会论文集

会议论文

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共1661条结果
  • 摘要：祁连造山带在空间上和大地构造上,处在青藏高原东北边缘,其西端被阿尔金断裂错位,楔入塔里木陆块,东段与秦岭及贺兰山构造带相连,北部以龙首山断裂为边界与阿拉善地块相邻,南部则以柴北缘边界断裂为界与柴达木地块相隔,总体呈NW向菱形体夹于阿拉善地块和柴达木地块之间。祁连造山带是中央造山带重要的组成部分,对于揭示我国西部地块构造发展史具有关键。本次研究区托来河地区位于祁连北缘断裂中段，跨中祁连地块和北祁连缝合带。托来河南侧大羊垅一带SL糜棱岩的发育规律揭示出右行深层次走滑构造存在。该糜棱岩带向北至托来河沿线变质级别增高、变形强度增大，逐渐过渡为L型糜棱岩，带内发现变质榴闪岩等高压变质岩，并有新元古代及早古生代花岗质糜棱岩卷入，显示这些岩系的剥露与沿托来河断裂的区域收缩、挤出性活动有关，挤出方向为北盘向西。而托来河北侧玉石沟地区蛇绿岩系韧性层次改造较弱，韧性剪切带上部叠覆的晚古生代石炭系-三叠系沉积盖层主要表现为脆、韧性的褶皱-冲断、挤出等特征，指示古生代中祁连山陆块经历了区域伸展减薄、收缩挤出的转折过程。研究获得了中晚奥陶世则出现472 Ma花岗质糜棱岩、466 Ma变质斜长角闪岩、460-463 Ma花岗岩、458 Ma正长岩等锆石年龄记录，说明伸展-减薄时代发生于加里东-早海西期。结合中祁连北缘东段民和NNE向韧性剪切带白云母Ar-Ar法变形坪年龄405-418Ma，认为收缩挤出就位体制出现在志留纪末泥盆纪初。
  • 摘要：班公湖-怒江缝合带位于青藏高原的腹部,夹持于羌南保山地块与北拉萨地块之间,在中国西藏境内东西向延伸可达2800km,前人已经对该条缝合带做了大量的工作,但是关于俯冲极性,闭合时限,早白垩世岩浆演化过程等问题仍存在分歧.近日，笔者在多不扎地区1:5万区调工作中，对区内大面积出露的美日切错组火山岩进行详细的考察，其岩石组合包括玄武岩，安山岩，流纹岩，主体为安山岩，并发育火山角砾岩和火山凝灰岩，火山岩不整合覆盖在下侏罗统曲色组和中侏罗统色哇组之上，并且被下白垩统阿布山组不整合覆盖。对美日切错组火山岩进行了系统的年代学，地球化学及Lu-Hf同位素研究，在2件安山岩中获得113Ma的谐和年龄，1件流纹岩中获得118Ma的谐和年龄，玄武岩虽然未获得谐和的年龄，但发现其与李金祥(2011)报道的玄武安山岩(118Ma)为整合接触，另外本项目组在玄武岩附近新发现了一个安山岩(123Ma，未发表)，表明美日切错组火山岩是近同期喷发的，均形成于早白垩世。
  • 摘要：大量的资料显示,印度-欧亚大陆的初始碰撞发生在62-50Ma.青藏高原进入碰撞后的演化阶段.青藏高原中部的羌塘地区远离印度-欧亚大陆碰撞带,但发育了大量始新世-第四纪岩浆岩,这些岩浆岩与青藏高原的隆升关系极为密切:(1)始新世(47-36Ma)火山岩为埃达克质岩,主要出现在走构油茶错、纳丁错、黑虎岭、乱青山、跃进拉、多格错仁、乌兰乌兰湖、枕头崖等地,这些岩石主要可能由俯冲或增厚陆壳熔融形成;该阶段同时出现少量地幔来源的橄榄玄粗质岩石;(2)少量晚始新世-早渐新世(35-32Ma)的侵入岩主要出现在乌兰乌拉山的江夏尖-约改一带,呈现东西向的带状分布,主要为一些地幔来源的钾质或增厚地壳熔融形成的埃达克质岩石;(3)渐新世(～30Ma)火山岩主要为富集地幔来源的钾质-超钾质的碱性火山岩,出现在鱼鳞山、巴毛穷中、戈木茶卡等地;(4)羌塘中西部地区缺少中新世的岩浆岩,但出现一些上新世-第四纪(4.7-2.3Ma)地壳高温熔融的火山岩.
  • 摘要：华北克拉通由于其构造的多样性和对岩石圈演化的影响,尤其是其东部的克拉通破坏及由此引发的对大陆岩石圈动力学问题的研究,已经得到了地学界的广泛关注.以太行隆起为界华北克拉通分为东部和西部,东部以克拉通破坏为特征,而西部则基本保留着克拉通构造的原始形态.相关的地震学研究主要来源于天然源的远震接收函数资料,而人工源数据和结果相对稀少,本文则利用文登—阿拉善左旗长观测距宽角反射/折射剖面西段资料(太行隆起以西).得到了西部地壳和下岩石圈(除地壳外的岩石圈或称地幔盖层或岩石圈地幔)结构.给出古老大陆克拉通较为完整的岩石圈构造图像，并与此前得到的东段研究结果对比，探讨与华北克拉通破坏相关的大陆岩石圈重组和演化的地震学意义。研究认为，华北克拉通破坏之前，东西部下岩石圈构造基本相同，且在下岩石圈中存在以低速层为特征的软弱带，在太平洋板块俯冲等因素作用下，华北克拉通东部发生破坏，下岩石圈低速的软弱带以下的岩石圈地幔被软流圈地幔替代，导致华北克拉通东部的岩石圈减薄，而西部由于离板块边界较远影响较小，这一过程并未发生，从而保留了太古代原始克拉通构造形态。
  • 摘要：火山岩的原生磁组构对判断岩浆流动方式、确定侵位方式及喷发中心有重要的指示意义.华北克拉通熊耳群火山岩的形成环境一直存在争议,现存观点有活动大陆边缘的火山岩带、大陆裂谷环境下火山喷溢的产物和地幔柱活动成因等.目前为止,对熊耳火山岩的喷发机制和活动方式的研究多基于岩石学地球化学特征、构造形迹及地貌特征等,尚未见对熊耳火山岩磁组构研究的报道.本研究通过磁化率各向异性的研究对熊耳火山岩的运动行为进行探讨,并通过与全区资料对比、分析和总结,揭示熊耳火山岩形成的构造环境,为厘定华北克拉通构造-岩浆作用随时间演化提供重要依据。
  • 摘要：深海沉积位于碳酸盐溶解面之下,同时受到活跃底层水团的影响,钙质和硅质的化石均存在严重的溶蚀现象,给沉积物的定年带来了极大的挑战.另一方面,马里亚纳海沟是地球上最深处,由于国际上尚未见有沉积年代学的可靠报道,其沉积体系的演化过程仍然未知.针对这一研究现状,利用马里亚纳海沟4400m处的一支长度为2.35m的沉积物重力柱状样品开展了详细的岩石磁学和古地磁学研究.研究认为：中更新世以来，沉积间断持续发育；推测这一事件主要由于南极底层水团自中更新世以来在此研究区趋于增强，造成广泛的沉积缺失。沉积速率在1.2 Ma存在一些显著增强，幅度为此前的一倍；推测由于研究区的碎屑物质主要来源于粉尘的重力沉降，这一沉积速率的重要转折可能与亚洲内陆干旱化的显著增强有关。
  • 摘要：在役油气管道运行状态对油气资源的安全运移影响显著.据统计,我国现役管道中近60％的原油管道、约30％成品油和天然气管道服役年限超过10年.油气管道无损检测对于管道安全的指示作用凸显.传统的无损检测方法由于方法的局限性在检测效率、费用、探测深度及安全防护等方面存在一定程度的不足.非接触式磁检测方法可以在管线正常运行情况对管道进行在线检测.本文通过分析埋地管道周期性负载反复作用下应力集中位置出现的磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，推导得出弱磁场环境下铁磁性构件力磁关系表达式。在探讨磁偶极子模型的适用基础上，建立管道磁场的磁偶极子模型。模拟实际管道环形焊缝构建管道环形应力集中区为研究模型，计算施压作用下环形应力集中区管道磁异常响应特征。结果表明：铁磁性管道通压产生压力会在正常管道上产生稳定的附加磁场；对于存在金属缺陷或机械应力导致的应力集中区内，附加磁场的磁异常三分量曲线极值特征明显。通过分析极值特征及位置情况可大致判断应力集中水平及位置。同时，结合实测中石油樟树-湘潭联络线管段磁测数据，分析管道磁异常特征，结合现场开挖验证情况，评估非接触式磁检测方法的检测效果。结果表明非接触式磁检测方法能够有效的反映埋地管道应力异常状况，可以用于指导应力性缺陷的定位以及缺陷类型的识别。
  • 摘要：在传统的航空磁力测量系统中,地磁日变对实际测量会产生一定的影响,从而减弱异常体的地球物理信息,为了消除这一影响,国外的航空磁法勘探主要是以航空磁力梯度测量系统为主,其运动噪声水平大致是:水平梯度:1～10pT/m,垂直梯度:5～20pT/m之间，本文主要以卡尔曼滤波器为主要的滤波方法开展研究，并通过模型试验，验证滤波器的有效性。卡尔曼滤波是一种采用状态空间法在时域设计滤波器，对随机信号作估计，避开在频率域内分解信号功率谱麻烦；滤波器设计简单，用状态方程描述复杂多维信号的动力学特性，相比维纳滤波、最小二乘等算法具有较大的优越性。卡尔曼滤波具有两个计算回路：增益计算回路和滤波计算回路。在一个滤波周期内，从卡尔曼滤波在使用系统信息和量测信息的先后次序来看，卡尔曼滤波具有两个明显的信息更新过程：时间更新过程和量测更新过程。为了验证一维卡尔曼滤波方法，从测区范围内提取一条剖面数据进行测试，剖面位置如图2中红线位置所示，剖面长度20000m，采样间距为50m，采样点401个，在一维原始剖面数据上添加高斯随机噪声，之后采用卡尔曼滤波器对数据进行处理，得到6个分量的滤波处理结果。为了评估卡尔曼滤波器的滤波效果，引入Pajot等定义的噪声衰减因子β来估计噪声衰减量。用B来表示模型的真实值，Bn来表示增加噪声后的值，Br为经过滤波处理的值。
  • 摘要：自汶川特大地震以来,我国西南山区山体松动变形,新增大量滑坡地质灾害隐患,给人民生命财产安全、工农业生产造成了巨大损失.应对国家滑坡自然灾害防治和减灾的重大需要,必须研究出快速准确获取隐蔽性滑坡关键致灾因子及临滑前兆信息的方法技术.时移电阻率法应用于滑坡监测，结合相关地下水动力学过程分析以及详实的地质信息等，可以深入了解滑坡的产生、演变和触发的动态过程，及时捕捉滑坡临滑前兆信息，为滑坡稳定性分析和预测预报提供准确可靠的依据；同时监测结果也可以用来检验滑坡防治工程的效果。
  • 摘要：在石油勘探开发中,地层流体的性质和储量分析一直是储层评价重要任务.传统的地层流体分析方法有两种,一种是使用核磁共振测井的方法探测井周地层径向流体信息,但由于地层对仪器发射信号和回波采集信号的影响,测量信号的信噪比较低,地层骨架中空隙流体存在表面弛豫,会使探测信号发生偏移;另一种方法就是对地层岩石样品放入实验室设备中测量分析,该方法的测得岩样的信息已不再是高温高压的地层环境,因此测量样品中流体的相态等信息都已经发生了变化,无法真实的反应原状地层流体的性质.井下核磁共振流体分析仪的出现解决了这两方面的问题，仪器可以依靠抽吸探针将地层流体抽入探头后进行实时探测，最大限度的测量地层流体的真实核磁共振响应。实验室对现有仪器进行优化设计，完成了适用于井下高温高压和狭小空间等极端环境的核磁共振流体分析仪磁体结构设计。针对实验室已设计完成的磁体结构和磁场分布情况，本文主要设计内容包括：分立式天线结构设计、数据采集电子线路设计，主控电路的功能是灵活方便的生成各种脉冲序列、按照脉冲序列的时序要求生成各模拟电路所需的控制信号、对放大后的回波信号进行数字化处理、提取回波信号的幅度和相位信息、完成与地面系统的通信等。主控电路采用DSP+FPGA的嵌入式结构，并使用DDS产生脉冲序列的参考时钟。
  • 摘要：我国东部老油田经过几十年的开发,总体进入"双高"(高采出程度、高含水)开发阶段,加上井网密度高,开发过程复杂,地震技术在这种成熟油区还有作用吗?如何发挥作用?这是油藏地球物理物理一直试图要回答的问题.开发阶段地震油藏描述的关键任务就是建立高精度共享静态和动态油藏模型，前者为油藏开发方案设计提供依据，后阿者为剩余油分布预测、调整井位部署和挖潜提供技术支持。所谓的共享应包含两个层面含义：一致性与实时更新能力。一致性包括不同阶段（勘探、评价、开发和生产），不同学科（地质、测井、地震、钻井、油藏工程），以及不同尺度（微观、中观和宏观）的一致性；实时更新能力就是要求任何修改都能实时呈现在所有相关人员面前。这就要求做好多学科一体化，首先是地震和测井的融合，其次是地震与油藏的融合。地震测井融合以动态地震岩石物理为基础，以井控地震资料处理、井控地震资料解释和井震联合储层研究为手段；地震油藏融合以不粗化油藏数模为基础，通过地震约束油藏建模和油藏数模来实现。通过地震测井融合和地震油藏融合实现了地质、钻井、测井、地震和油藏等多学科一体化，形成了老油区井震藏一体化技术系列，构建了面向老油区开发的剩余油分布预测技术流程，该技术系列在喇嘛甸油田试验区取得了良好的应用效果，实现了断距2米以上低级序断层的识别，构造解释平均相对误差小于0.08％，2米以下薄储层识别符合率达86%。
  • 摘要：近年来,国内外陆续在火成岩地层中发现油气层.研究发现,火成岩的核磁共振(NMR)横向弛豫时间(T2)短,T2分布的幅度低.而且,火成岩NMR测井孔隙度、NMR录井孔隙度以及岩心NMR孔隙度均普遍小于常规孔隙度.从岩性上说,基性的玄武岩、中性的英安岩NMR孔隙度相对误差最大,安山岩类NMR孔隙度相对误差较大,凝灰岩误差较小.在火成岩核磁共振影响因素中，铁磁矿物占主要因素，即弛豫率占主导因素，加快了核磁共振的弛豫，直接降低了NMR孔隙度。其次，磁化率引起的内部磁场梯度的差异使得T2弛豫加快，使得T2分布前移。此外，如果地层含气(轻烃)也会使T2分布前移。这三者都使得核磁共振孔隙度偏小，而且还改变了T2分布的形态，即更多的可动流体被误以为是束缚流体，针对特殊矿物的组分建立的孔隙度校正经验公式，能够改善孔隙度的计算精度，提出的理论校正方法，通过结合实际采集参数进行极化校正以及考虑铁磁矿物引起磁化率和扩散弛豫利用反演方法实现了总孔隙度和快弛豫组分的校正，而且有效地改进了T2分布的前移问题和组分孔隙度的校正。实例分析表明，本文提出的方法在核磁孔隙度校正和T2分布反演方面均比商业软件有明显的改善，而且，由于组分孔隙度的改善为渗透率和饱和度的计算准备了条件。
  • 摘要：2006-2013年由中国地质调查局部署完成的全国重要矿产资源潜力预测评价及综合研究工作,是对我国矿产资源方面的一次重要的国情调查,通过系统总结地质调查和矿产勘查工作成果,预测掌握了铁、锰、铜、金等25矿种矿产资源现状,为国家评价未查明矿产资源潜力,准确部署地质矿产勘查工作,以及实现找矿重大突破等提供了依据.对全国矿产资源潜力评价工作中发现的和地质背景课题与成矿预测课题提出的25个重大地质找矿问题，初步进行了以重力为主的地球物理综合分析探讨，取得的主要认识包括：索仑山-西拉木仑河断裂带为华北陆块与兴蒙造山带（西伯利亚板块）的缝合带，其跨过大兴安岭继续相东延伸通化、白山一带；二连浩特-贺根山断裂带并未向东到大兴安岭，而是在东乌旗北部转向蒙古境内，在阿尔山一带又进入我国境内，基本是晚古生代大陆边缘增带的构造边界；阿尔金断裂左行走滑穿过阿拉善北部苏洪图，恩格尔乌苏断裂在索伦山以西与南蒙古相关断裂相连，向北东发展到内蒙古东北的德尔部干地区；鄂尔多斯地块具有早太古代较完整的古陆核，前寒武纪的基性岩墙群呈北东向侵入于华北克拉通，对华北陆块及周缘地区的构造产生了重要影响；五莲-荣成断裂带是扬子陆块（及北侧苏鲁造山带）与华北陆块间一个重大边界；洞山断裂应是徐淮地块和六安地块的分界线；郯庐断裂向南未过长江；钦杭结合带北部边界大致沿崇左-南宁-贺州-郴州-萍乡-新余-杭州-嘉兴一线，南部边界大致沿北海-玉林-梧州-吉安-抚州-金华-余姚一线。
  • 摘要：在位场边界识别方法中,Tilt-depth以及相关改进方法得到了国内外地球物理工作者的广泛关注,采用Tilt-depth方法可以快速获取场源位置、埋深等参数,并与地质资料相结合,可以了解更加丰富、全面的地下地质信息,提高解释质量.本文系统梳理了重磁场之间Tilt-depth方法的联系与区别。首先研究了基于二度模型重力异常的解析表达式，推导了适合重力异常解释的Tilt-depth方法以及V2D-depth方法，提出了重力场非参数快速反演的方法，基于重力场公式推导得出了地质体上顶深度与异常的垂向二阶导数、水平二阶导数的关系式，重力场Tilt-depth方法，推导实现了基于重力异常垂向三阶导数的非参数快速反演，结果与张恒磊等（2012)基于磁异常垂向二阶导数的非参数快速反演方法，式相同。传统磁异常的Tilt-depth以及其他扩展方法可以应用在重力资料的解释中，但不是简单的移植。本文研究详细分析了重磁异常的Tilt-depth方法以及V2D-depth方法，指明了两者之间的区别与联系，研究结果不仅指示了重磁异常的差别，更为该方法在重力资料、重力梯度张量资料中的推广应用提供了理论支撑。理论模型验证了重力场Tilt-depth方法的有效性，并通过对海南石碌矿区重力异常的处理，提取了矿体的边界信息，获取了矿体的位置及埋深参数，通过与已知地质剖面、反演剖面的对比研究，证实了本文方法具有实际应用效果。
  • 摘要：磁铁矿不仅是地球环境记录的载体,广泛存在于环境中,而且是一种古老的地质医学应用矿物,在传统中医药学和现在纳米医学中具有广泛的应用.近几十年来的生物地磁学研究发现,具有纳米尺寸的磁铁矿颗粒也广泛分布于生物体内.本研究以基因工程表达的生物矿化蛋白-人H亚基铁蛋白为模板，利用仿生矿化技术合成一种新型的纳米磁铁矿（磁性铁蛋白）。该磁性铁蛋白是一种典型的核-壳型纳米磁性颗粒，每个铁蛋白壳内含有一个单晶磁铁矿颗粒。磁铁矿核的粒度均，形状相似(球形)、分散性好、结晶完美、磁导率和弛豫率高（图1A-D)。研究表明，仿生矿化合成的磁性铁蛋白具有粒径可控、弱磁相互作用和单分散性等特性，是岩石磁学研究的理想材料。综合AC磁化率测量和对热剩磁弛豫测量的模拟结果，确定磁铁矿的尼尔指数前因子值约为(1.3±0.67)×1010Hz。磁性铁蛋白的饱和磁化强度、驰豫率及过氧化物酶活性都随着其磁铁矿核粒径的增大而升高。平均5.3nm的磁性铁蛋白的横向驰豫率高达321mM-1s-1，是一种高灵敏度的磁共振成像（MRI）造影剂，能够实现MRI检测到104细胞/毫升浓度的MDA-MB-231乳腺癌细胞。研究还发现磁性铁蛋白具有广谱的肿瘤靶向性，能够跨越血管内皮细胞、外皮细胞和血脑屏障，分别在实验小鼠体内实现了微小（<1-2mm）乳腺癌、脑瘤和胰腺癌的早期MRI诊断。另外，磁性铁蛋白的过氧化物酶的活性随着粒径增大而升高，可以应用于肿瘤组织的免疫组织化学染色和快速病理诊断。该研究表明，仿生矿化合成的磁性铁蛋白具有独特和优良的材料学特性，为研发新型纳米磁性材料、磁共振造影剂和肿瘤诊断试剂提供了新方法和新思路。
  • 摘要：本研究选取了来自湖南省城步苗族自治县十万古田泥炭地的一个长128cm(底部14C日历校正年龄约为9ka)的泥炭沉积柱,开展了正构烷烃组成以及C29正构烷烃单体碳、氢同位素的研究.试图通过与其他气候指标的对比,探究十万古田泥炭沉积柱中的长链正构烷烃单体碳、氢同位素组成的古气候意义.2.4ka BP至今，正构烷烃指标（ACL，CPI，Paq）以及C29正构烷烃的δ13C和δD值在2.4ka BP左右显示出大幅度的突变，其中C29正构烷烃的δ13C和δD值均显示明显的正偏。同时，十万古田泥炭C29正构烷烃δD和董歌洞石笋δ18O不再有显著的正相关性。造成这样变化，一种可能是由于水汽来源的变化，例如当东亚夏季风带来的水汽相对贡献增大时，会造成C29正构烷烃δD正偏。还有一种可能是当地环境变化，因为正构烷烃的所有指标同时做出了响应。如果是当地环境变化造成的，一种可能是发生了气候显著变干的事件，植被因此作出适应气候的生理响应或者植被组成发生相应的变化，导致C29正构烷烃的δ13C和δD值均显示明显的正偏。还有一种可能是和人类农业活动有关，由于农作物的耕种，改变了植物的分馏系数，从而对C29正构烷烃的δ13C和δD造成影响。
  • 摘要：趋磁细菌是迄今发现的唯一能利用地磁场定向和在细胞内矿化合成纳米级磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)的原核微生物,是研究微生物控制矿化和微生物-矿物相互作用的典范.研究发现,趋磁细菌具有全球分布,其细胞种类(系统发育)和磁小体晶型均具有丰富的多样性,表明其生物矿化机制也可能多样.本研究旨在建立"荧光-电子显微镜联用"方法，在单细胞水平上研究趋磁细菌种类及其磁小体晶型，从而认识趋磁细菌的生物矿化机制。首先以实验室可培养趋磁螺菌AMB-1和大肠杆菌E.coli为材料，针对AMB-1的16S rRNA基因设计了带荧光标记Cy3的特异性的寡核苷酸链探针AC-1，细菌通用探针EUB338用荧光染料FAM进行标记，通过传统的固相荧光原位杂交（FISH）和经改进后的液相FISH技术，对含有E.coli和AMB-1的混合样品进行荧光原位杂交，从而对AMB-1细胞进行FAM和Cy3荧光染料双标记，而大肠杆菌仅能被FAM标记，验证了方法的有效性。这项研究表明，"荧光-电子显微镜联用"方法能实现单细胞水平上趋磁细菌种类和磁小体晶型的研究，将成为自然环境未培养趋磁细菌和其他类型"微生物-矿物相互作用"系统研究的有效手段。
  • 摘要：以往微生物地球化学的研究通常注意的环境因子为温度和pH,而忽略了其它环境因子对微生物的影响.含水率对微生物的活性起着至关重要的作用,可利用水的减少,会导致细胞内水势能降低、降低酶活性,从而抑制微生物活性.随着含水率的变化，古菌群落组成发生了明显的变化。含水率高的样品以Methanobacterium、Parvarchaea和MCG为主，含水率低的样品以CandidatusNitrososphaera为主。其中含水率高于30%的样品中Candidatus Nitrososphaera的相对含量明显以数量级减少，这也许是crenarchaeol与含水率呈两段式分布的原因。值得注意的是，GDGT-1shoulder和GDGT-1与含水率的相关关系相反，说明这两种化合物可能来自于不同的微生物。在各种检测到的古菌中，GDGT-1'shoulder'与MCG的相关关系最为显著，推测该化合物可能来源于MCG。而GDGT-1与普遍认为来自于氨氧化古菌的crenarchaeol的相关性很好，说明GDGT-1可能来源于CandidatusNitrososphaera。另外，GDGT-1'shoulder'与含水率的相关关系虽然不高，但其与GDGT-1的相对含量（IRGDGT-1=GDGT-1'shoulder'/(GDGT-1'shoulder'+GDGT-1)）却在含水率高于30%时有明显的升高，可能暗示该指标可以用于指示由含水率引起的古菌群落变化情况。
  • 摘要：深古菌(Bathyarchaeota,Miscellaneous Crenarchaeotal Group,MCG)广泛分布于陆地和海洋的各种环境,如海洋沉积物、热泉、土壤、火山泥等,并且它是海洋沉积物中古菌的主要类群,有着很高的丰度.而关于深古菌的代谢特征,目前仍所知甚少.本研究重点关注南海环境中的深古菌类群，古菌16S rRNA基因克隆文库结果显示，南海沉积物环境中深古菌序列大部分为亚群MCG-8，MCG-15，MCG-17和MCG-3。针对南海环境的序列，目前已发表的深古菌特异的16S rRNA基因引物的覆盖度都非常低，尤其是针对亚群MCG-15和MCG-17。因此本研究设计了新的深古菌特异的16S rRNA基因引物，并且提高了引物的覆盖度。定量PCR结果显示，所有南海沉积物样品，用新的引物所反应出的深古菌丰度要明显高于用之前发表的引物(大于一个数量级)。下一步研究中，将关注南海沉积物不同深度环境参数的变化与深古菌丰度及亚群变化之间的相关性，从而进一步揭示深古菌的代谢特征及其在地球物质循环中发挥的作用。
  • 摘要：地球的太古时代为厌氧世界.强烈的紫外线穿过大气层直接射到地球表面,使生命只能在远离紫外线的深部区域生存.最早诞生的原始生命可能是产甲烷菌(古菌)和产乙酸菌(细菌),它们利用H2作为能源物质还原CO2,分别产生甲烷和乙酸.缺氧条件下，微生物可依靠硫酸盐和铁锰氧化物等氧化性物质进行厌氧呼吸。铁锰氧化物在环境中广泛分布，但往往呈固相状态，难以被吸收利用。为利用固相电子受体，微生物必须依靠胞外电子传输。目前已知，胞外电子传递有两类基本途径，一类是通过分布在周质空间并向胞外伸展的细胞色素c蛋白，这些蛋白可形成纤毛，便于将电子最终传递给固相铁；另一类是通过产生还原性分子并分泌至胞外，这些分子在胞外起电子穿梭体的作用，将电子从细胞传递到固相受体。最新研究表明，微生物的呼吸活动不仅可将电子传递给胞外的固相电子受体，而且还可将电子直接传递到固相电极或被另一类微生物接受利用，其电子的传递途径还可通过更具传奇色彩的纳米电线和电缆。目前，该研究方向的发展方兴未艾。将报告产甲烷菌和互营细菌共同参与的脂肪酸厌氧氧化过程中，胞外电子传递的最新研究进展。
  • 摘要：能量代谢是生命的最基本特征之一.微生物在地球化学环境中的能量代谢能引起地球化学条件的改变,以致矿物的转化或形成.在生物圈演化的早期微生物在海洋环境中的繁盛可以导致在行星尺度上大规模的沉淀和成矿.早期海洋中厌氧光合作用可以引起大规模的可溶二价铁的氧化，形成铁氧化物的沉淀，这些三价铁氧化物最终形成赤铁矿。这个过程在大约38亿年前的生命起源到18亿年前条带状硅铁建造的消失一直是个重要的过程。在元古代起始和晚期全球规模的磷块岩的沉积可能与多细胞有氧呼吸生命的起源和繁盛有关，而新元古代末期和下寒武的磷块岩的沉积更有可能与动物起源早期的生态环境有关。在这个报告中列举几个与地球生物圈深时演化有关的矿物，如磷灰石，赤铁矿和磁铁矿的生物矿化的起源和在沉积环境中的长期保存。由于相关微生物在某个特定时期的繁盛，它们可以在地质历史上形成大规模的矿床。
  • 摘要：海洋沉积物中存在丰富的C1化合物,已有的元基因组和生物地球化学数据暗示某些海底古菌可能在海洋C1化合物代谢、循环过程中发挥了重要功能.本研究计划监测两种海底重要古菌:甲烷厌氧氧化古菌anaerobic methane oxidizing archaea(ANME,分为ANME-1,2,3三个类群)和海底D族古菌Marine Benthic Group-D(MBG-D)对一碳化合物的利用,探讨ANME和MBG-D在海底一碳有机化合物代谢过程中可能发挥的作用.海底甲烷缺氧氧化目前已知主要由ANME与硫酸盐还原细菌共生协同完成。前期的基因组和转录组数据表明甲烷的缺氧氧化为许多甲烷菌合成甲烷的逆过程。一些甲烷菌同时还具有利用一些简单的C1化合物合成甲烷的能力。也利用了多种一碳有机底物对ANME群体进行了富集诱导，检测ANME基因在不同时间被诱导表达的情况，以及一碳底物的代谢，以进一步丰富对ANME代谢多样性的认识。研究还发现MBG-D可能具有直接利用C1化合物的能力，进一步的实验验证尚在进行中。
  • 摘要：埃迪卡拉纪陡山沱组(635-551Ma)是新元古代大冰期事件以后沉积的第一套地层,记录了地球历史上最为显著的无机碳同位素负异常(最负达-15‰).这一碳同位素负异常被认为可能与深海大型溶解有机碳(DOC)库的存在和氧化有关,然而,对这一DOC库的存在一直缺乏直接独立的地质记录和证据，结论认为该发光有机质可能为古海洋DOC氧化降解后产生的一类新的难降解有机质。若以上结论正确，研究剖面陡山沱组该类有机质的化学发光强度的地层变化及空间变化则表明埃迪卡拉纪古海洋这一可能的大型DOC库具有阶段性氧化和从浅海-深海逐步氧化的演化特征。以上研究结果表明：碳酸盐假性热释光可为古海洋溶解有机碳库的存在和演化提供直接的地质记录和新的研究途径。
  • 摘要：地球从一个无生命的原始荒芜状态演变到生物繁茂的现代蓝色星球经历了大约46亿年的漫长过程.以动物的出现为标志,地球漫长的历史可以划分为两个截然不同的阶段,即隐生宙和显生宙.首先，在总结华南埃迪卡拉纪-寒武纪地层中24个化石生物群的生存环境、埋藏模式和生物群组成等方面研究的基础上，从时空两方面对这些生物群进行综合分析，认为动物的起源和寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移，以及阶段性辐射和灭绝的过程。动物可能起源于成冰纪（雪球事件）之前（早于750Ma），在雪球事件结束之后的埃迪卡拉早期经历一个快速隐形微体动物早期演化阶段，代表动物在发育层次上的革命性演化，地球在前寒武纪-寒武纪转换时期生物与环境的这种演变过程是一个协同演化过程，其中大气氧的增加导致了动物出现和快速演化，而动物的出现又加速了大气氧的增加速率。更加重要的是，动物扰动作用的出现是新元古代-寒武纪转折时期生物地球化学循环发生革命性转变的关键因素，标志了现代地球-生命系统的出现。相对于氧气增加与生物协同演化过程对地球-生命系统带来的正反馈作用，动物扰动作用对地球-生命系统则带来一系列的负反馈作用。首先，动物对海底沉积的扰动作用增加了P的埋藏，P供应的减少直接降低了海洋的原始生产率，有机碳埋藏量减少，导致海洋和大气氧含量的降低，从而发生海洋缺氧事件，发生生态系统危机，动物大量灭绝，结果生物扰动作用减弱，从而形成一个明显的负反馈作用。这个负反馈作用与生物扰动作用减弱带来氧气增加的正反馈作用一起，构成了一个完整的生态系统循环，将显生宙的大气氧含量保持在一个较低的水平（20~22％左右），维持显生宙以来地球~生命系统的平衡。这个协同演化的新假说最近得到了数学模型和寒武纪大爆发之后缺氧事件等地质证据的论证。因而，寒武纪动物的大爆发标志了现代地球~生命系统的出现，从而区分寒武纪之前的、以微生物为主导的地球~生命系统。
  • 摘要：铬同位素是地球化学研究中重要指示元素之一.对地球样品的铬同位素研究表明,不同物理、化学、生物过程对样品中铬同位素的影响遵循质量相关分馏定律,因此,对地球上样品的铬稳定同位素测量(即自然质量相关分馏测量),可以帮助研究岩浆熔融分异过程、地表环境污染治理以及指示古环境,具有重要意义.本实验流程中，地质学标样利用微波消解进行溶解，样品中的铬由两步树脂离子交换过程分离，然后在壳幔物质与环境重点实验室的Neptune plus MC-ICP-MS完成同位素测量，本组实验对常用地质学标样特别是BHVO-2，BIR-1玄武岩标样进行了多次化学流程和同位素测量，取得了非常一致的结果，与Schoenberg2008年数据相比，测得玄武岩样品均在-0.1~-0.2范围以内。纯橄岩标样数据与Schiller2014年发表数据一致。
  • 摘要：研究发现地球火成岩的Fe同位素组成并不均一,高硅岩浆岩(>71％wt.％SiO2)具有比平均火成岩(δ56Fe约0.15‰)明显重的Fe同位素组成.尽管相关研究提出包括富轻铁的矿物分离结晶、流体出溶、热扩散、部分熔融等模型,其成因仍然有待进一步制约.本研究样品为中国东北一套研究程度较高的双峰式火山岩,包括12个玄武质粗安岩和8个I型粗面岩、流纹英安岩以及21个A型流纹岩.高精度的Fe同位素测量在中国科大Neptune Plus MC-ICP-MS实验室完成，长期精度保持在±0.05‰。与前人研究一致，三组不同演化程度岩浆岩的Fe同位素组成均与SiO2和全Fe含量分别呈正相关和反相关变化趋势。说明部分熔融可以导致熔体相对源岩富集重铁同位素。值得注意的是，在与前人同等SiO2含量的流纹岩样品中观测到目前已报导的火成岩中最重的δ56Fe值（0.63±0.05‰）。湿化学法测量显示样品具有高的Fe3+/FeT比值，表明部分熔融发生在较高的氧逸度下。综上，高氧逸度下部分熔融产生的熔体相对源岩明显富集重Fe同位素，二次熔融过程最终导致高度演化的流纹岩相对基性源岩明显富集重铁同位素。
  • 摘要：近年来,雾霾已成为人们心中始终挥之不去的阴影和社会普遍关注的热点,目前大家取得的共识是:雾霾治理必须从源头抓起,即减少碳、硫、氮等致霾粒子的排放.在减少碳排放方面,地热能的开发利用可起到其独特的作用.埋藏于地下的地热资源是地球的"本土"能源，具有储量巨大、能源利用效率高、节能减排效果好和开发成本低等诸多优点，同时在很多地区具有小型、分散的特点，便于开发利用，建成以地热为主的分布式独立能源系统。利用地热解决供暖问题的"雄县模式"在地热开发利用上取得了重大的突破，并于2013年建成以地热供暖替代燃煤锅炉的"无烟城"，不单节约了宝贵的煤炭资源、更重要的是减少了CO2排放及致霾颗粒的扩散，为北方地区雾霾治理作出了重要贡献。目前，天津和石家庄、保定等大、中城市也正在积极开发地热，至于长三角地区，冬季供暖和夏季空调制冷也始终是困扰我国能源界的一个大问题，由于多方面原因，政府未能出台相应的政策法规进行解决。居民多采用较为传统的供暖/制冷方法，既污染空气，又浪费能源。对于珠三角地区亦是如此，已有的广东丰顺县集中低温地热发电和非电直接利用为一体的地热综合梯级开发利用系统可作为一个典型。若对这些宝贵的中低温地热资源加以充分利用，再加上这些地区200m以上的浅层地热能可利用热泵技术进行空调制冷，则将对解决珠三角地区的夏季空调制冷和改善大气质量起到很大的作用。综上所述，若能将我国东部地区广泛分布的地热资源加以充分利用，在北方（京津冀）、东北地区大力推广"雄县模式"；在长三角地区打造出江苏南通"小洋口"模式；在珠三角地区打造出"丰顺"模式，则地热必将对我国的节能减排、雾霾治理和南方供暖/制冷作出自己应有的贡献。
  • 摘要：四川盆地是位于我国西部的大型含油气盆地,川东地区是四川盆地油气勘探的重要区块.其古生界泥页岩地层的勘探潜力日益受到重视,但对其热演化的研究仍然较少.泥页岩的热演化是其在不同地质时期的成熟度状态,对油气藏的勘探开发与油气资源的评价都具有重要的意义.结合页岩吸附气与游离气含量的控制因素分析、页岩地球化学特征和成熟演化过程，恢复了页岩含气性的演化过程。川东地区页岩气成藏过程依据成熟演化特征可划分为生物气阶段(430Ma~250Ma)、热成因气阶段(250Ma~80Ma)与改造阶段(80Ma~现今)。生物气阶段，游离气含量与吸附气含量均逐渐升高；热解气阶段，游离气含量迅速升高，吸附气含量逐渐降低；抬升改造阶段，游离气含量逐渐降低，吸附气含量逐渐升高。川东地区页岩气成藏经历了快速生烃与快速大规模抬升，保证了前期充足的天然气来源，也有利于页岩气的后期保存。
  • 摘要：羌塘盆地位于印度板块与欧亚板块碰撞地带的青藏高原腹地,面积约180000km2,是我国陆上面积最大的中生代海相残留盆地之一,盆地沉积厚度巨大,具有良好的油气地质条件.羌塘盆地处于青藏高原腹地,是研究青藏高原隆升的理想地区.本文确定的羌塘盆地第二抬升冷却阶段主要为中新世晚期-始新世中晚期（44.4-10.3Ma），第二次的抬升冷却又进一步可分3期，分别对应10.3Ma、22.6-26.1Ma、30.8-44.4Ma。其中渐新世晚期-中新世早期为（22.6-30.0Ma）主隆升期。羌塘盆地第二大阶段抬升冷却年龄的确定对青藏高原的隆升研究有重要意义，从羌塘盆地第二阶段抬升冷却年龄的分布及期次划分可以看出印度与欧亚板块碰撞后挤压效应明显的在44.4Ma已传到羌塘45-30.8Ma始新世中、晚期-渐新世早期羌塘盆地开始挤压隆升，该时期羌塘盆地岩浆活动强烈；在22.6-26.1Ma渐新世晚期-中新世早期羌塘盆地大规模整体强烈隆升，该期羌塘盆地有中基性岩喷发，沉积了中新统康托组，康托组与下伏地层、上覆上新统唢呐湖组均为角度不整合，表明该期构造变形强烈。10.3Ma中新世晚期以来羌塘盆地继续挤压隆升，在羌塘盆地多格错仁、赤布张错有基性火山岩（10.6-9.4Ma）,该期也是青藏高原的一起重要隆升期，羌塘盆地磷灰石裂变径迹记录的抬升冷却年龄可划分为二大阶段，第一阶段主要为早白垩世晚期-晚白垩世（108.7-69.8Ma）；第二阶段主要为中新世晚期-始新中、晚期（44.4-10.3Ma），羌塘盆地第一阶段早白垩世晚期-晚白垩世的抬升冷却年龄（108.7-69.8Ma）是班公湖-怒江洋关闭后进一步汇聚挤压造成羌塘盆地中央隆起地层抬升冷却的记录。第二阶段抬升冷却年龄可进一步划分为3期，分别对应10.3Ma、22.6-26.1Ma、30.8-44.4Ma。其中22.6-26.1Ma为主隆升期。羌塘盆地始新世中晚期以来的第二阶段抬升冷却年龄反映了印度板块与欧亚板块的碰撞及其后强烈挤造成羌塘盆地全面抬升快速的抬升冷却，磷灰石裂变径迹方法确定的羌塘盆地抬升冷却年龄表明青藏高原在45-30.8Ma开始挤压隆升，在22.6-26.1Ma青藏高原大规模整体强烈隆升，青藏高原形成，在10.3MaMa中新世晚期以来青藏高原继续挤压隆升。
  • 摘要：南海位于欧亚板块、西太平洋板块和印度-澳大利亚板块的交汇处,是西太平洋边缘海的典型代表之一.南海是新生代海底扩张形成的小洋盆,也是我国唯一发育洋壳并且保留完整的海底扩张信息边缘海.大量研究表明南海陆缘为非火山型大陆边缘。根据非火山型大陆边缘的特点可知南海海盆在扩张过程中岩石圈的断裂拉伸占主导地位。拉张作用的初期，岩石圈在应力的作用下拉张减薄，发生"颈缩"变形。随着拉张过程的继续，岩石圈强烈减薄至发生破裂，在这一阶段主要研究的核心是岩石圈减薄，软流圈上涌发生减压熔融，形成岩浆房，随着岩石圈的破裂，岩浆上涌到岩石圈表面，大陆岩石圈拉张破裂后，海底扩张中心形成。大陆破裂到海底扩张过程就是洋中脊地幔熔岩上涌的过程，岩石熔融和岩浆作用是其中的重要组成部分。地幔物质在一定深度部分熔融形成岩浆，岩浆上涌到达地表固结形成新洋壳。大洋扩张过程中洋中脊下的地幔岩石熔融的主要机制是岩石上升引起的减压熔融，地幔岩石的固相线的温度相对于压力的梯度大约是13℃/kb，而在板块的扩张中心，随着板块的扩张地幔被动上涌，其温度相对于压力的梯度可以达到1-2℃/kb，地幔岩石绝热上升和地幔岩石固相线相交发生部分熔融。在熔融的过程中由于晶键断裂要消耗能量，岩浆熔融是吸热反应。这将导致温度降低。一般认为岩石熔融的区域是一个三角形，三角形的底部就是岩石固相线，它大概在60-80km深度。熔融区域的总量及部分熔融比例是由地幔的温度、上升的速度、地幔岩石的组分和是否含水等机制控制的，而熔融量直接决定海洋地壳的厚度。在大陆从破裂到海底扩张以及海底扩张停止后的各个阶段岩浆活动都是一个重要的地质过程，在动力学模型中需要对岩浆的熔融过程给予重点考虑。来自地下深处的火成岩蕴藏了丰富的深部信息及其形成时的物理化学条件和构造背景，被人们誉为"火成岩探针"、"超深钻"、或探测深部的"窗口"等。深海玄武岩是由深部地幔物质部分熔融形成的岩浆侵入地表的产物，它们往往和洋中脊的形成、深海裂谷作用、板块扩展作用及地幔热柱作用等直接相关，因此，研究深海玄武岩的形成物理化学条件及岩石地球化学特征对于研究地幔演化、壳幔作用、海底扩展及深海海盆的形成均有重要意义，本文研究采用动力学和岩石热力学耦合模型模拟在大陆从拉张到破裂的过程中岩浆的形成、演化和上涌过程。
  • 摘要：大陆边缘是衔接大陆岩石圈和洋盆之间的过渡单元,记录了大陆岩石圈张裂到海底扩张以及大洋岩石圈板块向大陆俯冲消亡的过程.此外,大陆边缘区还发育了众多沉积盆地,是世界深水油气及天然气水合物勘探的主要场所.大陆边缘热流和岩石圈热状态是大陆边缘研究中的重要课题,它不仅能为探讨岩石圈热动力过程提供地热约束,也能为大陆边缘沉积盆地构造—热演化提供基本参数.基于新近获得的南海北部大陆边缘莺歌海盆地40个钻孔热流和琼东南盆地31个钻孔热流数据，并汇编该区已发表的探针热流、钻孔热流及BSR热流，分析了南海北部大陆边缘的热流分布特征。整体而言，该区具有高热流特征，高于中国大陆和近海部分含油气盆地，平均值74±15.3mW/m2，且热流总体沿着NNW-SSE方向由陆架区往深海盆地地区逐步升高。南海北部大陆边缘构造上处于张裂动力学环境，特别是晚新生代的裂谷作用，使得地壳和岩石圈减薄，深部热物质上涌，造成其区域热背景较高。局部的构造-热事件，如岩浆侵入和断裂活动等也能明显影响到不同盆地热流的分布特征。此外，浅水大陆架之上快速堆积的巨厚沉积物造成了其热流偏低。整体高热流背景下快速堆积的巨厚沉积物深埋作用，进一步加速了该区烃源岩的热演化，这也是该区油气形成的地热条件。
  • 摘要：在油气成藏的诸多过程中,与温度关系最直接和最密切的是油气的生成过程.这是因为有机质演化过程中化学反应的速率与温度呈指数关系,而与时间只是线性关系,所以有机质的成熟度主要受温度的控制.鉴于地热对油气生成的控制作用,近年来亦有研究者将"热"提升到与"源"同等的地位,提出油气成藏的"源热共控论",其核心内容为:不同的热场类型决定了盆地或烃源岩的加热强度,烃源岩不同的热演化轨迹(受控于盆地热背景及烃源岩的埋藏史)控制了烃源岩生烃的时间和类型.
  • 摘要：渤海湾盆地是华北克拉通东部地块上的一个中新生代盆地,是华北克拉通破坏减薄的中心地带.岩石圈热-流变结构可以解释盆地、大陆边缘和造山带等的动力学演化过程,直接反映了岩石圈的地球动力学特性.从济阳坳陷岩石圈热-流变结构演化特征来看，不同的岩石圈含水、应力条件具有不同的岩石圈强度演化路径，同样应力条件下岩石圈不含水的强度大于含水的强度，同样含水情况下岩石圈挤压时的强度大于拉张时的强度。中生代早期岩石圈强度较高，表现为刚性、稳定的块体，为传统"果冻三明治型"流变模式；白垩纪早期，华北克拉通开始破坏，岩石圈强度明显减弱，并快速降到最低；到白垩纪晚期，岩石圈强度稍微增大；在古近纪早期，岩石圈强度再次减小；早白垩世初期-早古近纪，为"奶油蛋糕型"；随后，岩石圈强度逐渐增加，直到现今，表现为传统"果冻三明治型"流变模式。济阳坳陷岩石圈热-流变的研究结果，从侧面反映太平洋板块俯冲和回撤是华北克拉通东部破坏的主要地球动力学机制。
  • 摘要：岩石圈热结构广义上包括岩石圈热流结构、温度场结构以及热岩石圈厚度,是岩石圈构造-热演化的综合反映.华北克拉通在显生宙期间发生了明显的减薄与破坏,表现在大规模的岩浆活动和强烈的岩石圈伸展,失去了典型克拉通应有的稳定性.华北克拉通特殊的演化历程必定在岩石圈热结构上有所表现.拟合地幔热流沿宁津-忻州剖面自西向东逐渐增大，由西部约24mWom-2增大到东部郯庐断裂带附近约44mWom-2；Moho面温度由东部约700℃向西增大到郯庐断裂带附近约870℃；热岩石圈厚度东西向变化明显，西部厚度较大而东部厚度明显较低，由西部太行山地区约105km减薄到东部郯庐断裂带附近约62km，与地震波速、地磁、捕虏体温压、火成岩成分等研究成果一致。通过误差分析，选取不同的热导率、生热率模型产生了10~15km左右的热岩石圈厚度差异与100~130℃左右的Moho面温度差异。对比分析结果发现，在合理的取值范围内，热导率模型的选取相对生热率模型对整体岩石圈温度场的影响似乎更大。研究表明相比地壳生热率，地幔热流值对整体岩石圈温度场的影响更为明显，在相同的地表热流下，较大的壳幔热流配分比（地壳生热率贡献热流：地幔热流）往往具有较低的深部温度场特征。相对世界稳定克拉通，华北克拉通东部异常高且横向波动剧烈的地壳、地幔热流值，岩石圈温度场特征以及较薄的热岩石圈厚度均暗示其处于不稳定的热状态，可能与华北克拉通东部新生代以来强烈的拉张减薄有关，岩石圈强烈的拉张减薄导致的热异常不完全衰减可能是导致现今岩石圈特殊岩石圈热结构的主要原因。
  • 摘要：盆地热体制是盆地构造—热演化过程的反映,它刻画了盆地的热状态和热过程.盆地现今地温场是盆地热体制研究的主要内容,它能为研究盆热历史、热演化以及油气形成和保存等方面提供基础数据和约束,从而受到学术界和产业界的重视。整个扬子地区的现今地温分布格局受区域构造、岩浆作用控制。区域内的地质构造和断裂、地震等活动构造均表明，扬子区的东部构造活动比较强烈，中部趋于稳定，而到了云南、四川西部，构造活动性又增强。该区的岩浆活动也具有类似的特征：扬子东部发育由东向西逐渐变老的燕山、印支和加里东期的多期岩浆活动；云、贵地区出现二叠纪的峨眉山玄武岩，向西到腾冲地区则发育新生代火山岩，从东向西逐渐变新。从区域地温场分布特征来看，扬子地区从东向西的构造活动性逐渐减弱，趋于稳定，有利于页岩气的保存。而上扬子地块的川东南地区地温相对偏高，有利于页岩气的生成。由此可见，地温整体偏低的环境有利于页岩气的保存，而局部的相对高温可能有利于页岩气的生成。
  • 摘要：受新生代太平洋板块弧后扩张剧烈活动的地缘特性影响,冲绳海槽构造特征复杂,南、中、北段在热液活动、断裂性质、火成岩特性、扩张时代等方面存在显著不同,因此认识该区各段构造活动性对查清其复杂地质特征具有重要意义.通过数值模拟及与实际资料对比分析，主要得到以下结论:冲绳海槽海底热流受大尺度构造影响不大，主要受浅部地质因素影响。在考虑岩石圈地幔隆升这一深部构造运动影响下，海底热流模拟结果最高还不到80mW/m2，并不能解释冲绳海槽地区的极高极低热流值及局部离散严重的特征；但考虑沉积速率、岩浆侵入活动等浅部构造活动影响，小范围的流体运移可导致流体上升区域热流值升高、下降区域热流值降低，如此则可对该区热流异常特征加以解释，通过居里点深度资料分析可知，中国东部海区的软流层物质的供应情况大致呈北东向带状分布，与地震层析成像方法揭示出的NE向速度优势方向相符。冲绳海槽居里面深度较浅，岩石层之下的软流层物质供应充分；各段软流层活动也具有差异性，模拟结果表明冲绳海槽南段软流层上升活动大约为其中、北段的6倍，冲绳海槽在构造演化过程中，深部构造活动南强北弱，而浅部构造活动南弱北强。受此构造活动特征影响，冲绳海槽南段与中、北段相比，在裂陷性质、火成岩特征、断裂性质、热液活动分布及地震活动性等方面表现出显著差异。海槽南段裂陷较深，大断裂较为发育，小型断裂相对稀疏；海底火成岩岩浆源区较深，结晶分异程度较弱，同化混染程度较强，浅层岩浆侵入活动较弱；地震活动较多，震源深度较大。
  • 摘要：四川盆地古生界海相页岩是盆地内重要的生油层系,也是我国页岩气勘探的主要目的层.其中川南地区下寒武统筇竹寺组黑色页岩在盆地内分布广泛、厚度大、有机质含量高,具有较大的页岩气勘探潜力.川东南的大部分地区和川西南地区都位于地幔柱热效应的范围内，而且川西南地区比川东南地区离地幔柱更近，受到的影响也应该更大，这与模拟得到的热史结果是相符合的。在川南地区典型钻井的热史和地层埋藏史恢复的基础上，模拟计算了下寒武统筇竹寺组页岩的热演化过程。川南不同地区的筇竹寺组页岩由于热史和埋藏史的不同，使得烃源岩热演化过程存在差异。地层埋藏史的差异主要体现在加里东期，川西南大部分地区和川东南地区的筇竹寺组在加里东期已达到一定的埋深，而川西南位于乐山-龙女寺古隆起之上的地区地层在加里东期遭受了严重的剥蚀作用，筇竹寺组的埋深相对较小。四川盆地南部地区典型钻井的筇竹寺组页岩热演化模拟结果表明，川东南地区筇竹寺组页岩在志留纪开始成熟，二叠纪快速演化并达到过成熟阶段。川西南地区筇竹寺组在石炭纪开始成熟，二叠纪在高热流作用下迅速成熟，Ro值达到2.5%，其中乐山-龙女寺古隆起地区的筇竹寺组烃源岩在古生代处于未成熟阶段，中-晚二叠世开始成熟，三叠纪末期进入高成熟阶段，侏罗纪-白垩纪在深埋增温作用下进入过成熟阶段。
  • 摘要：天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)分布于深海沉积物或陆域的永冻土中,由水和天然气在高压低温条件下形成的类冰状的、笼形结晶化合物,遇火即可燃烧.这是一种新型的潜在能源,全球远景资源量达到2.1×1015m3,是煤炭、石油和天然气资源总量的两倍,具有巨大的能源潜力,被认为是人类未来理想的替代能源之一.本文以烃源岩主要分布地区的南祁连盆地为研究对象，首先对该地区的热史进行研究，再以此为基础，研究该地区的成熟度史及生排烃史，最后讨论祁连山冻土区天然气水合物气源条件。本次研究主要通过建立人工井，采用古温标-镜质体反射率对该盆地的构造-热演化进行了恢复，并利用先进的盆地模拟技术对该盆地主要烃源岩的成熟度史、生烃史、排烃史进行了恢复，最后结合地球化学参数讨论南祁连盆地的天然气水合物的气源条件。利用盆地模拟软件对南祁连盆地人工井的埋藏史、热史和生烃史进行了模拟，南祁连盆地经历晚三叠世晚期、中侏罗世晚期-白垩世和新生代三期构造抬升，且热史表现为"一升一降"的特征，具体为二叠纪至中侏罗世地温梯度逐渐升高(2.8-4.2℃/100m)，中侏罗世晚期至今地温梯度逐渐降低(4.2-3.0℃/100m)。祁连山冻土区天然气水合物的气源条件研究表明，气源主要来自深部的上三叠统尕勒得寺组，且天然气水合物气体表现为热解气和湿气特征。其主要证据包括地化指标、气源的成熟度及侏罗系有限的煤层气及次生生物气等证据。研究还揭示南祁连盆地不仅含有天然气水合物，还是一个潜在的含油气盆地，可以考虑对其进行油气资源调查。
  • 摘要：近年来,由于国家对于洁净能源的需求以及进入开发晚期老油田转型的迫在眉睫,具有天然优势的油区地热田逐渐被人们所重视.现针对南阳油田油区,利用油气勘探累积的钻井、地震、分析化验数据及最新的地热勘探与开发成果,对油区地热特征以及地热田成因机制进行了研究，发现南阳油田泌阳、南阳凹陷具有较好的地质热背景，地温梯度平均超过3.5℃/100m，地温场呈带状展布，主要受基底构造控制，研究区地热田热源由壳源热、幔源热通过热传导方式提供；三角洲砂体以及广泛分布的湖相泥岩是良好的热储盖层；三角洲骨架砂体以及边界断裂是热田良好的导水通道；热田水源为来自伏牛山、桐柏山山区汇集的大气降水；综合分析油区地热田概念模型为中低温热传导-砂泥岩控热-大气降水补给-孔隙型热储，建议针对油区泌阳、南阳凹陷中位于三角洲砂体上的各油田区块进行废弃井调查，对合适的废弃井进行工程改造，将废弃井转换为地热井，达到节省成本以及降低风险的目的。
  • 摘要：华北克拉通的东部一直以来被认为受到强烈减薄,热流值约为69mW/m2;而华北克拉通的西部鄂尔多斯盆地通常被认为具有稳定陆内克拉通的性质,并未受到华北克拉通东部减薄的影响,其热流值也要偏低,约为62mW/m2.该研究区域的大地热流值约为68~92mW/m-2，算术平均值为81mW/m-2。由于鄂尔多斯盆地陕北斜坡内构造型式单一，地层产状平缓，各处的地层岩性相差不大，因此岩石热导率对大地热流的分布并未产生太大影响，而是主要由地温梯度的分布情况所决定。研究区内的大地热流的分布情况与地温梯度的分布情况相似，即高地温梯度处热流值高，低地温梯度处热流值低，同样表现为研究区的东部及北部较低，中部及南部较高，呈单斜式由东北向西南方向逐步升高。
  • 摘要：干热岩所蕴含的地热资源量取决于干热岩的温度及干热岩岩石的热物性,根据已有研究,计算干热岩资源的估算至少需要如下数据:①大地热流值、②岩石热导率、③岩石生热率、④放射性元素集中层的厚度等.漳州盆地深部温度计算时需要依据地表和钻孔等实测数据，分区域和岩石类型对参数进行合理取值才可能获得与实际一致的结果。目前该盆地钻孔深度一般小于5千米，由于岩石样品的不足，地下深部温度一般不能够直接测量得到，本文采用几种不同方法估算地表特定深度下的生热率和温度。关于漳州盆地地壳结构的认识主要来源于已有研究工作-漳州盆地某测线的综合解释，本文基于已有研究成果，用三类不同数值模型，对漳州盆地典型区域进行了初步模拟，为以后基于更详细的数据开展进一步研究提供了参考借鉴。在二维稳态热传导方法进行数值模拟时，相对用居里面作为底部界面而言，采用1330℃的等温面作为岩石圈底界面的模型计算出的深部岩层平均温度要低。主要原因在于以底部90Km处，温度值1330℃的等温面作为热岩石圈底界面的假设，对底部岩层分层无法详细区分，也未能充分考虑外部热源。而用居里面作为底部界面，模拟区域相对较浅，同时充分考虑到了地幔的热贡献，所以计算出的深部温度相对较高。
  • 摘要：发育于中国中部的古特提斯洋东北支曾经分隔着华北板块与华南板块.然而,该洋盆在晚古生代至早中生代时期的关闭过程和机制存在着板块旋转关闭、大陆楔入和正在关闭的残余洋等模型,然而,这些模型均不能充分地解释大陆俯冲向东加深、洋盆向西缝合或扬子北缘前陆盆地向西扩展的构造作用过程.提出古特提斯洋关闭的斜向俯冲碰撞模型。这种碰撞作用最初在秦岭-大别山东端开始，然后向西迁移。在洋盆的斜向关闭过程中，持续的俯冲板片下拽力（>30m.y.）驱动了在最初开始碰撞的地区发生大陆深俯冲、超高压变质岩形成、洋盆不断关闭和大陆缝合。沉积物侧向迁移、俯冲板片沿俯冲带的侧向运动和在碰撞背景下的逆冲带与前陆盆地系统的规模变化或许是斜向汇聚的主要的标志。
  • 摘要：晚古生代-晚中生代蒙古-鄂霍次克洋的关闭形成了中亚造山带东段蒙古-鄂霍次克缝合带,然而蒙古-鄂霍次克洋的关闭时间一直存在争议.基于最新的古地磁资料和系统的盆地资料,有学者认为认为蒙古-鄂霍次克洋的快速关闭发生在晚侏罗世末期-早白垩世初期.基于此，本研究采用LA-ICP-MS方法，对二连盆地上侏罗统和阿尔善组下段合计9件岩浆岩岩芯样品进行了锆石U-Pb同位素定年测试，试图对钻井和地震反射资料反映的白垩系底部不整合面的形成时间进行定量厘定。晚侏罗世末-早白垩世初期，蒙古-鄂霍次克洋快速关闭，中国东北地区与西伯利亚大陆碰撞拼合。二连盆地全区隆起，地层遭受剥蚀，侏罗系地层仅在局部残留，形成一期区域性不整合和沉积间断。受挤压作用的影响，这一时期盆地内的火山活动也暂时停止。
  • 摘要：位于华北东南缘的苏鲁造山带,被公认为是秦岭-大别造山带的东延单元,相比大别造山带与周缘盆地深入的盆山体系研究,对苏鲁造山带三叠纪碰撞闭合后的隆升剥露历史及其与周缘沉积盆地的构造-古地理框架认识有限.本文认为胶莱盆地在盆地发育初期（~135-130Ma）碎屑物质来自南部可能具扬子板块古元古代变质基底属性的物源区；130Ma之后大规模伸展构造形成苏鲁带和胶北地体的隆起地貌，二者共同为胶莱盆地提供物源，且苏鲁带分隔了沉积环境和物源格局均有差异的胶莱盆地与近海沉积盆地。苏鲁造山带超高压变质岩对两侧盆地的物源供给量有增强的迹象但仍很微弱，反映超高压变质岩石在早白垩世时期的剥露规模有限。另外，胶东早白垩世砂岩中少量存在的古生代年龄（260-550Ma）锆石，εHf(t)值为-20~+13，反映苏鲁地区可能曾发育过与秦岭-大别造山带相似的古生代大洋俯冲作用和岩浆活动。
  • 摘要：本文对喜马拉雅造山带中部藏南聂拉木地区的大喜马拉雅结晶岩系(GHC)进行了详细的变质岩石学和地质年代学研究,揭示了GHC演化过程中的P-T-t轨迹,识别出了GHC内上下两套具有不同演化历史的岩片,对大陆碰撞造山带中高级变质岩石的折返机制提出了新的认识.揭示了聂拉木地区的GHC内部存在一条聂拉木逆冲断层，其可能与喜马拉雅中部的其他逆冲断层相连，构成了一条延伸达~800km的高喜马拉雅逆冲断层，其活动时代为25-16Ma。此外，对于现今出露地表的岩石，隧道流过程主导了上部GHC中高熔融程度岩石的折返（25-16Ma），而临界楔逆冲过程则主导了MCT带和下部GHC中低熔融或已冷却混合岩的折返（16-10Ma）。也即，大型构造边界的传递性逆冲推覆作用和低粘度的熔融地壳在不同的时间和空间尺度上，都贡献了碰撞造山带中高级变质岩石的折返。
  • 摘要：Hf(t)values(-19.3to-2.5),suggesting that their magmatic host rocks resulted from partial melting of theenriched mantle or ancient crustal materials.Combined with previous studies,we propose that the LateDevonian-Early Carboniferous magmatic rocks in the Lhasa terrane probably formed in an arc-back-arcsystem which resulted from the southward subduction of the Paleo-Tethys oceanic crust.The back-arc basindeveloped as the Sumdo Paleo-Tethys ocean,which began to shrink as oceanic crust subducted northwardsunderneath the North Lhasa terrane during the Late Carboniferous-Permian and finally closed during theTriassic.?The Late Paleozoic tectonic evolution of the Lhasa terrane remains poorly understood due to thepaucity of the Late Paleozoic magmatic rocks exposed at the surface.Detrital zircons in the sedimentary rockscan provide arecord of magmatic rocks that have been eroded.Here we report detrital zircon U-Pb ages,trace-element and Hf isotopic data of metasedimentary rocks from the Nyingchi Complex in the easternHimalayan syntaxis.Detrital zircons from the metasedimentary rocks yield major age populations of330-364Ma,490-800Ma,1000-1200Ma,and1500-1800Ma.The weighted mean ages of the youngest three detritalzircons indicate Carboniferous(~330Ma)depositional age for their sedimentary protoliths.Provenanceanalysis indicates that the sedimentary detritus was sourced from the Lhasa terrane itself.The presence ofabundant330-364Ma detrital zircons indicates that the Lhasa terrane was characterized by LateDevonian-Early Carboniferous magmatism.The trace-element compositions of the330-364Ma detrital zirconsindicate that their magmatic host rocks mainly include mafic rocks and granitoids,and minor carbonatite.Some mafic host rocks probably formed in rift-related tectonic setting,and the others formed in arc-relatedtectonic settings.The granitic host rocks were S-type granites.
  • 摘要：青藏高原隆升是新生代具全球意义的重大地质、环境事件之一,但对于隆升的时间和机制仍存在较多争议.地球物理资料显示,青藏高原具有双倍的地壳厚度(60～75km)、薄的岩石圈(140～160km)以及异常热的地温梯度,暗示可能存在岩石圈的拆成或减薄而引发热的软流圈物质上涌,导致了高原的热隆升.因此,青藏高原深部物质组成以及热状态的演化对于理解高原隆升的时间和机制具有重要的意义.然而到目前为止,对于这一重要研究课题尚无相关研究工作.通过本文研究可以得到以下几点认识:至少到27Ma，藏北地区中下地壳一直由冷的、含水的古老（~210Ma）变质岩组成，暗示在210~27Ma之间，藏北地区岩石圈相对稳定，深部未发生显著的构造热事件，27~21Ma，藏北地区中下地壳热状态发生剧变，导致冷的、含水的、古老（210Ma）的中下地壳转变为热的、无水的、新生的（21Ma）地壳。暗示岩石圈地幔的拆沉或减薄以及热的软流圈物质上涌，同时可能导致地表的强烈隆升，含水的古老地壳向无水新生地壳转变过程中将释放大量流体，为青藏高原中下地壳的熔融提供有利条件，4~2.3Ma藏北地区地热梯度持续增加，中下地壳物质组成不断"变新"，暗示持续快速隆升过程。
  • 摘要：对采自拉萨地块中部松多榴辉岩带的吉朗榴辉岩、白朗榴辉岩、旁那含榴片岩进行了变质温压(地质温压计、相平衡模拟)和地质年代学(锆石U-Pb、石榴石Lu-Hf/Sm-Nd)的研究.利用地质温压计计算的吉朗榴辉岩峰期温压在3.4-3.8GPa和753-790°C,表明吉朗榴辉岩经历了超高压变质作用,这也与岩石中发现的柯石英/柯石英假象一致.旁那含榴片岩相平衡视剖面图模拟显示其峰期变质温压范围<1.8GPa和<550°C，石榴石Lu-Hf等时线给出了晚二叠纪年龄，该年龄被解释为变质石榴石生长年龄。拉萨地块中部（超）高压变质岩不同的变质P-T-t轨迹显示了该地区经历了多板片差时俯冲折返过程，拉萨地块中部古特提斯洋壳俯冲开始于二叠纪，俯冲结束时间不早于230Ma。
  • 摘要：邦巴岩体位于拉萨地块西部革吉地区,由主体花岗岩、花岗闪长岩,闪长质包体以及一系列近平行、南北向展布的闪长玢岩脉体所组成.野外地质调查和锆石U/Pb定年表明,革吉地区在白垩纪两期岩浆活动,分别发生在～130Ma和～127Ma.早期岩浆作用形成主体花岗岩、花岗闪长岩以及其内闪长质包体，其具有以下特征：明显富集K、Cs等大离子亲石元素，亏损Nb、Ti、Zr等高场强元素；具有明显的Eu负异常（Eu/Eu*=0.49~0.61）以及Ce负异常；负εHf(t)值（-3.2~-0.3），古老的地壳模式年龄（1.210-1.399Ga）；初始Sr同位素比值为0.70424~0.71472；εNd（t）值为-5.70~-5.54。晚期岩浆作用形成闪长玢岩脉体，具有以下特征：（1）富集K、Cs等大离子亲石元素，强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素；基本不具有Eu负异常或具有轻微的Eu负异常（Eu/Eu*=0.74~0.87）；具有更老的Hf同位素地壳模式年龄（1.226-1.576Ga）以及更负的大范围变化εHf(t)值（-6.1~-0.7）。晚期岩浆作用锆饱和温度（777～796℃）以及稀土元素饱和温度（794～812℃）均高于较早期岩浆的锆石饱和温度（661℃～762℃）以及稀土元素饱和温度（750℃～769℃）。上述特征表明，两期岩浆作用均为中拉萨地块古老基底部分与地幔物质混染部分熔融的产物，随着岩浆作用的持续进行，岩浆中的古老地壳组分增加，熔体温度也增加，可能与南向俯冲的班公-怒江洋壳回转驱动的地幔岩浆活动向北迁移有关。
  • 摘要：本文展现了喀喇昆仑断裂带(KKF)东部二维及三维大地电磁反演结果.本反演使用了sinoprob-01项目青藏高原1°×1°大地电磁标准网80°及81°,频段为0.01～10000s大地电磁数据;使用非线性共轭梯度的二维及三维反演程序.反演结果显示,实测区域的电性结构呈现出纵向分层横向分块的特点,中下地壳普遍存在高导层,区域内的断裂带及缝合带(喀喇昆仑断裂带,狮泉河断裂,班公怒江缝合带,龙木措断裂)在电性结构模型中均表现为低阻异常.
  • 摘要：青藏高原是印度与欧亚大陆陆陆碰撞的产物,地震波各向异性是公认的研究其地壳、上地幔变形的重要手段.为了研究该地区的地壳和上地幔各向异性结构,对20011-2014年在青藏高原南部布设的5条天然地震剖面大约146个地震台站采集到的高品质宽频带数据,提取了SKS和SKKS波形资料,利用使重建后的切向能量最小化的网格搜索方法来确定各向异性参数.测量结果显示,藏南地震横波分裂参数存在复杂的空间变化.沿亚东-南木林剖面大部分台站没有观测到可靠的横波分裂现象,与前人的研究结果基本一致,但沿该剖面东面不远的扎囊-羊八井剖面、泽当-当雄剖面、洛扎-扎西岗剖面和错那-那曲剖面,许多台站都能观测到显著的横波分裂现象.
  • 摘要：太行岩墙群和熊耳火山岩系是华北19-18亿年变质事件结束到16-14亿年全球地台型碳酸盐岩发育之间一系列岩浆活动中规模最大(分布面积最大、岩浆体积最大)的地质体,是认识该时期地质背景和地质事件性质的关键记录.笔者认为，太行岩墙群很可能就是熊耳火山岩系的岩浆通道，那些未发生不混熔作用导致成分分离的岩墙，SiO2变化范围46-60 wt.%，形成了熊耳火山岩系中的玄武岩-玄武安山岩-安山岩；而不混熔分离形成的富Ti岩墙，对应喷发到地表的英安岩-流纹岩。富Ti岩墙占所有岩墙的比例有可能在43%左右，而英安岩-流纹岩在整个火山岩系中的比例为35%左右，基本上可以对应。这说明分离结晶作用和岩浆不混熔的模式能够较好的解释熊耳火山岩系与太行岩墙群的成分差异，从而说明两者同成因的关系是可能成立的。
  • 摘要：璜山岩体位于钦杭结合带江山-绍兴段的诸暨市桐树林—王家宅一带,呈北东向条带状展布,其南东侧以韧性剪切带与陈蔡岩群相隔,北西侧与早白垩世建德群火山岩呈断层接触.璜山岩体主要以石英闪长岩为主,次有少量闪长岩和辉长闪长岩等,前人研究认为其与带内断续出露的新元古代侵入体类似,均形成于扬子与华夏陆块晋宁期碰撞拼贴之后的板内环境,可以作为两大陆块最终完成碰撞拼合的标志.笔者对璜山岩体石英闪长岩进行系统的年代学、岩石地球化学、全岩Sr-Nd同位素组成和锆石Hf同位素组成分析，认为其是形成于南华纪早期（792Ma）、与俯冲作用有关的埃达克岩石，暗示扬子陆块东南缘可能迟至792Ma时仍存在强烈的俯冲作用而尚未与华夏陆块发生碰撞拼合。
  • 摘要：位于欧亚大陆东南边缘的我国东海地区,自西向东为浙闽隆起、东海陆架盆地、冲绳海槽、琉球岛弧和琉球海沟,菲律宾海,是西太平洋边缘海构造活动、形成演化的重要窗口由于其特殊的构造位置和独特的地质内涵,一直是中、外地学界研究的重点区之一.由于该区地质构造十分复杂,且沿海陆地多为燕山期火山岩所覆盖,陆架地区地质资料匮乏,给东海古陆核的研究带来困难,并且东海古陆核的范围界定一直是难解的问题之一.近30年来，很多研究者在浙闽陆地及东南沿海发现了较多的元古代，太古代的地质信息，这些信息对于研究东海古陆核提供证据。但是东海古陆核的范围一直未圈定。中国东部太古代与早元古代岩系的分布比较零散，在东海海域，从台湾海峡到九州岛的东南部，有一NE向展布的高速区，其东界被琉球岛弧所围。位于该区的东海陆架盆地元古代结晶基底已被钻井（灵峰一井、WZ6-1-1）及地震资料所证实，位于陆架盆地匝江凹陷的灵峰一井和WZ6-1-1井，揭露了一套厚约多米的黑云母角闪斜长片麻岩，该套变质岩石密度为2.75g/cm，其变质年龄为1806Ma－1970Ma(Rb-Sr法)，属元古代。与此同时，在东海陆架盆地北部，日本所钻JDZ-V-2井，韩国所钻的KV-1井也钻遇了这套片麻岩，灵峰一井和WZ6-1-1井钻遇的变质岩与浙闽地区陈蔡群(Rb-Sr年龄1830Ma)和闽北建瓯群（U-Pb年1822Ma）相当，同时，重磁特征也与周边地区有较大的相似性。由此可以推测，东海应存在前震旦纪古老块体，并且块体的展布范围应远远超出东中国海的界限。东海陆架盆地的基地是浙闽沿海陆区出露的深变质岩系向东的延伸，并可能延伸分布至西湖一基隆大断裂以西的陆架盆地大部分地区，这套古老的变质岩石组成了陆架盆地的主要基底。
  • 摘要：全球～2100Ma前后广泛发育岩浆活动.华北东部广泛发育同一时期沉积-岩浆记录.对于其形成的构造背景存在争议,争议的焦点是,这些岩浆活动是否与板块边缘的俯冲作用过程相关.海城地区发育大量～2100Ma的岩床,其成因背景存在类似争议.认为其形成于陆内裂谷的证据主要根据辽河群地层学和双峰式岩浆岩组合特征;认为其形成于俯冲背景的证据主要基于岩浆岩的岩石地球化学特征.本研究重新检视海城基性岩床的岩石成因,并分析其代表的地质背景.笔者认为，海城基性岩床的形成，并没有同时期板块俯冲的同位素地球化学印记，无法指示该时期存在板块俯冲作用。与侵入辽河群中的海城岩床群相似，华北东部同时期横岭和赞皇岩床群分别侵入滹沱群和甘陶河群中。这些基性岩床均发育在早元古代火山-沉积盆地中，并紧随2190-2060Ma的A型花岗岩产出。相似的微量和同位素特征表明这些地区的岩床可能有着相似的成因。因此推测，华北在~2100Ma前后广泛发育陆内裂谷和岩浆活动，其深部动力学背景还需要进一步研究。
  • 摘要：本文尝试以高喜马拉雅低温热年代学结构为基础，通过构造热模拟的方法量化分析上述不同的构造模型与高喜马拉雅构造及地表热年代学信息之间的关联，量化约束喜马拉雅造山带新近纪晚期构造作用。综基于热年代学数据的构造热模拟表明高喜马拉雅在构造上受控于其底部的断坡逆冲构造，该逆冲构造在新近纪晚期以来存在持续稳定的逆冲作用，驱动并维持高喜马拉雅底部的快速剥露和其高地形地势。而PT带逆冲构造以及MHT断坡构造模型均不能有效解释高喜马拉雅热年代学特征。GHS断坡构造应该构成了低喜马拉雅双冲构造的顶板逆冲断层，即低喜马拉雅地区的快速隆升剥露应受控于低喜马拉雅双冲构造及系列叠瓦逆冲构造驱动。高喜马拉雅断坡逆冲的约束为喜马拉雅造山带内部新近纪构造变形响应以及造山带高地势地貌维持的动力提供了重要解释和依据。
  • 摘要：青藏高原作为欧亚板块新生代以来碰撞的产物，除了其南缘、东缘、北缘的明显高原陡峭边界，其它高原腹地区域以及高原东南缘均表现为在区域内连续的高海拔、低起伏、低侵蚀速率的地形特征。以Stream-Power Law为理论基础，基于高程数据模型(DEM),通过计算其“chi-plot”探讨该“夷平面”的成因。研究结果表明此“夷平面”形成于原位，是在印度板块向欧亚板块不断推进的变形机制下，河流网络的不断重组导致某些河流流域丢失一定的流域面积（victim)，而相应的一些河流流域得到一定的流域面积(aggressor)，从而这些victim由于流域面积的减少导致河流侵蚀速率的减少，而相反，这些aggressor由于流域面积的增加导致河流侵蚀速率的增加。其结果是这些victim相对于aggressor有一定抬升。而这些所谓的“夷平面”实际上是流域面积减少从而侵蚀速率减少导致的相对抬升的结果。该结果对于青藏高原的形成甚至于其它地区类似地貌的形成提出了一种新的可能。
  • 摘要：金塔南山断裂是青藏高原东北缘和阿拉善块体的边界断裂之一，通过卫星影像解译、野外地质考察和差分GPS测量，对位于金塔南山断裂东端、卫星影像上新发现的的疑似断层进行野外落实，并分析其成因。结果表明，金塔南山断裂东端发育整体走向与金塔南山-合黎山走向近垂直的正断层系，由7条近平行的正断层组成，长度从不足1km至6km。晚第四纪以来，该断层系具有持续的正断活动，冲沟沟床内发育高约20cm的新陡坎；形成于晚第四纪的黑河T2阶地面被垂直断错30±5m，正断层系的垂向滑动速率至少为0.15±0.07mm/a。走向NEE正断层系的发现，说明金塔南山断裂可能存在明显的左旋走滑活动。走向NEE正断层系可能是金塔南山断裂和慕少梁断裂的薄皮转换构造。
  • 摘要：本文通过柴达木盆地西南缘（柴西南）丰富的野外及钻井资料，主要选取始新世至中新世时期样品，进行碳酸盐矿物特征及C、O同位素特征分析，通过碳酸盐同位素特征对古高程的指示意义展开对柴达木盆地古海拔的研究。薄片岩石学、XRD分析、碳酸盐C、O同位素分析结果显示柴西南新生代沉积物中碳酸盐矿物以自生成因为主，成岩作用及碎屑碳酸盐颗粒的影响微弱，碳酸盐同位素特征主要受沉积环境的约束。氧同位素古海拔恢复结果显示，柴西南始新世-渐新世时期古海拔维持在1500m左右，古地形变化不大，中新世时期，盆地开始快速抬升，早中新世盆地海拔达到2000m左右，并在晚中新世进一步抬升至2500m左右。柴达木盆地古海拔变化特征指示，青藏高原北缘始新世-渐新世构造应力相对微弱，中新世时期开始，构造应力明显增强，青藏高原北缘开始发生强烈地壳缩短变形。
  • 摘要：柴达木盆地西南地区的构造演化与盆地的沉积充填过程、沉积地层的空间变化特征有着很好的对应关系，本文基于地震资料、测井曲线、岩性资料以及地层厚度图等资料，对柴达木盆地西南地区以昆北断裂系为代表的走滑断裂附近地层沉积相及沉积厚度的变化进行研究，利用沉积相及沉积厚度在走滑断层处的不连续性及不可追踪性，确定柴达木盆地西南地区走滑断裂开始活动的时间，总结走滑断裂对于沉积充填的控制作用。柴达木盆地西南地区自新生代经历了强烈的构造活动，形成了NW向和NE向两组主要的断裂系统，走滑断裂两侧沉积相和地层沉积厚度的变化显示，昆北断裂系为左行走滑断裂系统。昆北断裂系自早中新世开始发生走滑，其走滑规模自南向北逐渐减小。野外露头和岩心特征表明，柴达木盆地西南地区新生代沉积体系经历了快速扩张-稳定-收缩消亡三个阶段，沉积充填特征与构造机制的演化具有良好的对应关系。
  • 摘要：环青藏高原盆山体系东段受印藏碰撞的影响，挤压隆升和冲断构造从西向东、从南向北变化。为了理清青藏高原东缘龙门山和四川盆地的构造变形样式和耦合特征，综合利用地面地质、地震剖面和钻井分层数据，加上数字地形数据，并结合深层地球物理资料，构建了横跨龙门山、四川盆地到江南雪峰的区域构造大剖面。川中隆起带是四川盆地中构造上最为稳定并且自震旦纪以来至今一直维持高部位的中央隆起带，是长期油气运移聚集的最大有利场所。截止2013年底，寒武系龙王庙组磨溪区块已探明天然气地质储量超过4000亿立方米，是我国迄今为止单个气藏规模最大的整装特大型气田。隆起带内部的地层尽管存在多次侵蚀剥蚀作用，但是自下而上的震旦系到侏罗系地层各层位之间基本保持整合或假整合接触关系。威远-资阳凸起与高石梯-磨溪凸起有着相似的构造演化历史，震旦纪末期-早寒武世时期的克拉通内裂陷作用所产生的蓬莱-内江凹陷将两者分离。
  • 摘要：川西北地区经历了震旦纪至中三叠统的海相克拉通盆地构造及中-新生代前陆盆地构造演化过程，在关键构造期形成了差异性的地层分布及构造变形结构。中—新生代三期主要挤压作用形成差异的多构造变形层剖面结构和空间分布。其中，中三叠统之后的华南-华北板块的拼合及陆内构造活动，形成了龙门山北段冲断构造和米仓山冲断构造及其前缘地区的川西前陆盆地沉积，并遭受晚新生代构造抬升和挤压改造，形成现今的多期多方向冲断构造结构和地层展布。后期遭受北东东向以卷入基底褶曲和掀斜为特征的晚新生代改造，构造改造作用整体呈现北强南弱的格局，大型的基底褶曲变形由北向南发育强度逐渐减弱。米仓山构造则主要形成于晚侏罗世，表现为基底卷入的褶曲和冲断构造，同样遭受新生代构造改造。龙门山北段的剖面地质结构表现为受滑脱层控制的多构造层结构。揭示米仓山前缘不发育大规模的逆冲推覆，南侧盆缘发育盐岩滑脱层，控制形成浅层南倾单斜构造和深层基底卷入冲断构造，深层发育多排冲断褶皱。基于川西北地区构造结构的风险领域及区带目标，提出盆地内古隆起上的背斜构造和冲断带深层隐伏原地系统是有利勘探领域。
  • 摘要：西昆仑冲断带界于新生代强烈变形的青藏高原和相对稳定的塔里木地块之间.由于其重要的构造位置,了解其构造变形过程对新生代印度-欧亚汇聚时期变形如何从青藏高原传递到与其相邻的克拉通的研究具有重要意义.本文通过野外地质调查和地震反射资料的精细解释,表明西昆仑冲断带东段和田-铁克里克构造带由南部的铁克里克冲断和北部的和田冲断两部分组成.其中和田冲断主要表现为断层转折褶皱的薄皮构造-和田背斜,而铁克里克冲断表现为由高角度的铁克里克断裂控制的基底卷入构造.和田背斜由于抬升速率和沉积速率的变化,其上发育了复杂的生长地层.本文提出了和田-铁克里克构造带的变形时间和运动学过程。结果表明，构造带经历了两个阶段的变形：渐新世末一中新世初基底卷入的铁克里克冲断开始发育，中晚中新世沿着和田断裂向盆地方向发生薄皮冲断。平衡剖面恢复等结果表明，铁克里克-和田构造带为西昆仑冲断带贡献了约32-29km的缩短量。缩短速率：中晚中新世为0.3mm/yr，上新世为7.3mm/yr，第四纪为3.3mm/yr，都比GPS测得的西昆仑冲断带<～0.3mm/yr速率要大。
  • 摘要：柯东构造带是西昆仑山前冲断带一个重要组成单元,也是油气勘探的重点构造带.但是由于新生代遭受强烈而复杂的变形过程,导致该构造带不仅变形复杂,而且在空间上表现出明显的空间差异性,严重地制约了柯东构造带的油气勘探.本论文综合野外露头、非地震以及地震等资料,对柯东构造带进行构造建模,认为柯东构造带新生代经历了两期构造作用的叠加,早期发育完整的背斜构造,后期被高角度逆冲走滑断层破坏,完整的背斜被切割成多个断块.逆冲走滑断层的东段呈NWW方向,西段呈NEE方向,方向的转换在玉立群地区;而且逆冲走滑断层的东部与桑株断层相交,西部与库斯拉甫断层相交.逆冲走滑断层的活动规模有限,呈现中部活动强烈,东西两端活动较弱的趋势.
  • 摘要：对柴达木盆地北缘白垩系地层分布及沉积特征的研究发现，白垩纪时期柴达木盆地的沉积范围发生萎缩，下白垩统主要在祁连山山前分布，为一套陆相碎屑岩建造，在地表出露较少，但分布比较广泛，在路乐河、胜利口、达肯大板红山、大红沟、大煤沟、赛冷尕秀、无柴沟、阿木尼克山南麓及德令哈附近的柏树山、波京吐和红山煤矿等地均有分布。在山前沉积最厚，从祁连山山前向盆地内部方向沉积厚度逐渐减薄、粒度也逐渐变细。从沉积物岩性和分布范围上看，柴北缘的下白垩统具有造山期磨拉石建造的特征。根据对柴北缘地震剖面的解释，马海尕秀背斜中出现下白垩统挤压型生长地层。尕秀背斜核部下白垩统的最小厚度只有200m，向南北两翼厚度逐渐增大，背斜倾角较大的南翼厚度增加最快，到向斜轴面部位的厚度最大，达1300m。这说明白垩系厚度最小的背斜核部曾经是构造高部位，由于递进变形使曾经的构造高部位变成了现在的相对构造低部位。另外，在背斜两翼都可以见到白垩系向曾经的构造高部位逐渐上超的特征，说明白垩系是伴随挤压构造隆升的同构造生长地层。古近系路乐河组及其以上的地层，依然是伴随背斜隆升沉积的一套生长地层。由此可以确定马海尕秀背斜自早白垩世就开始形成，在整个白垩纪都处于隆升状态。
  • 摘要：近20年来,在青藏高原东部建立了一批GPS观测站,观测结果表明地壳物质沿喜马拉雅东构造结作顺时针旋转,这一运动速度场为青藏高原运动学模型提供重要的约束.本文在对地震数据作接收函数分析的基础上,结合地壳上地幔速度结构的反演和上地幔各向异性的研究,以及墨脱-昌都剖面相对重力测量资料(120个重力测点,间距约2.5km)的分析,提出东构造结地壳结构的模型,并探讨其动力学意义.结果表明，南迦巴瓦地区的地壳属于长英质组分。近似EW走向和SN走向的两条穿过东构造结的CCP叠加剖面清晰地显示了南迦巴瓦地区的地壳结构细节。通过对地震波SKS震相的横波分裂观测，获得喜马拉雅东构造结及周边地区的快波方向与该区域地表构造走向和由GPS得到地表运动速度场运动趋势相一致的结论，说明该区域地表变形特征与深部上地幔变形特征是一致的，其岩石圈变形以垂直连贯变形为主。喜马拉雅东构造结的快波方向为NE方向，与印度板块向青藏高原下NE方向的俯冲一致，说明稳定坚硬的印度块体向NE方向俯冲到青藏高原下方是引起该区域岩石圈变形的主要原因。
  • 摘要：地球内部存在着广泛的电导率各向异性现象,包括岩石内部的本征电性各向异性,以及地质运动如板块活动、断裂等表现出的较大尺度构造各向异性等.因此在数据采集和处理解释过程中忽略电性各向异性现象将遗漏相关地质信息并得到不可靠的结果.大地电磁方法能探测大范围地下电性结构并反映各向异性特征,但目前在国内鲜有关于大地电磁二维各向异性反演的文献.本文进行了二维各向异性介质中的大地电磁场正反演模拟研究。使用基于非结构网格的自适应有限元法来求解正演控制方程。非结构三角网格的使用既有利于起伏地形和复杂几何形状模型的模拟，又便于模拟包含多种尺寸结构的模型；网格的自动细化则可避免人为网格划分导致的计算误差。反演采取了经典的模型空间Occam算法，使得模型的搜索过程非常稳定，能在很少的迭代次数内获得合理的反演结果。设计了多个典型的各向异性地电模型进行正反演计算，与一维准解析解、二维有限差分数值解的对比结果证明了有限元正演算法的准确性；反演则成功地还原了真实模型的基本特征。此外，初步考察了各向异性电导率对二维MT响应的影响。
  • 摘要：地面核磁共振(Surface Nuclear Magnetic Resonance,SNMR)是目前唯一能够实现地下水直接定量探测的地球物理方法,最近十几年,SNMR 技术在仪器、数据处理、正演模拟、反演解释、测量技术和实际应用等方面均取得了长足的进步,使其在近地表地球物理以及水文地质调查等领域正获得愈加广泛的应用和关注.本文根据Weichman等人改进的NMR信号基本响应方程，考虑NMR现象的矢量性和椭圆极化效应，首先应用Chave算法准确计算了导电环境下垂直激发场和灵敏度函数的分布，然后针对不同线圈测量模式（收发共圈和分离线圈）分别构建了4个2D理论含水模型，采取沿测量剖面等间距铺设7个测点的方法，获得了相应模型的复正演响应信号，最后应用高斯牛顿法反演获得各个模型的2D成像结果。比较和分析实、虚部数据单独反演和复信号（实虚部数据联合）反演的结果发现：两种线圈模式下高斯牛顿法均能很好地重构初始模型，在同等条件下，相对分离线圈模式，收发共圈模式垂向分辨率高，而横向分辨率低；导电性较强时，虚部数据反演结果比实部更加灵敏，在含水体的深部更加明显；复信号的成像效果最佳，不仅增强了反演的稳定性而且提供了最高分辨率。
  • 摘要：50Ma以来,印度板块与欧亚板块开始发生陆陆碰撞,其东缘缅甸块体向东俯冲,形成了缅甸弧.该区域的地震分布于0-250km深度,大致反映了俯冲带的形态.近年来许多地震层析成像的结果显示,高速异常的俯冲板片在青藏东南缘下方到达了地幔转换带,腾冲火山的形成与此深俯冲有关.本研究采用接收函数共转换点叠加方法,结合地震层析成像结果,研究地幔转换带形态.本研究认为缅甸板块向东深俯冲在腾冲火山西侧穿过410km间断面滞留在地幔转换带底部，影响了660km间断面的深度，整体上使转换带加厚。腾冲火山的形成可能与板片俯冲有关，其热活动使火山下方转换带厚度减薄。
  • 摘要：在瞬变电磁法中,大定源回线是常用的工作装置之一.当偏移距为零时,其频率域瞬变响应表达式中只含有单一贝塞尔函数的积分,可利用快速汉克尔变换计算,较为简便.在偏移距不为零的情况下,水平层状介质中这种装置的瞬变电磁响应的垂直磁场分量计算表达式中含有双重贝塞尔函数的积分,与中心回线和重叠回线装置的瞬变电磁表达式是单一贝塞尔函数积分不同的是,因其贝塞尔函数互乘项存在强震荡性和慢衰减性,它的数值计算比较复杂,难以应用通常的数值积分算法.互乘项存在强震荡性和慢衰减性，它的数值计算比较复杂，难以应用通常的数值积分算法。这里将双重贝塞尔函数的积分区间[0，∞）分为[0，λO]、[λO，∞）两部分，利用贝塞尔函数的汉克尔函数表述式及后者的大宗量渐近特性，区间[λO，∞)的双重贝塞尔函数积分可被转化为Fourier正（余）弦变换，运用折线逼近法可对其进行数值计算；区间[0，λO]上的双重贝塞尔函数积分的计算可应用贝塞尔函数的导数关系式对[0，λ0]内的双重贝塞尔函数积分进行恒等变换，用差商近似导数，将其转化为对贝塞尔函数本身的积分，并且只需计算一次，计算效率可以得到明显提高(华军，2001)。求解出频率域电磁响应后，最后利用余弦变换滤波算法将频率域电磁响应转换为时间域瞬变电磁响应。
  • 摘要：频率域电磁法(Frequency-Domain Electromagnetic,简称FDEM)通过观测和分析不同频率的人工场源或天然场源激发地下介质产生的二次场或总电磁场分布规律以探明地下电性分布特征.本文从准静态条件下的MAXWELL方程出发，引入磁矢势和一个标势，在Lorenz规范条件下建立磁矢势和标势耦合方程组。同时考虑地下介质为有损介质，电磁场随传播距离增加呈指数衰减；当求解区域足够大时采用简单的截断边界条件。
  • 摘要：宁南弧形构造带地处青藏高原向北东生长的前锋地区,其构造变形为青藏高原隆升过程中的远程效应,加上新生代以来形成的典型挤压盆山构造格架未遭受过多的改造作用,使该区成为地质地球物理学家研究高原隆升机制的理想区域;同时,青藏高原东北缘处于第四系活动构造的地震频发区域,历史记载曾发生过近30次7级以上强震,其中在宁南弧形构造带区域发生过1920年的海原大地震,为研究中强地震的孕育环境提供了优越的历史遗产.基于以上原因,上世纪80年代以来,广大科技工作者在宁南弧形构造带开展了大量的地球物理调查工作(赵国泽、詹燕、汤吉等)，研究成果对了解宁南弧形构造带深部结构做出了重要贡献,但是局限于当时的仪器精度及处理技术,剖面分辨率有限,对研究区与中上地壳变形机制关系密切的壳内低阻层及滑脱面的精细结构研究程度有限,对于热液矿富集环境关系密切的中浅层断裂及逆冲推覆构造的空间构造样式调查不够详细.基于以上原因,急需在宁南弧形构造带开展高精度地球物理勘探,探索中上地壳的精细结构,指导动力学机制研究、中强地震孕震构造与发震机制研究.
  • 摘要：自20世纪末以来，电磁地球物理学各种方法的应用越来越广，电磁地球物理方法的观测、数据处理和反演解释技术得到快速发展，取得大量成就，因而日益受到各方面的关注。然而，不可否认的是，在电磁地球物理方法在各领域推广应用的同时，某些应用中对方法的一些基本问题重视不够，对多种参数、多种资料的综合分析重视不够，本文以地震电磁监测为例进行讨论。本世纪初以来，国内、外专家对地震预测研究表现出浓厚的兴趣，开创了地面和空间观测的新方法和试验研究，但是，对于地震预测这一世界性难题，往往过度重视找到异常现象、期望很快对地震预测有所突破，而忽视了地震预测问题的艰巨性和复杂性，结果反而适得其反。要在地震预测方面有所突破，包括重视深部结构和动力学研究，切实保证观测数据的可靠性，发展先进的数据分析技术以及开展综合性研究。
  • 摘要：辽中南洼位于渤海海域辽东湾坳陷南部,南接渤东凹陷,北至辽东凸起南端,面积约2100平方公里.郯庐断裂带在渤海海域NNE向展布,整体呈缓"S"型,分段性明显,新生代以右旋走滑活动为主,对渤海海域构造结构的发育演化、圈闭形成与改造、油气运聚成藏过程等起着重要的控制作用.本文对受控于郯庐断裂带的辽中南洼压扭构造带进行了详细解剖,在三维地震资料分析解释的基础上,利用水平相干切片和不同方向地震测线对辽中南洼压扭构造带的发育特征进行了分析,进一步结合地层发育及应力场特征对压扭构造带的形成演化与成因机制进行研究.
  • 摘要：南堡凹陷是渤海湾盆地内的一个三级负向构造单元,属于典型的新生代伸展背景下的断陷盆地,也是渤海盆地内典型的富油气凹陷之一.南堡凹陷内断裂发育密集,组合方式复杂,演化及成因机制尚不明确,极大的制约着该区地质认识提高和油气勘探的成功率.本文运用油区构造解析原理,在详尽地震资料解释基础之上对盆地内部断裂系统、构造样式、断裂演化进行研究,并对盆地成因机制进行探讨,这对该区地质认识的提高和油气运聚规律的明确具有重要的理论价值和现实意义.
  • 摘要：渤海南部海域(渤南地区)属于济阳坳陷海域部分,是渤海油田重要探区,其盆地发育特征及演化过程对油气生储盖等具有重要的控制作用.渤南地区东西南北分别被胶辽隆起、济阳坳陷、昌潍凹陷、渤中坳陷环绕,内部由多个凹陷和低凸起组成.发育多组走向不同、性质不同的主干断裂,构造格局复杂.古近纪早期的SN向拉张及古近纪后期郯庐断裂强烈右旋走滑作用奠定了渤南地区现今的盆地结构特征.研究发现渤南地区发育近EW、NNE、NE三组走向断裂，构造样式以伸展、走滑一伸展、走滑为主，近EW和NNE走向断裂控制了渤南地区的盆地结构及构造格局。渤南地区新生代经历了孔店-沙四期南北向强伸展及郯庐断裂左旋弱走滑；沙三期南北向强伸展及郯庐断裂右旋弱走滑；沙二-东营期郯庐断裂右旋强走滑及南北向弱伸展；馆陶期以来整体进入拗陷阶段。
  • 摘要：恩平凹陷是珠江口盆地珠一坳陷的一个次级构造单元,它位于珠—坳陷的西南部,大致呈NW向,东北与西江凹陷相连,西接阳江低凸起,东南与番禺低隆起相邻,其中恩平凹陷主洼区(EP17洼、18洼)面积约5100km2.本文采用断层活动速率法对研究区11条主干断裂的活动性进行了统计分析，明确了不同时期主干断裂的活动强度。通过对过A井的NNE向、NWW向、NE向和近EW向的地震剖面进行平衡剖面分析，绘制了恩平凹陷过该井的伸展率蛛网图，确定了恩平凹陷各地质时期主伸展方向及其变化规律。在上述研究的基础上，将恩平凹陷新生代盆地结构的演化划分为三个阶段。各演化阶段断裂体系控制下的盆地结构的差异及叠合关系，控制了盆地的充填结构，也决定了油气成藏的物质基础。恩平凹陷断裂几何学特征体现了走滑剪切应力和伸展拉张应力的叠加作用，恩平凹陷断裂以NE向、NW向及近EW向为主要发育方向，断裂性质以伸展和走滑伸展叠加为主。深部断裂多为线性，平行或侧列排列，浅部次级断裂呈雁列式（帚状）或平行式展布。恩平凹陷断裂活动具有阶段性；早期断裂与晚期断裂继承与改造并存。
  • 摘要：断层相关褶皱在褶皱冲断带广泛发育,其样式主要分为三种,即断弯褶皱、断展褶皱和断滑褶皱,其中断滑褶皱只在下伏滑脱层内发育断层,上覆地层后期可以被断层突破.本文结合钻井、测井、地质资料,通过对三维、二维地震资料时深转换和构造解释,研究塔里木盆地塘古巴斯坳陷西部褶皱冲断带构造样式特征,分析断层相关褶皱样式的分布规律、运动演化特征,并讨论其成因机制.
  • 摘要：芦山Ms7.0级地震是继汶川地震之后的又一次强震,此次地震的深部构造环境一直受到广大学者的关注.地震发生后,在龙门山断裂带的南段布设了一条人工反射地震测线,测线穿过芦山地震的震中位置(双石镇)、安县-灌县断裂和广元-大邑断裂,此次工作获得的深反射地震剖面可用于揭示该区的深部结构.此外对芦山及其邻近地区20个宽频带地震台站的记录提取了远震P波接收函数,并用H-k叠加方法求得各台站下方的地壳厚度和波速比.二者相互约束,进一步解译芦山及其邻区的深部构造.研究认为后龙门山的平均地壳厚度与前龙门山平均地壳厚度的差异约6km，后龙门山的波速比较前龙门山偏低。芦山及其临近地区的Moho面深度在40-58km之间，并且横向上表现为不连续，在龙门山推覆体下方显示出明显的错断。此外，获得的深反射地震剖面显示震中位置的下方存在层位的不连续且物质较为破碎，推测其为芦山地震造成的结果；而在8km以下的地层层位连续良好，剖面中还能清楚得看到断层的分布和走向。结合接受函数的结果，分析发现：在龙门山断裂带下方，断裂表现出‘分叉路口’状的走势，所以下地壳和Moho面错断的同时，中上地壳处也形成逆冲推覆构造。这种现象可能是由于印度板块向青藏高原下方俯冲，导致青藏高原受力的影响向东运动，并推动松潘-甘孜地块向东运动的同时受到坚硬的四川盆地阻挡，物质向四川盆地方向软弱的地方流动，在地下形成了‘上陡下缓’的构造形态。
  • 摘要：华南大陆被认为是全球研究陆内构造变形和大规模成矿作用难得的天然实验室.尽管存在许多争议,现今华南大陆是由扬子克拉通和华南造山带两大基本构造单元组成的认识为多数学者接受(任纪舜等,1997),一致认为华南大陆在欧亚板块、太平洋板块、印度-澳大利亚板块的共同作用下,经历了长期的复杂的构造演化和多期构造岩浆活动(张国伟等,2013),使华南大陆地壳构造强烈变形,具有很好的成矿条件,成为矿产资源富集区.深地震反射剖面是揭露地壳断面的先锋。本文简要介绍华南剖面揭示地壳断面构造的主要特征。基于覆盖在这个古老俯冲构造的显生宙盖层沉积（可能包括一部分震旦系）基本没有变形，结合四川盆地之下和周缘的基底地质历史，以及最近钻孔岩心获得的花岗岩同位素年龄，提出这些新被揭露出来的反射体表征了隐伏于四川盆地下新元古代时期一个大洋板块俯冲的残余（地震化石），正是这次板块俯冲汇聚促使扬子地块合并成一个刚性克拉通。保存在下地壳的反射体构成了扬子克拉通的基底，上覆震旦纪及显生宙以来没有变形地层，支持四川盆地岩石圈犹如一个刚性块体阻挡青藏高原的向东运动。由于华南剖面沿线Moho较为平缓。但在梵净山和雪峰山下存在两个明显的Moho加厚和跃变，暗示梵净山和雪峰山在华南大地构造演化中扮演重要角色。四川盆地下地壳保留的古老俯冲构造和古老造山带结构构成扬子克拉通的基底，固结于新远古代。另外，陆内变形（汇聚与伸展）大致以雪峰山为中心，华南大陆呈现了相向汇聚的图像。雪峰山以东，自衡阳盆地，深地震反射剖面呈现出一系列的伸展构造特征，与地表发育的中生代盆地对应。同时出现多个贯穿整个地壳弱反射带，可能代表汇聚后的伸张构造，穿过Moho和下地壳片状结构，弱反射带两侧密集分布的若干弧状反射应是岩浆活动的表现。联系地表地质，深部岩浆活动应与广布的多期活动的岩浆岩联系紧密，则伸展作用应发生在汇聚作用之后或同期紧连发生的伸展期。
  • 摘要：蒙古高原位于壳幔发生强烈变形的中亚造山带的核心部位,在其西部受到印度板块与欧亚板块碰撞推挤,而其东部是较为开阔的太平洋俯冲带.蒙古中南部地区作为蒙古高原西部NE-SW挤压和东部W-E伸展的过渡区域,同时存在NE-SW和NW-SE方向双层各向异性,对其上地幔结构的研究是了解整个蒙古高原地下深部结构的关键.通过分析远震SKS震相得出的剪切波分裂结果，可以以东经107°经线划分成东西两部分。笔者认为研究区岩石圈下方存在由于蒙古-鄂霍次克洋闭合所产生的地幔流，并且这种地幔流中的各向异性可能和岩石圈中的各向异性相互叠加，从而产生如此强烈的各向异性。值得注意的是，NW-SE朝向的各向异性与APM在方向上的差异会随着经度的增加而变大。这可能暗示地幔流受到了稳定的西伯利亚克拉通的阻挡而发生了偏折。但是在1070经线以东，各向异性的方向就稍显杂乱，NW-SE和NE-SW的快波方向都被观测到。NW-SE方向的各向异性在平行于APM方向的同时还与贝加尔裂谷张开的张应力方向一致。另一方面，一些NE-SW方向的快波方向在乌兰巴托和戈壁被观测到，它们的延迟时间较小并且平行于蒙古-鄂霍次克缝合线。这可能反映了蒙古-鄂霍次克海闭合所产生的岩石圈变形。在距离乌兰巴托南西方向约200 km的一个台站，同时观测到了NE-SW和NW-SE两个方向的各向异性，并且得到了前人在该区域双层各向异性模型的验证。一个最显著的结果是，大量的无效分裂在肯特山脉的南侧被观测到，认为此处存在小规模的热地幔上涌，并且用地幔流模型进行了解释。
  • 摘要：1Geological Background Bangong Lake-Nujiang metallogenic belt is an important copper deposit belt in the World,Bolong copper deposit is one of the representative of the deposit in metallogenic belt.Mine strata of outcrop are Jurassic and Quaternary,some areas on the north outcrop Cretaceous Meiriqiecuo Formation(K1d).Quse Formation is main ore-bearing stratum which composed chiefly of meta-feldspar quartz sandstone, and Meiriqiecuo Formation is daite. Region strata are monocline strata, no fold and fault structure outcrop.
  • 摘要：婆罗洲岛在行政区划上属于马来西亚和印度尼西亚,其北部为南中国海,东部为苏禄海-苏拉威西海,南部为印度洋,该位置持续处于太平洋构造域和特提斯构造域的联合作用下,构造背景复杂,构造类型多样.前人对婆罗洲岛地质、地球物理等方面的研究都比较少,尤其是对该地区构造变形幕次、断裂样式、岩石圈结构等基本问题缺乏了解.本文立足于野外构造解析,综合前人的岩石年代学、地震剖面、油气勘探、地球化学、构造地质、DEM数据等多方面的资料,系统研究了婆罗洲岛地层-岩浆-构造特征,通过区域编图和构造剖面的制作研究婆罗洲岛增生造山过程.研究表明，婆罗洲岛在中新生代发育增生造山事件，从白垩纪开始，持续到现今，对应着古南海的俯冲、消亡，形成钙碱性的岩浆活动，在16.4Ma古南海消亡殆尽，南沙地块和婆罗洲地块碰撞，随后南沙地块向婆罗洲地块下俯冲，形成与陆壳熔融相关的岩浆活动，伴随着快速的地壳隆升，该造山带是世界上最年轻的增生造山带，且具备陆壳向洋壳下俯冲的鲜明特征。
  • 摘要：显生宙地壳生长是一种重要的地质现象,主要发生在弧环境。然而,地壳生长模型还存在争议,主要有岩浆的底侵,岛弧或者大洋高原的拼贴。本文报道了羌塘南部改则热那错地区晚中生代侵入岩的LA-ICP-MS年龄,全岩主微量,Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素。花岗闪长岩、闪长岩和花岗闪长斑岩的锆石激光定年结果分别是150Ma和112Ma，指示它们是在晚侏罗-早白垩形成的。所有的岩石属于亚碱性，高钾钙碱性系列。150Ma的闪长岩(SiO2=57.9–61.2wt.%)展示了相对高的MgO(3.13–3.88wt.%)和Cr(52.4–282ppm)含量以及高的Mg#(47–51)，类似镁质闪长岩。它们具有均一的低的Nd同位素（εNd(t)=-5.5~ -5.2)和高的Sr同位素(87Sr/86Sr)i=0.7071~0.7078)和高的Th/La比值(0.22–0.32)以及变化较大的锆石εHf(t)(-8.7~+4.8)。它们很有可能是班公-怒江大洋板片向北俯冲过程中沉积物底劈上升熔融的熔体与周围的地幔发生反应而形成的。150Ma的花岗闪长岩和112Ma的花岗闪长斑岩具有低的MgO(<3wt.%)和Mg#(＜45),高Al2O3(＞15% wt.%)和Sr(＞400ppm)，低的Y(＜18ppm)和Yb(＜1.9ppm)，高的Sr/Y和La/Yb比值等特征，和埃达克质岩石类似。花岗闪长岩具有富集的同位素特征（εNd(t)=-7.6~ -3.7)，εHf(t)=-9.8~+0.2)，(87Sr/86Sr)i=0.7069~0.7086），表明它们可能起源于加厚的不均一的古老陆壳的部分熔融。花岗闪长斑岩相对亏损的同位素特征（(87Sr/86Sr)i=0.7054~0.7065;εNd(t) = -0.61~+0.25;εHf(t)=+4.7~+9.7）指示它们应该来自于新生的下地壳部分熔融。结合班公湖-怒江蛇绿岩和羌塘南部晚中生代岩浆岩的资料，认为羌塘南部在晚中生代是处在一个陆缘弧环境。而且，从晚侏罗到早白垩，羌塘南部古老的地壳逐渐被幔源新生物质所替代。这表明，在陆缘弧环境，岩浆底侵是一种重要的地壳生长方式。
  • 摘要：通常,岩石学、岩石地球化学和全岩同位素(Sr、Nd、Pb、O)是岩浆混合作用研究的主要手段,为岩浆混合作用提供了众多证据,探讨了岩浆端元、混合程度(比例)等信息.但是,随着研究的不断深入,人们发现当岩浆混合较充分或异源岩浆注入较少时,因不保留或很难识别端元物质,且主微量元素和同位素在开放系统中较易于达到平衡,因此通过岩石学、岩石地球化学和全岩同位素很难证明岩浆混合作用的存在,更难以真实揭示岩浆端元性质和元素化学变化规律.本文拟对克拉玛依岩体中岩浆混合岩和微细粒镁铁质包体进行岩石岩相学和岩石地球化学分析基础上，开展精细的矿物学研究，对锆石进行U-Pb定年（SIMS）、O同位素（SIMS）和Lu-Hf同位素（LA-ICP-MS）微区分析，以及辉石、角闪石和长石等矿物的微区结构和化学分析，探讨晶体来源和生长过程中结晶环境的变化，进而研究岩浆混合过程中熔体—晶体相互作用规律，揭示岩浆端元性质、岩浆混合的期次和强度等信息。
  • 摘要：本文利用上地壳二维Pg波走时层析成像方法研究青藏高原东北缘发震层的速度横向变化,该方法将上地壳脆性层近似一层厚度很薄的薄层(相对于水平距离而言),忽略垂向速度梯度,同时引入台站项和事件项来弥补二维假设的误差和震源深度的误差.青藏高原东北缘地区积累了大量的数据,收集到甘肃、青海、宁夏等省从1980年到2014年的区域地震走时数据,共选取来自160个地震台站记录到的17858个地震的超过13万条到时数据.这些数据同时满足震中距小于200km,震源深度小于20km,以适应Pg波近似走直线的要求.
  • 摘要：火山沉积型硼矿是一种重要的硼矿床成因类型,主要发育在第三纪含硼蒸发岩湖相沉积层和火山岩互层的二元结构单元中.与围岩相比,硼矿具有低密度、高电阻率的特点,这为利用地球物理方法探测硼矿提供了依据.为了探测火山沉积型硼矿存在的地球物理异常,分析其地球物理响应模式,在西藏阿里地区的雄巴乡进行了高精度的重力探测.通过对重力异常资料的分析,获得了该地区的构造特征、断裂体系、沉积单元以及火成岩的分布与火山沉积型硼矿的形成关系,为该地区火山沉积型硼矿钻探工程部署提供地球物理依据.
  • 摘要：岩石圈是地球浅部的刚性圈层,由地壳和岩石圈地幔组成.研究表明,岩石圈构造变形、地震活动、油气生产、岩浆运移、矿物沉积等诸多热点问题都与岩石圈结构和性质的不均匀性(如温度、密度和化学组分结构的跳变等)相关.而其热结构和化学组分结构是这种不均匀性的重要内容,是深入认识岩石圈物理化学性质的基础.本研究利用重力异常、大地水准面高、地形、地表热流、地震面波频散曲线等地球物理观测资料，通过地球物理和岩石学的热动力学模拟，反演了华南地区岩石圈以及上地幔的热（温度）-化学组分结构，并以此为基础分析该地区岩石圈热-化学组分结构特征和岩石圈动力学过程作用。研究表明，华南缝合带（华夏块体）的岩石圈较薄，约为85~150千米；华南块体岩石圈厚度由东至西逐渐增厚，在四川盆地以下达到最大厚度250千米。反演得到的华南缝合带以及江南造山带的地幔岩石圈化学组成以饱满型橄榄岩为主（镁值Mg#约为88~90），该化学组分与中/新生代地幔橄榄岩包体的地球化学、岩石学分析结果一致，表明地球物理观测联合反演能够有效的评估岩石圈的化学组成，为缺乏地球化学观测的地区提供重要的参考信息。考虑到华南东部岩石圈地幔化学组成以饱满型橄榄岩为主、岩石圈较薄，笔者认为该地区古老的岩石圈地幔经历了广泛的交代变质或重富集的过程，该过程可能由古太平洋的平俯冲作用所导致。平俯冲作用导致了古老的大陆岩石圈下部的拆沉，使得软流圈地幔熔融上涌，同时导致剩余的岩石圈地幔发生交代变质和重新富集作用。反演得到的四川盆地以下的岩石圈地幔化学组分同样以饱满型橄榄岩为主，该结果与传统认为的克拉通地区亏损型的地幔岩石圈不同。导致这一差异的原因可能是由于四川盆地以下存在小尺度地幔对流或者拆沉过程。此外，青藏高原的东向挤压可能导致了四川盆地地幔岩石圈物质组成的改变。
  • 摘要：Located in northwestern Xinjiang,China the Junggar Basin is surrounded by the Tian Shan in the south,the Altyn Shan in the north and the Zayr Shan in the west,forming a near triangle inland basin.The inner partof the basin is the Gurbantonggut desert.The Junggar basin is a superimposed basin formed in late Paleozoictime (Jin et al.,2010),and its basement structure and property have been disputed in geoscience for a long time.They are also the key problems for oil and gas exploration,development and perspective prediction.
  • 摘要：通过对祁连山木里盆地陆域天然气水合物的测井,地震等地球物理资料分析,得出含天然气水合物层段的物性特征表现为低密度、高电阻率、中低速度(相对围岩)、自然伽马值相对有所降低等.地震响应特征为:中、低频率,中、弱振幅,且杂乱无章等.利用AVO烃类检测方法对木里盆地潜在的天然气水合物可能存在的范围进行了预测,为后续钻探部署提供依据。
  • 摘要：研究高温高压条件下液态铁的热状态方程和热力学性质具有十分重要的地学意义.一方面,液态铁的热状态方程是确定地核轻元素组分的基础,因此有必要对其进行精确的计算和分析;另一方面,探究相对于地核来说更高温压条件下液态铁的性质有助于加深对超级地球的核的认识.实验测量和理论计算是得到高温高压条件下液态铁的热状态方程的两种主要手段.从实验角度来说,数百GPa以上高压条件下液态铁的性质可以通过冲击波实验测量得到.本研究利用第一性原理分子动力学计算了液态铁在0-900GPa，2000-25000K温压范围内的热状态方程和热力学性质。对于铁来说，在压强较低时（小于200GPa）第一性原理的计算结果与实验存在系统偏差。考虑到hcp固态铁与液态铁都具有相似的密堆积结构，为了得到更准确的液态铁的热状态方程，基于hcp固态铁理论与实验的差别对液态铁的计算结果进行了修正。修正量随着压强的升高而逐渐减小，当压强大于300GPa时，修正可以忽略。通过施加修正，建立了一个自洽的、适用于广泛温压范围的液态铁的热状态方程。从热状态方程出发，计算了液态铁的Hugoniot曲线并将其与实验结果进行了比较，从而确定了所使用修正的合理性，以及修正对于得到准确的液态铁的热状态方程的必要性。通过比较，发现在Sakaiya等冲击波实验测量的最高压强点上压强被显著低估，测量的810GPa应为940GPa左右。基于液态铁的热状态方程，讨论了地球外核中轻元素的可能分布，指出Ichikawa等得出的在核幔边界处轻元素含量比在内外核边界处低的反常结论，是由于未考虑第一性原理计算结果本身的误差所导致的。
  • 摘要：过去5年主持设计完成中国海首次深拖磁异常测量,自主设计制造了深海拖曳式质子旋进磁力测量系统.并先后于2012年10月13日-11月5日和2013年3月22日-4月8日利用"海洋六号"科学考查船独立完成东部次海盆和西南次海盆的深拖磁力探测数据采集,获得1220km的高分辨率深拖磁异常资料,4条综合地球物理测线基本上穿过并控制了南海海盆主体部分的所有磁条带.深拖磁异常与大洋发现计划IODP349航次岩心测量结果的综合分析表明南海东北部的初始海底扩张始于约33Ma，但是沿北部洋陆边界略有1-2Ma的变化。23.6Ma时在东部次海盆发生了一次向南约20km的洋脊跃迁，这一时间沿洋脊也略有不同，与此时同西南次海盆开始海底扩张，在~23.6-21.5Ma内向西南延伸了约400km。东部次海盆与西南次海盆海底扩张的结束时间分别为~15Ma和~16Ma。东部次海盆的全扩张速率变化很大，约为~20-80km/Myr，除了~26.0-23.6Ma（洋脊跃迁）期间内的平均速率高达~70km/Myr外，其它时间内速率逐渐变小。大部分情况下，扩张速率与反映了基底磁化差异的磁异常振幅无法对应。这一成果修正了过去关于南海年龄的很多不同认识，进一步明确了南海的演化历史，在扩张速率的变化方面提出了全新的认识。另外发现南海大洋玄武岩最上部100m内存在至少一次磁反转现象并显示较大的垂直磁化强度变化。这些复杂的磁性特征是在地壳增生主要时期侵位形成的玄武岩层内产生的晚期熔岩流受到不同的磁化方向所致。南海磁异常的主要贡献不是来自火成基底最上部100m内。这是关于南海大洋岩石圈磁性层结构的最直接的认识。
  • 摘要：趋磁细菌已经被发现广泛分布于世界各地的水体和沉积物中,包括河流、湖泊、潟湖、沿岸潮间带、草原土壤,以及深海沉积物环境.东太平洋锰结核区是一个多金属结核区,富含大量的锰,铁,钴,铜和镍等.研究表明涉及这些重金属沉积的微生物对结核的形成和维持起着重要的驱动作用.另外,有研究表明趋磁细菌曝露于重金属环境中,重金属可以被吸收进体内或者被纳入到磁小体中.本文基于16S rRNA基因V4-V5高度可变区的Miseq高通量测序手段评估深海多金属结核区——东太平洋锰结核区9个站位的表层沉积物中(水深4970-5620米)趋磁细菌的组成和丰度.表明螺形趋磁细菌似乎更适应富含多金属的深海沉积物环境。另外通过岩石磁学测量和透射电镜发现底泥中存在非相互作用的纳米四氧化三铁颗粒，形态以链状排列的立方八面体和延长型的棱柱状为主。这些纳米颗粒的形态，组成成分，晶型以及链状排列等特征，表明这些四氧化三铁纳米颗粒可能来自于趋磁细菌。本研究虽然首次在5000米深海的锰结核沉积物中发现趋磁细菌16SrRNA序列，并有铁氧型链状纳米颗粒及磁学特性为佐证。但未发现完整的菌体以及在磁小体中没有检测到除铁之外的重金属。因此，趋磁细菌与该区域锰结核的矿化关系有待进一步研究。
  • 摘要：阿舍利文化是出现在旧石器时代早期的、分布广泛和延续时间长的古人类文化.目前学术界普遍认为阿舍利文化至少在1.8Ma就起源于非洲,之后随着早期人类的扩散迁徙又传播到欧洲和亚洲(Lepreetal.,2011).而在亚洲印度最早的阿舍利文化出现在1.5-1.1Ma(Pappuetal.,2011).目前我国最早的阿舍利文化发现于广西百色盆地,其年代约0.8Ma(Houetal.,2000),出现时间比印度的晚.因此,确定阿舍利文化在中国最早出现的时间对于理解早期人类的迁徙扩散及其文化技术在东亚的传播具有重要意义.本文通过对遗址剖面黄土-古土壤序列和磁性地层的综合研究，对遗址年代进行了限定。三门峡旧石器遗址剖面厚度为103m，上部为第四纪黄土堆积的黄土-古土壤序列（83m），包含S0-L8；下部为河流相粉砂质粘土和砾石堆积（20m）。古地磁结果表明该剖面记录了布容正极性时和松山负极性时上部的沉积，布容-松山极性界限位于L8底部，阿舍利文化层位于布容-松山极性界限以下8米的灰绿色粉砂质粘土中，年代约0.87-0.94Ma，对应深海氧同位素的24-22阶。因此，三门峡遗址出土的阿舍利石器比百色盆地的阿舍利石器早了约10万年，成为东亚中纬度地区早更新世晚期的阿舍利文化代表。结合非洲、欧洲和南亚出现阿舍利文化的时间，笔者认为阿舍利文化的扩散至少有2个阶段：第一阶段发生在1.6-1.4Ma，从东非向南扩散到南非，并同时向西北扩散到东地中海地区，并且继续向东延伸到印度，但没有成功进入到东亚和欧洲；第二阶段则在早更新世晚期（0.9Ma），阿舍利文化进一步经南亚扩散到东亚，经黎凡特扩散到欧洲。
  • 摘要：地质历史时期,地球磁场经历了多次的极性倒转,洋中脊两侧的喷发的岩浆记录到当时地球磁场的信息,岩浆冷却形成海洋地壳保留了地磁信息并随洋中脊向两边扩张,这样洋中脊两侧就形成极性正负相间的磁异常条带.本文的研究区域位于南大西洋的一段洋中脊（31°S-34°S），该区域地形地貌条件复杂，可以为研究板块间微小相对运动提供很好的条件。研究区域由Cox断层和33.5°S不连续面分为三个小区域。分别对三个区域的垂直于洋中脊的磁异常剖面进行正演模型的模拟，发现三个区域的洋中脊走向基本一致，但是模拟结果表明垂直于洋中脊的磁异常平均扩张方向（与正北方向的夹角）在三个区域有很大不同，由北到南平均扩张方向变化：33.57±5.3°，62.75±13°，103.7±8°。出现这种扩张方向不一致性，表明北美洲板块和非洲板块之间存在差异旋转。Horst等分析在东太平洋快速扩展洋脊上钻孔取的定向样品资料，也发现板块之间这种微小相对运动，Nazca板块和Easter微板块之间存在顺时针的旋转。这些结果对于海洋地壳的重建和变形分析有很好的约束。之后的研究工作将继续在整个大西洋洋中脊两侧进行，研究分析板块扩张方向的变化以及产生微小相对运动的机制。
  • 摘要：碳在地表系统和地球深部系统间主要通过俯冲作用循环交换,地表碳主要通过俯冲作用以各种含碳相带入深部地幔.前人研究认为在俯冲作用过程中脱流体作用会溶解大量的碳从而将碳带出俯冲板片,通过火山作用或去气作用循环到地表;然而对于折返作用过程中脱碳作用以及含碳相的转变关系研究很少.本文通过用碳氧同位素、热力学相平衡模拟以及C-H-O流体相平衡计算等方法来研究折返作用过程中含碳相的变化及脱碳作用过程.在西南天山超高压变质带中的碳酸岩化榴辉岩中发现有富石墨的脉体,石墨呈细颗粒状包裹在石榴石、绿辉石、绿帘石、白云石、钠云母、石英等矿物中,其中在石榴石中石墨只包含在核部和幔部而边部不含石墨.在基质石英中发现有含石墨的流体包裹体以及CH4、N2流体包裹体,CH4流体包裹体中发现有白云石子晶;石墨的拉曼峰特征表明石墨具有高结晶度;这些证据都表明石墨是流体沉淀成因.相平衡计算得出脉体榴辉岩和寄主榴辉岩经历过相同PT变质轨迹,石榴石环带记录了降压升温的PT退变轨迹(从2.5Gpa,500℃到2Gpa,570℃);在退变作用过程中硬柱石分解会释放大量的水使碳酸盐矿物发生溶解形成C-H-O流体.氧逸度计算表明在折返作用过程中氧逸度会升高;氧逸度控制着C-H-O流体中的含碳相的转变,石榴石边部不含石墨是由于氧逸度的升高阻碍了石墨的形成,使得含碳相主要以CO2的形式从折返板片中释放出来.
  • 摘要：本文对西南天山超高压变质带低温榴辉岩中石榴石和单斜辉石的主、微量元素环带进行了分析.单斜辉石具有三个不同的生长区域,从富霓石的核部到绿辉石边部.核部霓辉石具有弱的Ce异常,平坦的LREE配分模式,并稍富集HREE.边部绿辉石微量元素含量较低,并亏损大离子亲石元素(LILE)、LREE和HREE.石榴石环带以自核部向边部Mg#(=Mg/(Mg+Fe2+))降低,钙铝榴石成分升高为特征.石榴石核部和边部显示了不同的REE配分模式:核部具有左倾的REE模式,而边部亏损LREE和HREE.根据矿物组合和矿物环带模式得出的视剖面分析暗示了该榴辉岩的变质温度、压力及氧化还原历史.该榴辉岩在冷俯冲带中沿约8℃/km的地热梯度升温并埋藏;继而达到压力峰期25kbar,约540℃;随后,温度继续增加至约560℃,23kbar;最后,进入近等温降压过程.氧逸度随进变质P-T轨迹增加,并在峰期阶段达到最大值(～HM);矿物组合在抬升阶段显著还原.单斜辉石中霓石成分随变质轨迹降低.单斜辉石幔部对应峰期条件,而具有最高硬玉含量的边部绿辉石在降压阶段生长.对一个富Fe3+的单斜辉石而言,具有最高含量的硬玉成分并不一定代表峰期压力.因此,在应用传统温压计时应注意矿物组合中复杂的环带模式.根据质量平衡计算,本文成功的对石榴石和单斜辉石的REE环带模式进行了模拟.模拟的生长环带与观察的成分剖面非常类似,这表明在矿物生长过程中,REE在各相中近化学平衡的被动分配.矿物核部的REE成分分馏从全岩成分中移除,结果导致外部生长环带逐渐低的REE含量,尤其是HREE.Sm和Lu含量核部到边部的变化也许解释了所观察到的石榴石Sm-Nd和Lu-Hf年龄的差异.石榴石和单斜辉石边部亏损LREE和MREE表明先前富LREE含水相(如硬柱石)的存在.随着含水相沿P-T轨迹的分解,LREE被释放到流体中.因此,在高压变质作用的过程中LREE较HREE更易移动.
  • 摘要：根据地球化学,宇宙化学,地震学和地球转动惯量以及高温高压实验等方面的研究,现已判定外地核主要成分是铁,但含有少量轻质元素.原则上,任何以适当比例溶于液态铁,能降低它的密度,且同时提高它的地震波速,使之能与PREM模型数据相匹配的轻元素都可能是外地核中的候选轻元素.虽然已经表明Fe-S-Si体系极有可能是外地核的候选组分，但是S的含量又可能不是很高。因为根据地球化学限定，外地核中S元素的含量为2～3wt.%。故外地核中应含有5～8wt%的Si。但是目前有关Fe-Si体系在高温高压下的实验研究还比较少，尤其是动高压方面状态方程和声速的实验测量。本研究利用大腔体压机对Fe-9wt%Si粉末样品进行了烧结，利用阻抗匹配法和反碰法，对Fe-9wt%Si样品在冲击压缩状态下的状态方程进行了测量。结果表明，随着冲击压强和冲击温度的增大，发现剪切波出现了先增大后减小的趋势。笔者认为这是合理的，因为剪切波受温度影响很大。在冲击压强比较低时，温度也非常低，因此剪切波随压强增大。当冲击压强较高时，温度对剪切波的影响要大于压强对剪切波的影响，因而减小。很多金属在冲击下表现出类似的性质。Mao等人（2012）和Liu等人（2014）在室温下测量的Fe-8wt%Si8纵波声速与本次实验在高温高压下测量的Fe-9wt%Si的声速非常一致。这意味着在高压下，温度对Fe-9wt%Si的纵波声速影响很小，可以忽略不计。这为通过纵波声速限定内地核中Si的含量提供了实验依据。
  • 摘要：地震波层析成像揭示了非洲和太平洋下两个巨大低剪切波速度区(LLSVPs)的存在.之后的波形拟合结果进一步表明这两个速度体有着陡峭的边界,同时剪切波速度在边界里外呈尖锐跳变而非平滑过渡,说明LLSVPs是热化学异常而非热异常.这两个LLSVPs是目前已知的下地幔最大的两个结构体.下地幔中两个如此大体积的结构的存在必然与全球的地幔对流密切相关,同时也势必影响着全球的地幔对流格局.本研究首次通过在热化学对流模型中引入铁自旋转变的方法，提出了LLSVPs的形成是由铁方镁石中铁自旋转变引起的观点。具体来讲，就是假定下地幔是由体积比分别为20%和80%的铁方镁石和钙钛矿组成，同时忽略钙钛矿中的铁自旋转变效应。然后再将铁方镁石的自旋转变效应等效为动力方程中浮力项的变化。如此之后，在模型中成功产生了无论体积，形状和剪切波速度异常都和真实的LLSVPs十分类似的化学结构体。因此认为LLSVPs的形成可能是由铁方镁石中铁自旋转变所引发。尽管如此，该模型中生成的类LLSVPs化学体都不能长期存在，一般在持续200-300 Ma后就会被破坏掉。这似乎支持了LLSVPs只能短暂存在的观点。如果这是事实，那么地球上一个短暂结构存在于40亿年后的当今便成为一个小概率事件，除非LLSVPs是周期性存在和消亡的，不然这个小概率事件几乎无法成立。如果模拟出周期性生成和分解的LLSVPs模型，则不仅能和地磁磁静期周期性出现以及超级大陆的周期性形成相印证，同时也能说明LLSVPs确实能强烈的影响地幔对流的模式。因此，在模型中引入了俯冲的岩石圈。结果发现，如果岩石圈存在~1%的密度异常，下地幔就能产生周期性时间间隔的类LLSVPs结构。
  • 摘要：We present new thermal and strength models of Mainland China.We integrate thermal model for the crust,using a3D steady-state heat conduction equation,with estimates for the upper mantle thermal structure obtained by inverting an S-wave tomography model.Using the new thermal model and attributing to the lithospheric layers a'soft'and'hard'rheology,respectively,we estimate the integrated strength of the lithosphere.In the Ordos and the Sichuan basins,characterized by intermediate temperatures,strength is primarily concentrated in the crust,when the rheology is'soft',and in both the crust and upper mantle,when the rheology is'hard'.In turn,the Tibetan Plateau and the Tarim basin have a weak/strong lithosphere mainly on account of their high/low temperatures.Deep earthquakes releasing high seismic energy,occurring beneath Tien Shan orogen,may be related to the brittle failure of anhydrous granulite-faciesrocks composing its lower crust.In contrast,the fluids released by the Indian slab favor the triggering of earthquakes located in the deep crust of south Tibet.

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