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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：随着冰芯和石笋的研究进展，古气候研究在深海沉积的基础上又前进了一大步。第四纪古气候研究最显著的进展是出现了两类曲线：一类以十万年冰期旋回为主线，一类以两万年岁差周期为主线。低纬过程水循环的氧同位素分馏主要发生在海洋和陆地之间液态水与气态水的转换，广泛发现于热带地区全球季风降水的地质记录上。亚洲和印度尼西亚-澳大利亚季风区的气候记录表明，晚第四纪亚洲-澳洲季风区的气候演变呈现明显的岁差周期性，且在南、北半球之间反相变化。近年来，研究发现晚第四纪冰期旋回中热带海区上层海水的温度变化也存在两类曲线：表层海水的温度变化受大气温度等控制，以十万年冰期旋回为主，与代表冰盖变化的全球氧同位素一致（“氧同位素型”），属于高纬型曲线；热带次表层海水温度的变化具有太阳辐射量的2万年岁差周期（“热带海洋型”），说明热带次表层海水可以响应太阳辐射量的变化。至少在岁差时间尺度上，海水温度控制的碳酸盐溶解度泵才是影响低纬西太平洋CO2交换格局转换的最主要因素。
  • 摘要：末次盛冰期（Last Glacial Maximum，简写为LGM）是距人们最近的上一个冰期的气候最为严酷的时期，气候环境状况与现代反差极大。对于包括新疆在内的我国西北内陆干旱区LGM的湖泊状态，一直争议不断：主要争议点在于LGM时期新疆气候环境状况究竟是冷干还是冷湿。对新疆LGM的湖泊状态的研究，不仅有助于解决这一长期争论的问题，也有助于认识我国乃至全球气候环境变化的机制。对新疆的巴里坤湖、博斯腾湖和乌伦古湖进行了长岩芯钻探。虽然详细的记录还在研究之中，但仅以地层和现有的指标来看，湖相地层主要在全新世期间发育，博斯腾湖和乌伦古湖在全新世以前的相当长一段时间内并不存在湖相沉积，自然也不可能有LGM的高湖面或者冷湿的气候状况。巴里坤湖虽然在LGM期间存在湖湘沉积，但气代用指标表明，气候以干冷为特征。对干旱区LGM时期的气候环境状况以及其背后的驱动机制，需要新的认识和理解。
  • 摘要：伊朗黄土高原北临里海和卡拉库姆沙漠，南部为伊朗高原。该地区风成沉积历史研究能为完整认识亚洲风尘和干旱化历史提供关键的沉积记录。位于亚洲内陆干旱区西缘的伊朗黄土高原地区，在～2.4-1.8Ma之间发育了典型的黄土-古土壤序列。该序列的发现，在时间上，明确了中亚干旱区西部的干旱化历史至少可追溯到早更新世。在空间上，通过与塔吉克黄土的对比，表明早更新世的风尘和干旱化历史在中亚干旱区广泛存在。
  • 摘要：气候变化与文明演化的关系是地理学、考古学等多学科关注的热点科学问题。中国是世界上早期文明起源地之一，中华文明起源的过程与机制备受学术界关注，但仍不清晰。通过对新石器至商代中原地区考古研究和高分辨率古气候记录的分析和对比，从长时间尺度和多学科的视角探讨了气候变化和农业发展对中国早期国家形成的影响。结果显示，仰韶文化时期（7000-5000BP）粟黍农业的强化和充沛的降水促使人口的快速增长和文化的快速扩张，而龙山时期（5000-4000BP）的干旱化导致人群向河谷地带聚集，促使中国早期古城的涌现和社会的深刻变革，为夏商文明的出现奠定了重要的基础。
  • 摘要：内蒙古乌拉山-大青山地区位于华北克拉通西北缘孔兹岩带的中段,该区出露大面积的高级变泥质岩石,包括夕线石榴黑云斜长片麻岩,夕线堇青石榴黑云二长片麻岩,石榴长英质粒状岩石等,伴随着规模不等的长英质浅色体,岩石保留了多种变质反应结构,是高级变质-深熔作用良好的研究对象.系统的岩相学观察、矿物化学和相平衡模拟等研究表明,该区变泥质岩具有峰期、峰后近等温减压,以及晚期降温冷却阶段的矿物组合.基于熔体丢失后残留体的成分建立的P-T视剖面图仅能反映峰期和峰后阶段的温压条件，因此，通过进一步对岩石成分进行原岩恢复，得到完整的具有进变质阶段的顺时针型P-T轨迹。研究发现，岩石在近峰期阶段发生大量熔体的迁移和丢失，使得麻粒岩相矿物组合得以保存，而少量留在原地未发生迁移的熔体在降温过程中结晶，形成多种熔体结晶的显微结构特征，包括斜长石薄膜将石英和石榴石或夕线石和石英分隔，或钾长石薄膜围绕斜长石或石英分布。综合结果表明位于内蒙古孔兹岩带的乌拉山-大青山地区高级变泥质岩的原岩经历了陆-陆碰撞-拼合过程带入上地壳，发生了麻粒岩相变质和深熔作用过程。
  • 摘要：位于华北克拉通"中部造山带"的中南段的左权变质杂岩和赞皇变质杂岩,紧邻华北东部陆块西缘,其演化历史的恢复可为揭示华北中部造山带的构造演化研究提供重要科学依据.前期变质演化研究表明,两杂岩区出露的含榴黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩中石榴石发育特征"白眼圈"反应结构,部分进变质生长环带保存完好,岩石至少保留了3个阶段的变质矿物组合,记录典型的顺时针近等温减压型(ITD)的变质作用P-T轨迹.锆石U-Pb年代学数据显示，左权变质杂岩区与赞皇变质杂岩区岩石中锆石所记录的变质信息明显不同。研究认为，赞皇变质杂岩区经历了～1850Ma的一期大规模变质事件，具有顺时针近等温降压型的P-T-t轨迹。左权变质杂岩与赞皇变质杂岩拥有类似的地球化学性质，虽峰期变质时代略晚(～1900Ma)，但同样遭受了同等或略低程度的大规模变质作用事件，形成于相同的构造背景——碰撞造山环境当中。作为华北中部造山带的一部分，左权-赞皇变质杂岩所反映的碰撞造山环境与华北克拉通东部陆块和西部陆块间的俯冲一碰撞一造山过程密切相关，因此我们进一步确定，除中北段杂岩外，包括左权变质杂岩和赞皇变质杂岩在内的中部带中南段的变质杂岩，同样卷入了华北克拉通东部陆块和西部陆块之间的大规模的碰撞造山运动，且该过程为一个漫长的、复杂的构造演化过程。
  • 摘要：北京时间2008年10月6日16时30分，在西藏自治区拉萨市当雄县大致北纬29.84°，东经90.37°位置发生了里氏6.6级地震，震源深度约8km。本文反演震源机制原理为，利用剪切位错源作为震源模型，水平层状介质模型近似地壳模型，从而构建反应介质响应的格林函数库。在走向、倾角、滑动角、震源深度空间中按给定步长进行全局空间大步长搜索和局部空间小步长搜索，把理论波形与观测波形做相同的滤波处理后进行比较，根据波形拟合程度来确定最优震源机制解。反演结果为:震源深度7.0Km，Mw6.12，断层面走向204°，倾角54°，滑动角-110°，表明该地震的破裂滑动主要为西侧上盘下降，东侧下盘上升，是一个正断层，并具有一定的右旋走滑分量。西藏地震局野外考察结果表明，当雄地震震源区极震区位于当雄县达格乡羊易村附近，等震线形状呈椭圆形，长轴呈现北北东走向，因此极震区所处的羊易盆地西部边界断层为实际发震断层。本文给出的震源机制与考察资料相当吻合，与GCMT、USGS研究机构给出的震源机制解基本一致。
  • 摘要：Some new insights into the relationship between the Coulomb failure stress changes and the observed events after the Wenchuan earthquake are gained.Three improvements are made in the calculation to achieve this goal including employing a triangular dislocation element method,setting up a much more realistic slip source model as well receiver faults model and resolving stress change on variable focal mechanisms.The Coulomb stress changes due to the2008Wenchuan destructive earthquake have shown that besides the three major faults systems which is in agreement with the results of Toda et.al.(2008),eastern segment of Longriba gained a large stress increase and showed to be extremely dangerous.Ya’an is located in the southwestern triggering lobe of the main rupture which indicates that the Wenchuan Earthquake may be responsible for the Lushan even.The focal mechanism for Lushan earthquake received a stress increase by about0.1bar which also clearly proved that the Wenchuan earthquake has effectively promoted it.In our case,the spatial distribution of aftershocks does not match well with the zones with increased stress except for the two ends of the main rupture.It can be attributed to many factors including dynamic stress triggering,small faults with complex orientations,oversimplified fault slip model,heterogeneities of crust,poorly located aftershocks.
  • 摘要：从18到16亿年,全球构造格局、古地理环境及生物演化发生重要变革.在国际地层年表上,古元古代末期(18～16亿年)被称之为"固结纪",古/中元古代的界线被划定在16亿年.在华北克拉通,一般认为"吕梁运动"是结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系为代表的地台型沉积盖层.长期以来，我国地质界一直以长城系的沉积代表中元古代的开始，并将古／中元古代的界限置于18亿年，与国际地层年表相差2亿年。本文综述了华北克拉通18-16亿年岩浆-沉积记录的研究进展，就古／中元古代界线及相关地层对比和划分方案进行了讨论，并指出了亟需解决的重要科学问题。作者认为：①华北克拉通18-16亿年的火山-沉积记录在其南部地区最广泛、最完整。其中，熊耳群火山岩系（18-17.5亿年），包括底部发育的河湖相砂岩-泥岩沉积——大古石组，早于蓟县剖面的长城群，是华北陆块结晶基底形成后最早的盖层沉积；不整合覆盖于熊耳群之上的高山河组和云梦山组与长城群相当。②吕梁地区的汉高山群和小两岭组是与熊耳群相当的一套地层。③华北克拉通古／中元古代的分界年龄目前有2种选择：一是18亿年，即熊耳群火山岩系底部大古石组的起始沉积年龄；二是16亿年，将蓟县剖面长城系的高于庄组划归蓟县系，长城系的大红峪组及以下地层归为古元古代，18-16亿年的火山一沉积岩系均归为古元古代末期的固结纪。作者倾向于第二种方案。③华北克拉通18-16亿年的地质记录包括早期的熊耳群和晚期的长城群火山-沉积岩系，以及多期次的基性岩墙、斜怅岩杂岩体、A-型花岗岩（包括环斑花岗岩）等的发育。
  • 摘要：太行山断裂带东南缘整体位于太行山隆起南部，是太行山隆起和南部黄河平原的分界区域。利用本区小震资料确定震源机制解，对于地震震源参数性质及区域构造应力场的分布特征研究，具有十分重要的意义。采用P波初动和垂直向Pg、Sg振幅比求解震源机制方法、系统聚类分析方法，在研究区最新的速度结构和地震精定位结果基础上，研究该区小震震源机制及构造应力场特征。结果显示研究区震源断层面主要呈现NE向与NW向两组节面走向，其中NE向节面呈现为NE30o～60°；滑动角在正负90°附近居多，表明以倾向滑动为主，此外各个方向的走向滑动和斜向滑动也都存在；断面倾角显示高倾角占多数，接近水平角度为零，表明断层面或直立或高角度倾斜；主压应力P轴方位近NEE向，倾角为10°～40°，以小角度接近水平为主；主张应力T轴的优势方向主要集中在NNW向，倾角在10°～40°范围内较多，接近水平。从整体上看，研究区应力场处于以北东东–南西西方向的水平压应力和北北西–南南东方向的水平张应力为特征的现代构造应力场作用之下。由此可以认为，研究区所发生地震的构造断层是以走滑或近走滑特征为主的，构造应力场的应力作用方式是以水平或近水平方向的挤压及拉伸为主要特征。
  • 摘要：本研究以2015年河北滦县震群为研究对象，通过数字地震学手段分析滦县震群发震机理。进一步通过比较滦县震群和已有前震序列发震机理的研究，挖掘可能分辨前震序列和震群活动的机理和现象。通过计算共检测到目录遗漏地震事件106个。地震精定位结果显示发震构造为北东向断层，与唐山地震发震构造走向基本一致。震中迁移表现出迁移速率先快后慢的两阶段线性迁移特征。断层慢滑动模型能够最好地解释观测现象，滦县震群可能是由于北东向断裂的加速滑动所触发的。已有文献显示，前震序列震中迁移普遍存在迁移速率变快和滑动速率变大的特征。滦县震群震中迁移速率由快变慢、滑动位移减小，与所观测到的前震序列特征相反。因而认为震中迁移速率与断层滑动速率的变化可能为辨别震群活动和前震序列的特征提供新的参考。
  • 摘要：利用河北地震台网记录的河北及邻区（35.5°N～43°N，113°E～120°E）ML≥2.0的数字化波形数据，并补充邯郸数字台网和红山台的波形数据，震源位置取自河北台网观测报告。震源机制计算采用梁尚鸿等提出的利用区域地震台网的垂直向、最大振幅比资料测定小震震源参数的方法。速度模型综合了人工地震测深和天然地震层析成像的结果，计算得到从2002年1月—2013年12月河北及邻区的震源机制解共1595个。为了保证解的稳定性，参与计算的台站数目一般要求6个以上并有一个清晰的波初动方向，而且在震中周围均匀分布，震中距控制在150km之内，避免出现Pn和Pg混淆的情况；记录振幅要求大于0.5mm而且不能限幅。对不同的数据选取方法对反演结果的影响做过对比研究，发现加入阻尼的应力场反演能消除传统应力场反演方法中应力旋转的人为因素，同时消除简单平滑模型和滑动窗反演方法产生的较为明显的真实应力旋转。河北地区的应力场状态的差异，一方面反映了山西断陷带，张家口—渤海断裂带和河北平原地震带地质单元的构造性质的不同，另一方面也与这三组断裂带的断层形态及其发展演化有关。
  • 摘要：对尼泊尔地震之后库仑破裂应力分布的研究有助于认识这一地区震后区域应力积累特征、应力转移与触发因素影响以及地震活动危险性的分布特征。利用Toda和Lin等人发展的弹性半空间求解模型（Coulomb3.3）计算某一位错发生之后空间内库仑应力变化的分布。对于尼泊尔-藏南地区近南北向活动正断层的计算显示，尼泊尔地震主破裂面北部的吉隆盆地东侧正断层以及尼玛-定日断裂带南端正断层有明显库仑破裂应力的增大，因此，尼泊尔地震的发生，对于破裂面北部与西北部正断层体系有明显的应力加载效应，而对破裂面东北部的影响有限。对于尼泊尔地震的发震断层主喜马拉雅逆冲（MHT）断层，设置了一个粗糙的单一倾角（10°）的逆冲断层面，并计算了震后这一断层面上的应力变化，结果显示地震破裂面西侧的库仑破裂应力增加达到0.01MPa以上，而破裂面东侧的应力增大不明显。
  • 摘要：本文从地震破裂的物理过程出发，测定了固定矩震级大小之后不同震源参数下面波震级的变化趋势，阐明了破裂模式可能是导致震级差异的主要原因。本文参考了中国地震局地球物理研究所陈运泰院士课题组对于2014M6.9于田地震(不对称的双侧破裂)，2013M7.8斯科舍海地震(典型单侧破裂)和张勇等(2014)对于2011M9.0东日本大地震(不对称的双侧破裂)的震源参数和滑动量分布反演结果，通过断层的数值模拟(三个地震子断层的大小分别为1km*1km，2km*2km，5km*5km)和Wang(1999)全球大陆模型的理论格林函数来计算面波波场，然后测定虚拟的分布均匀的100个台站所测定的平均水平向面波震级，研究保持矩震级不变的情况下，子断层破裂持续时间，破裂速度，破裂长度三个震源参数对面波震级的影响。对于矩震级相同的地震，其震源时间函数、破裂长度的不同都会导致面波震级的不同，震源时间函数对于面波震级的影响要胜过破裂长度，面波震级的大小可以在一定程度上反映震源时间函数持续时间的长短。对于特殊的破裂模式的地震事件，面波震级和矩震级有较大差异是合理的。
  • 摘要：2014年2月12日新疆于田Ms7.3地震源区位于巴颜喀拉块体与西昆仑块体的连接部位，东西向拉张构造区。从中国地震台网中心和国家地震据共享中心下载新疆于田地区2000年以来震级大于mL1.0的地震事件目录，调查静态库仑应力变化和地震活动率。基于2008年3月21日新疆于田Ms7.3地震破裂过程模型，使用Coulomb3.3软件计算此次地震产生的静态库仑应力变化。地震断层面呈北偏东方向，在断层两端出现3个应力加载区，即应力重新集聚的区域，是可能再次发生较大地震的地段。通过ZMAP软件计算2014年2月12日新疆于田Ms7.3地震前后两个时段地震事件的最小完整性震级Mc来确定地震目录的完整性。从2009年到2014年，发生在2014年2月12日新疆于田Ms7.3地震之前的最小完整性震级Mc=2.9。震后的最小完整性震级Mc=2.0。利用这两个参数，可以计算Z值分布，用来指示地震活动率。结果表明，静态库仑应力变化与地震活动率具有较好的相关性。地震活动率较高的区域与静态库仑应力加载区相对应，如康西瓦断裂东段、贡嘎断裂的中段和东北段等区域。
  • 摘要：北京时间2012年5月28日在河北省唐山市市辖区、滦县交界处发生了Ms4.8级地震，北京、天津等地都有明显震感。为了更好地了解这次地震的发震构造和唐山地区的地震活动性，利用河北省及临近几个省份的宽频带区域数字地震台网的近震波形资料，首先通过hypo2000绝对定位得到震中位置，定位结果震中经纬度分别为118.50°E和39.77°N，误差为0.7km；然后采用CAP方法反演了该地震的震源机制解和震源深度：节面Ⅰ走向为236°，倾角为66°，滑动角为-170°,该地震的最佳震源深度为8-9km。根据唐山-滦县地震与唐山大地震的震源位置、震源参数关系，无法排除唐山-滦县地震是余震的可能，而根据他人的研究结果，唐山-滦县地震仍然是唐山大地震的一次正常余震活动起伏。如果事实如此，则该地区作为较近的未来大地震发生的地点的可能就比较低，这为评估该地区地震危险性具有一定的帮助。
  • 摘要：中小地震震源深度的准确测定对地震构造研究和地震成因研究具有重要意义。选取发生在龙门山断层附近区域的中小地震作为研究对象。龙门山断层带附近，存在着世界上最为陡峭的地形起伏和强烈的横向不均匀性。为了探究该地区波形反演震源深度的偏差，使用谱元法(SEM)来计算复杂地形与结构下的理论地震图，再使用垂向分层模型的格林函数进行震源深度的波形反演。测试了不同的正演与反演模型和不同的震源参数，分别探究了地形，横向不均匀结构分别对震源深度的影响。研究结果发现，对各种典型震源机制解（走滑，正断与逆冲），地形起伏和横向不均匀结构均会导致震源深度测定的显著偏差。而地形起伏对震源深度测定的影响主要来自台站放置的高度与震源深度的参考地表高度不同。
  • 摘要：地震序列震源机制及重新定位后的余震时空分布对于确定发震构造、判定未来地震趋势具有重要意义。本文基于中国国家数字地震台网和四川区域数字地震台网资料，利用Long et a1．(2015)所发展的多阶段定位方法(multi-step locating method)，对本次康定M6.3级地震序列进行重新定位，同时，采用gCAP(generalized Cut and Paste)矩张量反演方法(Zhu and Ben-Zion，2013)求解本次地震序列中M6.3主震与M5.8次大地震的震源机制解与震源矩心深度，对本次地震序列的发震构造及与历史强震存在差异的原因进行初步分析。
  • 摘要：Based on image interpretation,trench excavation and detailed geomorphological and geological mapping,the activity of the Shuangshi-Dachuan Fault and the Dayi Fault is preliminary investigated.The QingshipingTrench limits the most recent paleo-earthquake along the Shuangshi-Dachuan Fault into 930±40yr and860±40yr B.P.And the Anziping paleolandslide relic also reveals the most recent activity ofShuangshi-Dachuan Fault.The activity of Dayi Fault is much weaker and performs as geomorphology gentlepressure ridges and folding deformation, but not ruptures surface. According to the research of Long(2015)which concluded the unknown basal blind thrust fault was the seismogenic fault of Lushan Earthquake on thebase of accurate relocation of shock sequence distribution and also revealed an obvious upper uneven interfaceat the depth of 6-lOkm, which is explained as detachment surface between deposit cover and crvstallinebasement, we consider Longmenshan Fault Zone, at least south segment, may be equipped with multi-layerseismogenic structure and the Triassic evaporite layer, believed to be detachment fault previously, is theinterface between these upper and lower seismogenic layers. We should pay more attention on the seismic riskof gap area ofWenchuan Earthquake and Lushan Earthquake, especially on Shuangshi-Dachuan Fault.
  • 摘要：柴达木盆地东部地处青藏高原北缘,是连接秦岭、祁连、昆仑三大造山带的关键构造部位,处在二叠纪－三叠纪(P-T)古特提斯造山带(三叠纪昆仑缝合带)与早古生代祁连造山带(缝合带)之间的过渡地带.花岗岩类样品LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果说明,早古生代以来,从柴北缘到东昆仑地区的柴达木盆地东部基底主要经历了3期花岗岩类侵入活动,分别为晚寒武世(493.1±4.9Ma)、志留纪(422.9±8.0Ma～420.4±4.6Ma及以后)、晚二叠世－中三叠世(257.8±4.0Ma～228.8±1.5Ma)岩浆活动.区域地质研究和全岩地球化学分析表明，柴东地区花岗岩类侵入体主要由高K钙碱性偏铝质的I型岛弧花岗岩组成，其成因可能与古特提斯洋岩石圈往北向昆仑－柴达木地体的南部大陆边缘之下的俯冲作用有关。此外地球化学证据说明，柴东地区P-T岛弧花岗岩类的源区可能经历了一个岩浆混合过程：柴达木基底岩石的熔融与地幔基性岩浆的加入。来自地幔的基性岩浆底侵作用，以及幔源镁铁质岩浆与壳源长英质岩浆之间的混合作用，可能是柴达木盆地东部基底地壳生长的重要方式。
  • 摘要：俯冲带是地球壳-幔物质交换的主要场所之一,全球大约每年有1.0 km3的沉积物被俯冲到地幔中.部分俯冲沉积物通过脱水熔融交代上覆地幔楔,被改造地幔楔发生部分熔融作用形成岛弧岩浆,返回到地表,形成增生地壳;另一部分则随着俯冲大洋岩石圈一起,甚至进入到核-幔边界,成为洋岛玄武岩的源区组分之一.因此俯冲带也是大陆地壳增生、改造甚至置换作用的主要发生场所.天然实验室。花岗岩作为地壳的熔融产物，势必记录了区域地壳的形成和演化过程。为此选择延边地区广泛发育的晚古生代—早白垩世花岗岩开展了岩石学、主、微量元素、Sr-Nd同位素以及锆石原位／微区Hf-0同位素的联合研究，通过对全球造山带锆石Hf同位素的研究指出，自550Ma以来，环太平洋造山带的岛弧或弧后地区的大陆岩石圈地幔和下地壳不断被地幔角流机械—热侵蚀，新生的地壳物质不断置换古老的岩石圈，从而导致锆石8Hf(t)随时代变新而增高。结合延边地区的构造演化历史，认为区域至少发生了两次重要的地壳置换事件：古亚洲洋俯冲对华北克拉通古老地壳的置换和古太平洋俯冲导致的华北和中亚造山带深部地壳的置换作用。
  • 摘要：班公湖-怒江缝合带是班公—怒江洋闭合的产物,也是青藏高原内部一个重要的构造单元,分隔拉萨地块和羌塘地块。前人对班公-怒江缝合带开展了大量的研究,取得了一些重要成果,但目前对班公—怒江洋的演化过程仍然存在较大争议,主要在于其打开和闭合时间,以及俯冲极性和俯冲模式方面。为深入了解班公—怒江洋的俯冲过程,本研究选择安多微陆块内出露的侏罗纪花岗岩类、闪长岩和辉长岩侵入体进行了年代学和地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明，这套侵入体形成于中侏罗世（174-177 Ma）。主量元素地球化学特征显示，它们都属于亚碱性岩石类型。辉长岩属于拉斑系列，而闪长岩和花岗闪长岩属于高钾钙碱性-钾玄系列。辉长岩样品在稀土元素配分图中显示轻稀土较重稀土略微亏损或富集(LaN/YbN=0.7-1.1，LaN/SmN=0.69-0.93），显示亏损的Sr-Nd同位素特征（（87Sr/86Sr）i=0.705-0.7069，εNd(t)=4.39-5.46)，类似于E-MORB特征，而不同于N-MORB和OIB，说明辉长岩来自较富集的软流圈地幔部分熔融。闪长岩分为两类，一类富镁（MgO＞8%, Mg#＞70, Ni＞100ppm, Cr＞100ppm），类似于典型的高镁闪长岩；另一类为低镁闪长岩。此外，花岗闪长岩具有普通岛弧岩浆岩的地球化学特征。两种闪长岩和花岗闪长岩都显示轻稀土富集，重稀土平坦，具有明显Eu负异常，在微量蛛网图中都显示富集大离子亲石元素（Rb、K、Pb等），亏损高场强元素（Nb，Ta，Ti）。我们认为，安多地区这套中侏罗世E-MORB型辉长岩、高镁闪长岩和钙碱性花岗闪长岩组合形成于班公—怒江洋俯冲过程中板片断离的构造环境中。中侏罗世，班公-怒江洋向北俯冲至羌塘地体之下，向北俯冲的大洋板片发生板片断离形成板片窗，导致早期富集软流圈地幔上涌减压熔融，所形成的熔体与大洋岩石圈发生反应形成拉斑质E-MORB型辉长岩，高温的软流圈地幔上涌导致俯冲板片沉积物发生熔融，形成的熔体交代上覆地幔楔并使其部分熔融形成高镁闪长岩，而流体交代的上覆地幔楔熔体混染上覆地壳或与壳源岩浆混合形成低镁闪长岩。与此同时，高温的软流圈地幔上涌也导致安多微陆块的基底发生熔融，形成花岗闪长岩。
  • 摘要：大陆地壳的成分及其随时间的变化是认识地球形成和演化、制约化学地球动力学模型的基本边界条件.大陆上地壳是人们能够进行大规模直接取样的地球部分.其元素丰度是进行成矿预测和环境评价的主要地球化学依据,因此,大陆上地壳化学成分是整个大陆地壳化学成分研究首先要解决的问题.近来研究表明，地质历史中的冰川沉积物（混积岩或冰碛岩）不仅可以用来研究大陆上地壳的平均成分，也是研究大陆上地壳成分随时间演化的可靠天然样品。此项研究的主要目的是利用冰川沉积物来估算大陆上地壳铂族元素丰度及其随时间的变化。本研究采集了129个全球范围内的混积岩样品并组合制成了24个组合样品，这些混积岩形成于中太古代（~2900百万年）、古元古代（~2200-2500百万年）、新元古代（~580-750百万年）和古生代（~300-330百万年）四个地质历史时期。这24 个混积岩组合样品的铂族元素（Os，Ir，Ru，Pt和Pd）含量分析结果显示，平均铂族元素含量从中太古代到古元古代再到新元古代逐渐降低，这一趋势和第一过渡族元素（V，Sc，Cr，Co和Ni）含量随时间递减的趋势相一致。这些新的数据再次肯定了太古宙大陆上地壳比年轻的大陆上地壳更加镁铁质这一重要结论。同时新远古代和古生代的铂族元素和第一过渡族元素含量的相似性也支持20亿年以来大陆上地壳成分基本不变这一观点。利用铂族元素和难溶元素Cr、Ni的相关性以及大陆上地壳的平均Cr、Ni含量，估算现今大陆上地壳的铂族元素丰度分别为0.050±0.030 ppb Os，0.033±0.016 ppb Ir，0.079±0.058 ppb Ru，0.83±0.28 ppb Pd 和0.84±0.34 ppb Pt（2SD）。
  • 摘要：采用综合震源机制方法,利用5002条的P波极性数据反演了黑龙江地区的二维应力结构.对于给定点,地震综合震源机制根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据估算,P波极性数据的权重根据高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据,包括不能确定单个地震震源机制的P波极性数据.与传统的震源机制确定应力场的方法相比,该方法可以提供更好的震源机制的平均结果并覆盖更为广泛的地区.本文求得了黑龙江地区0.5°×0.5°的综合震源机制.初步结果表明:新世纪以来至现代的构造应力场总特征是一致的,具有明显的继承性.主压应力方位和主要构造带的力学性质基本稳定.主压应力方位是北东—北东东向,在其控制下区域内的北北东向断层为右旋走向滑动的正断层.构造应力场的水平分量是主要的.表现在新构造活动形迹和震源机制解,特别是震源机制解得到的主压应力仰角小于30°者约占80％以上,断层面倾角绝大多数较陡,沿断层面错动倾角小于30°者占总数的90％.3、构造应力场与板块运动的关系具有成因上的联系.本文前面已经叙述过自新构造时期以来黑龙江全部卷入强烈活动的滨太平洋构造域,构造应力场是由太平洋板块向欧亚板块俯冲形成的.在北东向挤压作用下,省内形成一系列北北东向、北东向、近东西向和北西向正断层和逆断层.在北东向区域应力场作用下,北北东向和北东向断裂构造带的运动为右旋走滑错动为主,北西向断裂构造带和近东西向断裂构造带为左旋走滑错动为主.
  • 摘要：2008年5月12日青藏高原东缘发生的Ms8.0级的汶川地震,在映秀-北川和灌县-安县断裂分别产生形态、运动性质不同的破裂带.为了更有效的研究汶川地震的地震机制，更深入理解地震过程中的断裂机制、断裂带的构造和演化特征，在此断裂带上进行了科学钻探和以反射地震为主导的详细综合地球物理调查，识别了汶川地震主要滑移带的位置，为进一步研究汶川地震的震源机制提供了基础资料。本研究对汶川科学钻探WFSD-1，2，3井采集的垂直地震剖面(VSP)进行针对复杂地震断裂带特殊地质情况的精细VSP资料处理，给出井口附近各个深度地质体的纵波速度、横波速度和纵横波速度比等地球物理属性，各个深度地质体的地震反射特性和井旁P波反射波和S波转换反射波精细成像，并结合WFSD-1，2，3井岩心和测井以及地表地质调查结果，和地表地震反射剖面联合解释，进一步研究汶川地震断裂带主滑移面的位置、倾角、产状和地震属性，探讨断裂滑移机制、演化特征以及与龙门山隆升之间的关系。
  • 摘要：龙门山断裂带处于青藏高原东缘,与扬子块体对接的关键部位.为揭示龙门山断裂带上方精细的地壳上地幔精细结构，研究青藏高原东缘的形成演化过程和孕震机制，于2010年完成了跨龙门山断裂的“阿坝-龙门山-遂宁”剖面。该剖面全长500km，共12炮激发，450个检波器接收，在龙门山断裂带上方炮点和接收点均加密采样，最小炮间隔为7.2km，最小道间隔为0.4km，因此数据密度足以实现对龙门山下方的高精度成像。
  • 摘要：位于青藏高原北缘的阿尔金断裂带在吸收印度板块与欧亚板块的碰撞-汇聚运动过程中发挥着至关重要的作用.其中以阿尔金山脉为代表的断裂带中段通常被认为是走滑速率最快、构造活动最为典型的地区.长期以来针对该地区的岩石圈构造模式、变形机制等重要问题一直存有争议.为了更好地了解该地区的岩石圈壳幔结构与构造特征,在INDEPTH项目第四期框架下完成了穿越青藏高原北缘阿尔金断裂带中段的大地电磁测深剖面研究.通过二维反演与三维反演获取了研究区的岩石圈导电性结构模型，并进一步结合其他地质与地球物理资料对这一模型进行了综合解释，得出了以下几点主要结论：(1)在柴达木盆地下方下地壳至上地幔范围内发现大规模高导层，这一高导层被解释为强度较弱的塑性层，并可能与柴达木盆地内部的壳内物质流动或壳幔拆离等作用相关； (2)在阿尔金山脉下方发现大规模南倾的高导体由中-上地壳一直延伸至上地幔附近，这一高导体被解释为由塔里木地块向高原北缘下方斜向俯冲引起的进变质作用产生的富流体区域，这些流体可能沿着阿尔金断裂系向地表运移并导致蛇纹岩化作用以及蛇纹岩化剪切带的形成；(3)综合多方面的地质与地球物理资料，提出了青藏高原北缘阿尔金断裂带中段地区的岩石圈结构综合模型，这一模型表明高原北缘的变形机制同时具有刚性体模型与连续体模型两种特征，但以连续体模型更为占优，这一点可以从阿尔金断裂带两侧广泛区域内发现的与地壳增厚作用相关的大规模高导体中体现出来。
  • 摘要：为了进一步研究青藏高原东北缘与鄂尔多斯块体的相互作用和构造变形的深部驱动机制以及该区大陆强震的成因，2007年5月—7月，中国地质科学院地质所组织实施了西起通渭县，东止于泾川县，横过六盘山的深地震反射剖面。根据近垂直地震反射原理和Moho面上下深地震反射资料频率低的特征，运用深地震反射资料的近垂直反射数据，通过静校正、资料净化、共检波域叠加等叠前和叠后处理技术，对六盘山莫霍面结构进行成像。初步结果显示出横过六盘山莫霍面起伏、断错的结构特征。六盘山东侧的鄂尔多斯地块莫霍面东高西低、变化平缓、结构完整，显示出坚硬构造块体特征，靠近六盘山前缘莫霍面错断，可能与壳内走滑作用有关；西侧的青藏高原东北缘莫霍面西高东低，靠近六盘山呈现汇聚挤压、明显缩短的特征；六盘山复杂的莫霍面结构，揭示了六盘山地壳早期双向挤压、晚期山前侧向走滑的构造图像。
  • 摘要：We report the first evidence for a large-scale reconnection exhaust newly initiated in the solar wind using observations from three spacecraft:ACE,Wind and ARTEMIS P2.We identified a well-structured X-line exhaust using measurements from ARTEMIS P2 in the downstream solar wind.However,in the upstream solar wind,ACE detected the same current sheet that corresponds to the exhaust identified by ARTEMIS P2 data without showing any reconnection signals.We cannot either find any reconnection signals from Wind that was located between ACE and ARTEMIS P2.Within the exhaust,a magnetic island is identified,which is not consistent with the quasi-steady feature as previously reported and gives further evidence for that the reconnection is newly initiated.Our observations show that the entering of energetic particles probably from Earth's bow shock makes the crucial difference between the non-reconnecting current sheet and the exhaust.Since no obvious driving factors are responsible for the reconnection initiation,we infer that these energetic particles probably play an important role in the reconnection initiation.Theoretical analysis also shows supports for this potential mechanism.
  • 摘要：rbsp发射于2012年,运行在低纬接近赤道面,远地点在6RE左右,能够探测粒子场波.用rbsp对环电流的分布,强度,位置进行观测,并与观测到的磁层顶,等离子层顶等结构进行比较,得到在不同行星际结构下磁层大尺度结构的变化.
  • 摘要：由雷电回击辐射的高功率宽带电磁波称为天电(radioatmospherics,简称sferics).它们的主要能量分布在超低频(3Hz-3000Hz)、甚低频(3kHz-30kHz)和低频(30kHz-300kHz)波段,大部分被D层反射,常常用于D层探测.在本文中,分析了由Duke大学sferic记录器记录的2005年七月和八月的宽带sferic数据,通过和有限时分差分模型的仿真结果对比,反演出sferic传播路径上D层平均电子密度剖面(由高度和梯度两个参数描述).发现,夜间D层电子密度剖面的高度在有些夜晚没有变化,而在另外一些夜晚,变化很剧烈.夜间电子密度剖面高度同时也存在空间上的梯度.白天D层电子密度剖面随时间的变化主要由太阳天顶角决定,但也存在和天顶角无关的空间梯度.同时定量分析了太阳耀斑期间X射线通量和反演得到的D层电子密度剖面高度变化的关系.最后,测量的结果和IRI模型做了对比.
  • 摘要：月球内部研究是当今比较行星学研究的热点问题,也是研究行星起源与演化需要解决的重大科学问题之一.迄今为止,通过Apollo月震实验,人们认识到月球内部大致分为月壳、月幔和月核,推测了各圈层的物质成分,也对月球内部速度结构进行了层析成像.尽管如此,科学家们对月球圈层的划分还比较粗略,且由于月球内部速度模型及月震数量的限制,早期研究仅获得了月球内部的一维速度结构,而近期获得的三维速度结构也不够精细.因此对Apollo月震数据重新拾取了震相,并对月震进行了定位,获得比前人更多的月震参数.基于这些月震参数及新近的月球内部速度模型,对月球内部速度结构进行了层析成像,并综合其它地球物理资料及地质信息,对月球的三维速度结构进行了解释.
  • 摘要：与地球不同,金星不含全球磁场,太阳风携带行星际磁场直接与金星上层大气/电离层相互作用.为了研究金星磁尾电流片的拍动特征，利用单颗卫星的磁场观测，发展了一个可定性诊断电流片拍动和传播的分析方法，并将该方法应用到金星快车探测金星的情形中。
  • 摘要：火星不具有全球性内秉磁场,所以太阳风和火星电离层直接相互作用,直接相互作用形成了一个分界层,该分界层将外部热的磁化的太阳风和内部冷的稠密的电离层分隔开.同时,火星具有局部强地壳磁场,能够有效抬升分界层的高度.普遍认为该分界层是一个压力平衡层,其位置由于受到太阳风动压、太阳辐射通量以及地壳磁场的影响处于不断变化中.由于探测器轨道限制或者仪器探测能力限制,一直没有足够的数据能够将上述各影响因素区分开.基于火星快车长达一个太阳活动周(2004-2015)的观测,使用两种方法识别太阳风和火星电离层的分界层:一个是从电离层电子密度确定电离层顶,一个是从较高的电子能谱确定光电子边界层,并据此研究(1)边界层位置是否具有太阳活动周期性;(2)边界层位置是否随太阳风动压的增大而升高、减小而降低;(3)火星地壳磁场对边界层位置的影响是否显著,以期解决上述三因素对分界层位置的控制方式.
  • 摘要：在火星的整个演化历史中，水可能扮演了一个关键的因素，并贯穿了从火星内部运动、水圈和大气圈演化、到粒子逃逸等主要过程。与火星古环境同样密切相关的另一重要组分是碳的存在形式及其演化。通过对最新鲜的降落型火星陨石-Tissint的研究，发现了两种产状的有机碳，大部分充填于陨石的微裂隙中，一部分包裹在冲击熔融细脉。这些有机碳的纳米离子探针分析表明，大部分颗粒具有火星指纹特征的富D同位素组成，而碳同位素明显亏损13C。这些有机碳的产状、化学组成和C同位素组成等均与生物成因吻合。
  • 摘要：为了进一步研究宇宙射线在不同铁陨石中和在相同铁陨石不同埋藏位置对Cr同位素的影响情况，研究了16个不同化学族的铁陨石样品并系统地研究了10块不同埋藏深度下ⅡD族铁陨石Carbo的Cr同位素组成，此外还结合模型计算得到的最新的不同屏蔽条件下Fe，Ni散裂反应和热中子捕获反应的生成速率信息，较为系统地研究了屏蔽条件和化学成分对于宇宙成因Cr同位素的影响。
  • 摘要：岫岩陨石坑坐落在我国东北地区南部、辽宁省鞍山市岫岩满族自治县境内.这是一个保存状态比较完好的碗形陨石坑(即简单型陨石坑),直径1.8km,撞击事件发生在距今五万年前.岫岩陨石坑具有二方面的重要特色:一是形成在丘陵地区,保存状态比较完好的碗形陨石坑;二是矿物冲击变质现象的宝库.目前,世界上已经发现了不少保存状态比较完好的简单型陨石坑,但这些陨石坑主要形成在地表相对比较平缓的高原、平原和沙漠地区.岫岩陨石坑是目前发现产出在丘陵地区,而且保存状态比较完好的典型陨石坑之一,它的形态特征和演化历史体现与丘陵地区地形地貌之间的密切关系.对于规模相对较小的简单型陨石坑,在丘陵地区或在地表平缓地区撞击成坑,其成坑机制和陨石坑发育的形态特征显然会受到一定的影响.岫岩陨石坑的矿物冲击变质现象丰富多样,特征十分典型.目前已经发现的撞击成因超高压矿物包括柯石英、莱氏石(锆石高压多形)和TiO2-II 相(金红石高压多形)等.其他重要的矿物冲击变质证据包括石英、长石和方解石面状变形页理,石英和长石击变玻璃等.在地球上已被发现的陨石坑当中,像岫岩陨石坑这样呈现出如此丰富多样的矿物冲击变质现象的例子并不多见.岫岩陨石坑是一个探索丘陵地区撞击成坑机制的理想对象,也是一个研究岩石和矿物冲击变质现象的宝库.
  • 摘要：开展了灶神星陨石冲击变质的系统研究工作，尤其关注高压矿物的发现。通过使用扫描电镜、激光拉曼探针、背散射电子衍射等微区分析技术，在几块灶神星陨石中的冲击熔融脉中不仅发现了柯石英和斯石英，还发现了钙硬玉，石榴子石及绿辉石。这表明灶神星陨石的冲击变质作用可能比之前认识的更为普遍，尤其钙硬玉是第一次在火星陨石以外的陨石样品中报道。对这些高压矿物相开展深入的研究，以期限定撞击的温度压力条件、熔融脉冷却的时间尺度和撞击体与撞击坑的可能大小。
  • 摘要：卫星探测发现水星具有类似地球的內禀偶极磁场,磁场强度为地球的～1％.太阳风与水星弱磁场相互作用形成"迷你"磁层空间,磁层大小仅为地球的～5％.和地球明显不同,水星磁层没有大气层和电离层,磁层空间环境主要由太阳风-磁层-水星表面风化层相互作用决定.由于水星微弱的內禀磁场和强烈的太阳驱动使水星磁层成为太阳系中內禀行星磁层中动力学特征最活跃的磁层.在平均太阳风条件下,水星磁层外边界-磁层顶在日下点附近仅位于水星表面～1000公里高度(水星半径2440公里).虽然该高度足以屏蔽大量太阳风粒子避免直接进入水星表面,但当太阳风剧烈扰动时,向阳面磁层顶将会压缩到水星表面附近.利用最近MESSENGER卫星3年的绕轨数据来统计研究磁层外边界位置，对这一问题进行深入探讨。结果发现，即使在平均太阳风状态下，水星南半球向阳面中纬为一长期作用区域，观测发现在一些极端太阳风条件下，太阳风离子将通过有限回旋效应与水星北半球中纬区域表面风化层直接相互作用，对于日下点区域，只有在水星位于近日点附近时才可能发生太阳风与水星表面直接相互作用，发生的概率为～2%。这些结果表明太阳风-水星表面直接相互作用的存在性及区域性特征，并对水星外逸层及磁层空间环境的变化起着重要的作用。
  • 摘要：依据我国月球探测的中长期规划,中国探月工程分为"绕、落、回"三期工程分步实施.探月工程一期即"嫦娥一号"已顺利实现绕月探测飞行,并发回了大量遥感数据,获得了全月球影像图等科学资料.探月工程二期包括"嫦娥二号"和"嫦娥三号"两次探测活动,其中先导星嫦娥二号获得了预定着陆区的月形月貌等详细影像资料,嫦娥三号实现了着陆器和巡视器的两器分离,并完成了月基天文观测、月面巡视和就位探测等科学实验任务.月球探测的一期与二期工程已顺利达成了预定的"绕"和"落"两大目标,为三期的"回"奠定了坚实的基础.考虑到月球表面高真空、干燥、高度还原的环境，月球样品在采集并返回地面之前需要建立专门的月球样品实验室，避免地球上生命活动、水、氧化等因素的影响，实现月球样品在地面的长期安全储存、样品分样处理以及科学研究样品的申请管理等功能。此外，由于月球样品的特殊性，要求所有接触样品的实验工具选择对月球样品无污染的材料，如铝、不锈钢、聚四氟乙烯或氯丁(二烯)等。与探月工程，二期相比，探月工程三期不仅是一项更为复杂和具有跨越性发展的多学科高技术集成的系统工程，也是迄今为止我国航天发展史上技术难度最大、任务系统最为复杂且具有里程碑意义的航天工程之一。
  • 摘要：月球作为与地球密切相关的一个特殊的天体,它的形成和演化一直是天体化学高度关注的问题.而近年来高精度同位素分析技术的发展对月球的成因机制乃至地月系统的形成提供了重要的制约.从研究手段上来说高精度同位素测量包括两个方面的内容:放射性同位素组成,稳定同位素组成(质量分馏－不同同位素间质量的差异引起的同位素组成的变化).近年来有研究指出如果回收率过低会影响到高精度同位素测量的准确性。稳定同位素组成的测量虽然精度要求比放射性同位素测量低，但是除了受同质异位素等因素的影响，受回收率的影响特别大。近年来兴起的双稀释剂法能较好的校正回收率的影响。另外如果用多接收热电离质谱仪测量稳定同位素组成，还常常伴随储库效应。由上可见，实现月球样品的高精度同位素测量必须严格排除测量过程中各种可能的人为因素的影响，才能得到正确的结果以及其背后的地球化学信息。另外，月球样品由于长期暴露在宇宙射线的辐射之中，其同位素组成会受到很大的改变,如何对辐射过程造成的同位素效应进行定量的校正也是月球样品高精度同位素分析面临的另一个难题。
  • 摘要：孔隙度和密度是岩石的基本物理性质.在行星科学中,陨石的孔隙度在一定程度上反映了陨石形成环境的物理环境以及后来的演化.不同的孔隙度可能反映了行星(小行星)内部结构、重力场、和冲击过程.同时孔隙度还影响到岩石的其它物理性质,比如地震波速度,宇宙成因核素产率,电导率和热导率等(Britt et al.,2002).孔隙度和密度还常用于地壳厚度的模型计算中.火星地壳的孔隙度是研究次表面储水层的关键因素，对于新降落的普通球粒陨石，利用颗粒密度对其进行分类是较为可靠的，但是需要更多的样品继续证实。对于发现型普通球粒陨石，颗粒密度的测定很难对其进行准确的分类，普通球粒陨石中的孔隙可能主要来源于基质颗粒间、基质与矿物碎片交界处、基质与球粒见交界处。而球粒内部的孔隙较少，具有一定风化程度的普通球粒陨石不利于孔隙度的测定研究，普通球粒陨石，依发现性陨石、南极陨石和非南极发现型陨石，其孔隙度和颗粒密度呈系统性降低，这主要是它们的风化程度依次增强，弱冲击（S1-S2）在陨石中的矿物中产生少许裂隙，这使得部分孤立孔隙相互连通，从而略微增加陨石的可测孔隙度。较强的冲击（S3-S4）在陨石中产生一系列的裂隙（部分裂隙宽度超过10μm），而矿物颗粒间的不规则状孔洞显著减少。本质上，较强冲击对陨石产生了一定的压缩作用，同时使部分不规则状孔隙转变为裂隙分布于矿物颗粒中。强冲击（>S5）产生的熔体充填陨石中的各种裂隙，从而使陨石的孔隙度急剧下降。
  • 摘要：截至目前,美国的火星探测项目(包括着陆器、火星车、环绕卫星遥感)已经积累了丰富的氯(Cl)和溴(Br)实测数据.在地球上,氯和溴及它们的比值作为水环境过程(例如蒸发)的示踪元素被广泛使用.类似的,氯和溴在火星表面的分布、存在形态及相态转化等,也能为火星的水环境历史和生命可居性等前沿科学问题提供重要的限定信息.因此,火星表面氯和溴的地球化学研究,是帮助理解火星的各种表面过程和环境演化的重要工具.地球大气对流层的研究表明，当溶液中Cl/Br比值小于海水时，Br能优先于Cl从盐溶液中挥发进入大气，这个过程对火星可能同样重要。观察了初始Cl/Br摩尔比约为1的溶液，在光化学下的蒸发中，固液相中Br-的损失比Cl-更大。有些情况下，溴酸盐（BrO3-）也会产生。因此，光化学氧化作用能造成原溶液中Br-和Cl-的分异，且Br可以与Cl竞争有效的氧化剂。进一步，光化学相关作用可能造成Cl和Br在火星表面的循环，可以解释部分在火星表面观察到的溴丰度的波动。
  • 摘要：磁场是电流和磁性材料的磁效应,普遍存在于自然界中.宇宙天体按照磁场可大致分为具有和没有内禀磁场的星体两大类.太阳系中的水星、地球、木星、土星、天王星和海王星等行星具有全球性的偶极子磁场,星体的磁矩与星体的角动量成正比.木星的磁矩最强,约为地球的2000倍,水星磁矩最弱,约为地球的1/1430.目前,普遍认为行星的内禀磁场起源于星体内部的外核发电机过程,穿过星体内部扩展至星体的空间中,与星际空间中的等离子体相互形成行星磁层,保护行星的大气,构成行星的空间环境.火星是地球的一颗兄弟行星，它与地球有很多相似的特征，称为类地行星，如都是固体行星，都具有壳、幔和核等多层内部结构。但是火星的磁场和地球磁场形态却迥然不同，地球具有较强的偶极子场和较弱的岩石圈磁场，火星没有较强的全球性的偶极子场，却有很强的岩石圈磁场。由于火壳的磁化需要磁化场，所以这些剩余磁场预示火星过去可能存在磁场发电机，有些撞击坑的岩石退磁，磁场较弱，根据撞击坑撞击时间推测发电机在40亿年前停止了。火星岩石圈磁场分布具有显著的南北半球差异性，强磁场主要集中在南北球，在有些地区表现出强弱磁场交替的条纹状结构，与地球海底条纹状磁异常相似。对于火星岩石圈磁场分布的解释也存在很大的争议性。火星岩石圈的条纹状结构被归因于海底扩张和偶极子场反转，与早期火星的动力学和演化过程有关。但是，也有人提出了不同解释，如与褶皱和水化学交替、重复的岩脉侵入，和增积岩层等地质过程有关。火星磁场的探测资料非常有限，目前还没有确定的证据说明磁场的起因，本文意在介绍一些火星的研究进展。火星磁场与火星大气演化的关系也是目前的研究热点之一。太阳风与缺少偶极场的火星相互作用产生了火星特殊的空间环境，而剩余磁场影响着太阳风与火星的作用过程和火星空间环境的演化。近十几年内，月球科学掀起了第二次探测高峰，美国的Clementine、Lunar Prospector（LP）和ARTEMIS卫星、中国的嫦娥（CE-1、CE-2和CE-3）、日本的SELENE、和印度的Chandrayaan-1等月球卫星计划的观测取得了一系列创新性科研成果，揭示了月球磁场的形成和演化的新机制，被称为月球的"文艺复兴"。总之，火星和月球的磁场探测，可以使深入地了解火星和月球内部的动力学过程和全球磁场的演化过程，对认识火星大气和气候的演化过程具有重要的科学意义。利用地球知识可以帮助认知火星和月球磁场的起源和时空演化特征，通过研究火星和月球磁场也有助于了解地球磁场的过去或者未来。
  • 摘要：硫元素有四种稳定同位素,其相对丰度分别为32S:95.02％;33S:0.75％;34S:4.21％;36S:0.02％.自然界中不同的储库硫同位素组成不同,通过对比样品和特定储库的硫同位素组成,可以推断样品中硫的来源;此外利用平衡条件下不同矿物间硫同位素差异可以反推矿物的形成温度,即矿物同位素地质温度计;最后,一些全球性变化事件会留下硫同位素的记录,比如2450Ma左右的大氧化事件,在此之前由于光化学反应(photochemistry),硫存在非质量分馏,会有Δ33S不为0的现象(JamesFarquhar et al.,2003).因此硫同位素研究已经广泛应用于成岩成矿物质来源示踪、矿物地质温度计及全球重大地质事件等各方面研究.中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室于2014年成功购置了一台最新型号的IMS-1280HR型二次离子质谱仪，利用这台仪器开展了原位微区S同位素分析方法研究。采用的分析条件如下：一次束为Cs+；束流为3nA；束斑为15μm；能量窗为40±5eV；CA为400μm；FA为4000μm；质量分辨率为5000用以消除32S1H对33S的干扰；预溅射时间为20秒；积分时间为160秒，共40个cycle，每个cycle用时4秒；利用NMR技术锁定磁场；利用电子枪进行电荷补偿；用3个法拉第杯同时接收32S，33S，34S；二次束对中到场光阑的时间为60秒；每10个cycle做一次二次束对中，每个点的总分析时间为6分钟。对国际黄铁矿标样Balmat分析结果34S/32S内部精度为0.20‰（2SD，n=92）；33S/32S内部精度为0.12‰，点到点重现性为0.12‰（2SD，n=92）。对芬兰地质调查局的一个黄铁矿标样（PPP）的34S/32S未经校正的点到点重现性为0.20‰，内部精度为0.22‰（2SD,n=60）；33S/32S点到点重现性为0.12‰，内部精度为0.12‰（2SD,n=60）。以PPP为外标，对另外两个黄铁矿样品Py-1、Py-2采用标样-样品-标样间插法校正后的值分别为-1.07±0.22‰（n=50）和-0.13±0.26‰（n=19），与推荐值在误差范围一致（分别为-0.6±0.6‰和-0.4±1.0‰）。
  • 摘要：随着新的分析测量技术的发展,特别是新一代多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)和TRITON热电离固体质谱仪的广泛应用,稳定同位素的研究已经扩展到了元素周期表上大部分具有两个及以上稳定同位素的元素.目前国际文献中已有报道的稳定同位素体系包括Li,Fe,Mg,Cu,Zn,Mo,Hg,Tl和U等,由此诞生了金属稳定同位素地球化学这个新的领域.作为一种新兴的地球化学工具,金属稳定同位素在过去的十几年中得到了迅速的发展.金属稳定同位素的研究领域涉及到了地球化学的各个方面,在天体化学、岩石地球化学、表生地球化学等一系列领域得到广泛而深入的应用.我国多个科研院所也购置了MC-ICP-MS和TRITON,正在积极开展金属稳定同位素的研究.我将系统介绍近年来在中国科学技术大学金属稳定同位素实验室开发的新技术,包括目前比较成熟的Fe、Mg、Cu、Zn、Li和国际上开展较少的V和Ba同位素测量方法.希望能够交流共享分析技术,例如化学流程、建立标准、数据质量的控制和实验室管理等等,促进我国金属稳定同位素地球化学的发展.
  • 摘要：钙是地球岩石圈里第四大常量元素,占地壳的～3 ％,广泛存在于海洋和陆地系统中,是生命体重要的组成元素.海洋中的钙主要来源于河流陆源碎屑的供给,因此,认识和理解河流搬运过程中Ca 同位素分馏的成因机理,将会为钙同位素反演古海洋的演化提供重要的信息.长江作为世界第三大河,地质构造较为复杂,境内地貌类型多样,地层发育较为完整,是研究河流钙同位素组成及分馏机理的天然实验场.本研究利用表面热电离质谱仪（TIMS）对长江中下流干流和部分支流溶解态的Ca同位素组成进行了测定，结合Sr同位素分析，取得以下初步结果:长江中下游干流重庆到南京溶解态江水的δ44/40Ca变化范围在0.67‰-0.99‰之间，平均值为0.83‰。上下游干流可溶态87Sr/86Sr比值与1/Sr相关性存在一定差异，上游水体具有相对均一的87Sr/86Sr，而δ44/40Ca变化范围相对较大（0.67‰~0.91‰），中下游水总体具有相对偏大的87Sr/86δ?Sr，44/40Ca的变化范围相对较小（0.77‰~0.88‰），此外，上游δ44/40Ca与87Sr/86Sr没有明显的相关性，δ44/40Ca与1/Ca的相关性也不明显，反映了水体中钙同位素变化受多种因素的影响，水体径流通量的变化以及水体悬浮物粘土矿物的表面吸附作用都有可能使得长江中下游可溶态水体的钙同位素产生变化，在长江武汉段相同地点对不同季节（3月，8月）的水样的δ44/40Ca进行了测定，结果表明，在3月低水位期和8月高水位期同一地点采样的长江可溶态水样的δ44/40Ca分别为0.77‰和0.87‰，相差0.1‰，表明河流的钙同位素变化与季节变化有一定的关联，与Tipper等（2010）在Glacial river Skaftafellsá中相同的地点对不同季节河水钙同位素的测定结果相似，为了比较相同水位期不同位置的钙同位素是否存在差异，在3月份低水位期对武汉长江边及中心水样可溶态的钙同位素进行了测定，其δ44/40Ca相差0.06‰，在测定误差范围内。因此，同期不同的径流速度对水体的钙同位素的影响似乎并不明显。
  • 摘要：对基性-超基性岩形成年龄进行精确测定一直以来都是同位素地质年代学领域比较棘手的科学难题.由于采用岩石中锆石的年龄来指示基性-超基性岩的形成年龄往往存在诸多争议,越来越多的研究人员将目光投向了斜锆石.斜锆石作为一种富U矿物早在122年前就被发现,随着斜锆石矿物学和地球化学特征研究的深入,以及单矿物U-Pb定年技术的不断发展,近30年来,斜锆石的年代学研究有了较大进展.尤其是在基性-超基性岩形成年龄的测定方面,斜锆石作为理想的U-Pb同位素定年对象,逐步得到广大研究人员的认可.本次研究依据"截距法"的理念编制了"BUSTER"数据处理程序，并基于斜锆石Phalaborwa和金川岩体斜锆石两次测试结果将其与目前常用的基于"ROM法"或者"MOR法"的数据处理程序"Glitter"和"ICPMSDataCal"中的"无内标单外标"模块进行了系统地比较。结果表明，就这两次测试的准确度而言，"BUSTER"要优于"Glitter"和"ICPMSDataCal"，但测试精度则不及后者，这与相关数值拟合优度及采用的误差传递策略不同有关。最后，为了以评估所开发方法的可靠性及适用性，本次研究利用SHRIMP方法对金川岩体中的斜锆石样品进行了测定，测试结果与采用本次研究所开发的斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法得到的测试结果在误差范围内一致。
  • 摘要：橄榄石是上地幔中最为常见的矿物,其在上地幔中的含量可高达50-60vol％(Ito and Takahashi,1987;Ringwood,1975).因此,目前普遍认为上地幔的电导率主要是由具有联通相的橄榄石所决定的.前人的研究表明:温度、压力、氧逸度、水含量和橄榄石单晶的晶格方位取向是影响橄榄石电导率的主要因素.前人在利用橄榄石电导率计算上地幔电导率－深度剖面时,往往将压力作为次要影响因素而将其忽略.但橄榄石的稳定压力区间较广(0～14GPa),且压力对其电导率的影响还存在以下的争议.因此,本次研究通过高温高压的实验方法重新厘定压力对橄榄石电导率的影响,并计算了上地幔电导率－深度一维剖面.本次研究使用Solartron1260和1296交流阻抗谱仪，外加电压为1V交流电，频率范围为1M-0.1Hz。实验结果如图二所示。从图二中可以看到，在相同的压力下logσ与温度的倒数呈较好的线性关系，在相同的温度下电导率随压力的升高而降低。电导率测试结果的预期误差小于3%，误差来源主要是温度的波动和实验前后样品尺寸的变化。测试了橄榄石多晶在3-12GPa、800-1500K下的电导率。实验结果表明：橄榄石电导率与压力呈负的相关性，造成这一现象的可能原因是压力升高导致的晶格扭曲。利用橄榄石的电导率数据所计算的上地幔电导率－深度一维剖面与MT电导率－深度剖面吻合较好，支持上地幔处于贫水环境。
  • 摘要：自然界存在大量的铬尖晶石,如MgCr2O4,FeCr2O4,MnCr2O4,CoCr2O4,ZnCr2O4等尖晶石.它们在不同的地质背景中形成,并且参与各种地质过程,如上地幔的部分熔融过程,幔源岩浆结晶过程和一些矿石矿物的变质演化过程等.此外,它们也是工业上重要的无机材料,广泛应用于半导体、磁性材料、超硬材料和催化剂等.在铬尖晶石中,MgCr2O4尖晶石是目前为止克拉通金刚石包体中最常见的矿物,是铬铁矿的唯一矿石矿物,也是经济上重要的耐火材料.因此它的物理和化学性质备受关注.状态方程是描述物质高压下行为的热力学方程；等温体弹模量KT及其一阶导数K'T是状态方程的重要参数。MgCr2O4尖晶石为2-3正尖晶石，前人通过实验和理论计算对其等温体弹模量KT进行了研究；已有实验结果有较大差异，已有理论计算采用相似的方法并取得了较接近的结果，不能解决实验结果的差异。利用CASTEP模块分别采用GGA(Generalized Gradient Approximation)和LDA(Local Density Approximation)方法对MgCr2O4尖晶石的体弹模量进行第一性原理模拟，以期获得它的体弹模量的下限和上限，对实验结果进行约束。通过最小化Hellmann-Feynman能量，同时将晶胞上的压力匹配到设定压力，进而优化晶胞参数和原子坐标。结构优化在0K下从0到19GPa。利用3阶Birch-Murnaghan状态方程对计算得到的P-V关系进行拟合，得到MgCr2O4尖晶石的等温体弹模量。进一步将MgCr2O4尖晶石晶胞划分为五种结构多面体CrO6、MgO4、O6、(O4)1、(O4)2(Gracia et al.2002)。通过计算每种多面体的体弹模量，得到多面体和整体压缩性的相对大小：(O4)1＜CrO6＜(O4)2＜整体＜O6＜MgO4。准确得到MgCr2O4尖晶石和其结构多面体的状态方程，对研究尖晶石压缩性以及高压下的结构变化具有重要意义。
  • 摘要：同位素热年代学(国际上通常称为"热年代学":Thermochronology)是一门集同位素年代学、构造地质学、岩石矿物学、计算机模拟技术等为一体的综合性学科.其核心概念是封闭温度和冷却年龄.Dodson(1973;1979)最早提出了"封闭温度"的概念,为现代同位素热年代学的发展提供了理论基础.八十年代初,Berger等(1981)首次使用了"热年代学"(Thermochronology)一词.Reiners等对热年代学给出了具体定义,指出热年代学是通过放射性同位素系统热年代计(Thermochronometry)的分析,反演岩石或矿物热演化历史的一门学科.由于任何放射性同位素系统在足够高的温度下都会受到干扰或重置,因此,所有的放射性同位素定年本质上都是属于热年代学范畴.不仅在我国，即使在国际上，热年代学和主流地质学之间也是若即若离的关系，究其原因，还是热年代学把自己过于局限于低温范畴，导致研究内容仅仅是造山后抬升剥露这一小段地质历史，对解决大的地学问题贡献有限。因此，对热年代学未来发展，需要解放思想，开拓新领域，大力创新，争取成为解决大地学问题的主力军之一。初步认为，今后在以下几个方面同位素热年代学可以加大研究力度、高温热年代学研究、成矿过程研究、区域矿产保存条件研究、地表的低温热年代学研究反演深部过程。
  • 摘要：矿床学的完整研究内容除矿床特征、成因和形成环境外,还要注重矿床形成之后的保存与变化问题.热年代学技术是研究矿床保存变化的有效途经,本文重点讨论了研究矿床保存变化的热年代学具体技术方法.由此可探讨成矿期次、构造活动期次以及二者间的成生联系,查明研究区带内成矿期间与成矿后矿床保存变化的隆升剥露条件,定量给出各个矿区、不同区段和主要矿床的隆升速率、抬升幅度和剥露量,揭示成矿期间与成矿后矿床保存变化的规律性和演化历史,建立新的矿床地质－保存环境模型,预测不同矿区、不同地段隐伏矿床可能的产出深度,并给出矿床可能已经被剥蚀殆尽的区段或地段.
  • 摘要：天山是中亚造山带重要组成部分,其中-新生代构造热演化及隆升剥露史研究是认识中亚造山带构造变形过程与机制的关键.中新生代以来天山复杂的构造演化过程导致了天山地区存在多阶段、多期次的隆升剥蚀事件,前人根据不整合面的发育、裂变径迹技术、周缘盆地的沉积速率和磁性地层学及GPS测量等不同方法研究了天山地区隆升剥蚀事件,并对天山地区构造热演化及隆升剥蚀史提出了不同的观点,为热年代学技术研究天山地区隆升剥蚀提供了基础.另外,天山地区晚中新世快速隆升剥蚀已被山前盆地内磁性地层、岩石磁及生长地层等多种证据证实,然而在天山造山带少有该期隆升剥蚀事件的年代学证据.本文采集了南天山南缘库车河剖面、吐孜2井砂岩及南天山南缘闪长岩等样品进行磷灰石及锆石（U-Th）/He分析。通过对磷灰石(U-Th)/He数据综合解释及QTQt软件热演化史模拟表明:吐孜洛克背斜在新生代（~5Ma）发生快速的抬升剥蚀，TZ2井抬升的剥蚀量可限定在573-767m，平均值为670m，平均抬升剥蚀速率为0.133mm/a，小于吐孜洛克背斜垂向隆升速率为0.345mm/a，形成了构造高点，采用(U-Th)/He新技术更准确及更精细的约束了该地区新生代隆升剥蚀时间。特别是，天山地区晚中新世快速隆升剥蚀事件缺乏对应热年代学数据记录，以往主要采用磷灰石裂变径迹技术进行研究，由于磷灰石裂变径迹敏感温度区间较高，未能记录新生代晚期的抬升剥蚀历史，而本次采用的磷灰石(U-Th)/He技术具有更低的温度敏感区间，成功的记录了天山地区晚中新世（~5-6Ma）快速隆升剥蚀事件，新生代天山造山带隆升剥蚀起始于北部，由中天山开始逐渐向南传播，古新世（~60Ma）挤压逆冲向南传播到南天山及中天山分界处，在早始新世（~50Ma）逆冲褶皱传播到南天山，在始新世（~46-42Ma），隆升剥蚀传播到南天山与库车盆地交界处，库车盆地边界断层开始重新活动，并剥蚀了厚度达3000-4500m中新生代沉积地层，库车河地区低温热年代学精细研究确定了库车盆地北缘典型构造带构造热演化史，并揭示了这些构造带的新生代隆升剥蚀时间、剥蚀幅度，即南天山与库车盆地交界处新生代隆升剥蚀的起始时间为~42Ma，剥蚀量约为4500m；北部单斜带比尤勒包谷孜背斜隆升剥蚀起始时间为~36Ma，剥蚀量约为3400m；克拉苏-依奇克里克构造带北缘边界断层上盘快速抬升剥蚀发生在~10Ma，晚于该构造带的变形起始时间(~13.5Ma)；坎亚肯背斜核部逆冲断层形成时间为~6Ma，且大约3000-3700m上覆地层被剥蚀，剥蚀速率为0.5-0.62mm/yr，新生代库车盆地北缘逆冲褶皱带存在差异隆升剥蚀现象，即从盆地边缘到盆地内部（南北向）逆冲褶皱带隆升剥蚀起始时间逐渐变年轻，剥蚀幅度逐渐减小。在平行造山带方向上（东西向），同一逆冲褶皱带隆升剥蚀及变形时间也存在差异，这表明造山运动在某一构造带上存在阶段性和空间不均匀性。据此，建立了库车盆地北缘新生代隆升或变形的时空分布模式，该研究有助于进一步认识天山造山带及库车盆地构造演化机制。
  • 摘要：晚新生代沉积物定年在地球科学与考古学等诸多领域具有重要意义,然而由于缺少适宜的定年对象,可依赖的测年技术相当有限.宇宙成因核素埋藏测年方法是宇宙成因核素在同位素年代学方法上的又一重要应用,为沉积物定年提供了一条新的途径,它通过同一矿物中一对半衰期不同的核素含量比值随埋藏时间的变化对沉积物进行定年.该方法的测年上限主要受到放射性核素半衰期以及仪器最低检测限的制约.在牛首山西麓红柳沟地区采石场开挖的洞穴中进行了样品采集，开采洞穴所处地层的岩性特征与寺口子剖面红柳沟组地层岩性具有高度一致性。采样位置距离洞穴口约20m，样品埋藏深度距现今地层表面的垂直距离为~20m，采样环境基本符合理想埋藏条件。所得结果表明，埋藏后的核素生成量仅占沉积物中当前核素总量的1-3%，基本可以忽略不计，沉积物的埋藏环境基本满足简单埋藏模型。采样位置所处沉积地层长期处于干河沟组地层以及第四纪沉积物覆盖的状态，经历构造运动出露后，采样位置仍处于现今地表以下约20m的深度位置，充分的埋藏深度足矣屏蔽muon介子的穿透作用。使用宇宙成因核素对10Be-21Ne埋藏测年法对牛首山西麓红柳沟地区的洞穴埋藏样品进行了年龄测定，所得埋藏年龄与地层年龄及古生物化石所处时间阶段相符合，从而证实了10Be-21Ne核素对在中中新世沉积物测年应用中的可行性。这一研究表明了10Be-21Ne埋藏测年方法在5-15Ma这一晚新生代时间阶段的测年优势，展现了其在晚新生代沉积地层年代序列确定中的应用潜力。因而，认为10Be-21Ne核素对埋藏测年方法有望为晚新生代构造变形、地貌演化及构造活动与气候变化相关性等方面的研究提供重要年代学数据支持。
  • 摘要：人们认识到可以用放射性成因4He对矿物进行定年已经有一百多年的历史,但是利用富含U、Th的矿物进行(U-Th)/He定年是近三十年来快速发展的一种低温(热)年代学方法.由于U-Th-He同位素体系的封闭温度低(磷灰石4He的封闭温度为～75°C),该方法极大的拓展了中低温热年代学研究(如40Ar/39Ar,裂变径迹等)的温度范围下限,已经被广泛应用于浅表地质过程的研究中.Durango磷灰石是国际上广泛使用的磷灰石(U-Th)/He定年的标准样品,准确测定其年龄可以对实验方法及流程的可靠性进行验证.建立了完整、可行的化学分析流程和仪器测试流程，并采用Durango国际标样进行了流程验证。重复测定了120个Durango磷灰石颗粒，120个年龄结果分布在25.77-37.86Ma之间，全部年龄的概率分布峰值为31.9Ma，平均值为31.92±0.39Ma，与国际标定值在误差范围内一致；Th/U比范围为16.18-25.15，与国际报道值一致，表明所建立的实验流程准确可行，实验室已经可以稳定运行。
  • 摘要：The south-central Tibetan Plateau(TP)occurred rapid exhumation during Cretaceous-Paleocene,followed by astable and slow exhumation rate since early Eocene1,2.When and how the northern TP wasexhumed,however,remain ambiguous.The Hoh Xil Basin(HXB)is the largest Cenozoic sedimentary basin inthe north TP.Here we present detrital apatite and zircon(U-Th)/He ages and forward modelings fromsedimentary rocks of both the western and eastern HXB.These results,combined with regional geologicalconstraints,indicate that at least3km and2.2km of material in the eastern and western HXB have beeneroded during25-22Ma,respectively.The Late Oligocene-Early Miocene of uplift in the northern TP ismuch younger than Cretaceous-Eocene uplift of the south-central TP,which clearly reveals episodicexhumation and northward growth of the TP.Crustal shortening3and southward subduction of the Asianlithosphere beneath the HXB4are the two major contributions for this stage of uplift and exhumation in theHXB.
  • 摘要：裂变径迹热年代学是基于放射性同位素衰变规律的一种非常重要的定年方法,该方法自二十世纪六十年代被引入地质学的研究以来,已被广泛应用于盆地热史分析、大地构造演化、造山带抬升剥露、断裂活动时间约束及矿产开发等方面的研究和生产工作.在活跃造山带山间盆地,裂变径迹年龄往往可以记录盆地从沉积埋藏到剥露折返的热信息.然而,面对岩浆和构造活跃以及地表侵蚀强烈的山间盆地,如何赋予年龄合理的地质意义通常是具有挑战性的.本研究针对滇西剑川盆地的始新世岩体开展了系统的磷灰石裂变径迹年龄—高程分析以及热模拟,明确区分了岩体侵位冷却、地表剥蚀和构造剥露不同因素引起的岩石冷却信息,对复杂造山带山间盆地区域开展低温热年代学方法学研究具有重要的借鉴意义.
  • 摘要：天山是重要的古生代俯冲碰撞带,在地质历史上经历了多期不同方式的构造变动,具有复杂的演化历史,进入新生代以来由于受印度和欧亚板块碰撞产生的远程效应,又发生了强烈挤压和隆升的构造变形作用.理清天山多期次隆升剥蚀作用过程对于认识大陆内部造山带的形成机理具有重要意义.本文采用HeFTy软件和黑云母Ar-Ar年龄进行高-中温阶段演化时间限定，以锆石和磷灰石(U-Th)/He年龄进行低温阶段演化时间限定。热年代学数据及其模拟结果显示东天山阿奇山-雅满苏地区存在晚石炭世-早二叠世、晚三叠世、晚白垩世三期快速冷却事件，该结果与前人的测试结果及地质事实均具有很好的一致性。结合测年结果和地质事实，认为东天山红云滩地区自晚古生代以来经历了3个快速冷却阶段，分别发生于：晚石炭世至早二叠世（>320Ma-296Ma）、晚三叠世（222Ma-220Ma）、晚白垩世（91Ma-77Ma）。新生代以来，红云滩岩体所在的阿奇山-雅满苏地区构造活动相对较弱，未发生较为明显的隆升作用。
  • 摘要：江汉盆地位于中扬子地块中部,是由燕山早期北部秦岭-大别造山带和南部江南雪峰隆起挤压对冲带反转形成的晚白垩世以来的断陷盆地.始新世早期新沟咀组沉积时期,江汉盆地为广盆浅水沉积环境,物源以北部秦岭-大别造山带和西北部黄陵隆起为主,盆地南部可能缺少来自江南雪峰隆起的物源,推断储集层不发育,勘探潜力受到一定程度的制约.近年来,随着盆地南部耀1井、同升1井等钻井在新沟咀组的突破,证明了盆地南部新沟咀组油气勘探的巨大潜力.而新沟咀组是否具有南部物源的问题也引起激烈的讨论.本文利用阴极发光和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年方法，对江汉盆地南部耀1井和陈参1井新沟咀组储集层砂岩锆石年龄进行研究。分析结果显示，耀1井新沟咀组碎屑锆石年龄值有6组：135~158Ma、281Ma、447~472Ma、606~970Ma、1009~1632Ma、2063Ma，对应的锆石类型分别为：晚侏罗世-早白垩岩浆锆石、混合锆石、变质锆石、变质锆石、变质锆石；陈参1井新沟咀组碎屑锆石年龄值同样有6组：126~157Ma、217~258Ma、424~523Ma、774~917Ma、1187~1739Ma、2406Ma，对应的锆石类型分别为：岩浆锆石、混合锆石、岩浆锆石、变质锆石、变质锆石。上述数据可以看出，耀1井与陈参1井锆石年龄分布差异明显，耀1井锆石年龄集中在135~158Ma和中新元古代；陈参1井锆石年龄主要集中在早中生代和中新元古代。通过与前人对江汉盆地周缘山系地质体年龄数据的比对分析认为，耀1井新沟咀组物源可能主要来自南部江南雪峰隆起的幕阜山地区，陈参1井新沟咀组物源主要来自北部秦岭-大别造山带。由此推断，新沟咀组沉积时期，盆地南部边缘华容花岗岩岩体虽然经历了96~60Ma的快速隆升，但并未隆升出水面成为阻隔幕阜山向江汉盆地提供物源的分割性隆起，江汉盆地和洞庭盆地为统一的湖盆接受来自南部江南雪峰隆起幕阜山地区的物源。华容岩体隆升出水面与大约20Ma开始的最后一期快速隆升有关。陈参1井虽然距离幕阜山物源区较近，但物源主要来自北部地区秦岭-大别造山带，126~157Ma的花岗岩锆石同样可能来自幕阜山地区，但可能不是陈参1井的主要物源。这与丫角-新沟低凸起在中荆沙期开始隆升并将陈沱口凹陷与潜江凹陷分开的地质事实相吻合。新沟咀组南部江南雪峰隆起幕阜山地区物源的证实坚定了江汉盆地南部勘探的信心。
  • 摘要：阿尔金山作为青藏高原地理意义上的北界,对限定青藏高原的隆升和变形机制有重要意义.研究阿尔金山体系在响应印度-欧亚板块碰撞过程中构造演化特性的工作,已经广泛开展.大量热年代学数据显示,阿尔金山渐新世(40～30Ma)以来发生阶段性隆升,而新生代初期隆升的热年代学记录极少.山体是其相邻盆地的主要物源,盆地碎屑矿物若未发生退火,其记录的信息对理解山体隆升特征及历史至关重要.5个锆石裂变径迹样品记录了物源区在65~50Ma期间的一次快速隆升剥露事件。陈国俊等、付玲等分别通过钻孔岩屑特征、重矿物组合及母岩特性对比进行物源分析认为，柴达木盆地西北地区新生代以来干柴沟-鄂博梁-碱山地区以阿尔金山为物源区，且属于近源快速堆积。因此，文中碎屑锆石年龄记录了阿尔金山在新生代早期65~50Ma的一次构造隆升事件。柴西地区锆石裂变径迹热年代学数据，结合该区古近系沉积残余地层厚度、沉积相及区域构造地质背景资料，可知柴达木盆地西部地区碎屑锆石裂变径迹记录了物源区阿尔金山新生代早期65~50Ma期间，发生一次快速抬升剥露事件。阿尔金山新生代早期快速抬升剥露期事件几乎与印度与欧亚大陆的碰撞同时发生，反映青藏高原北缘对强构造抬升期的准同时协同响应，支持高原南北同步隆升模式。
  • 摘要：中亚造山带是由不同时期的岛弧、蛇绿岩、洋岛、海山、增生楔、洋底高原和微陆块等地体增生造山而成.作为中亚造山带的一个重要组成部分,西准噶尔地区古生代发育广泛的岩浆作用和成矿作用.前人对该地区岩浆岩的岩石成因和地球动力学过程进行了大量的研究,对矿床成因模式也取得丰硕成果.然而,对于西准噶尔地区晚古生代以来所经历的剥蚀-隆升历史缺乏有效的约束.本文以西准噶尔铁厂沟花岗岩体为研究对象，综合运用锆石和磷灰石,代表了钾长花岗岩的结晶年龄。黑云母40Ar-39Ar（封闭温度348℃-280℃）坪年龄为306.8±1.8Ma，代表了钾长花岗岩的冷却年龄。该年龄与锆石U-Pb年龄几乎一致，它可能是浅部就位的花岗质岩浆与围岩发生快速的热交换，促使其快速冷却所致。钾长石40Ar-39Ar（封闭温度350℃-150℃）坪年龄为277.1±0.8Ma，锆石（U-Th）/He年龄（封闭温度200℃-160℃）为268.5±10Ma。这两个年龄记录了从348℃到160℃一个相对缓慢的冷却过程。而磷灰石（U-Th）/He年龄为138.4±3.3Ma，反应了一个晚白垩世的冷却事件。上述事件得到反演模拟结果的支持。本文多阶段同位素热年代学研究结果表明，西准噶尔南部主要经历晚古生代-中生代的冷却事件，而新生代以来相对稳定，构造活动不明显。西准噶尔地区可能也并未受到新生代印-亚碰撞远程效应的影响。
  • 摘要：青藏高原东北缘是整个高原向大陆内部扩展的前缘部位,也是其最新和正在形成的重要组成部分.因此,其隆升时空格局及构造变形过程是探讨青藏高原隆升机制的决定性因素.变形强烈、高差较大的祁连山地区已经获得了大量的年代学数据,但祁连山以北地区因为相对高差较小,传统热年代学无法获得其隆升信息,形成了研究空区.因此确定这些地区的隆升情况便成为了研究青藏高原东北缘扩展的关键.本文选择榆木山地区进行裂变径迹低温热年代学研究。Palumbo通过研究风口迁移认为榆木山存在东南向的扩展运动，本文通过地形、地貌以及新生代地层的分布和变形研究，发现榆木山可能由中部向东西两侧扩展。因此，沿榆木山的扩展方向（北西-南东向）采集了一系列裂变径迹样品。为了获取榆木山剖面的热史信息，本文选用QTQt软件(Gallagher,2012)对8个磷灰石裂变径迹数据整体模拟。首先根据顶底样品深度差2km及地温梯度，设定温差为60℃对计算过程进行约束，并赋予其30℃的不确定度以便计算更加充分；其次设定所有样品的地表温度为10±10℃。模拟结果显示，榆木山自90Ma至3.8Ma一直处于缓慢隆升状态，约3.8Ma，样品迅速脱离退火带并快速冷却，这可能代表榆木山地区约3.8Ma发生了快速的扩展、隆升运动。榆木山的裂变径迹数据结合前人的研究结果表明，青藏高原东北缘存在向东北逐渐扩展的运动：约10Ma青藏高原东北向扩展到了祁连山北缘位置，约3.8Ma扩展到河西走廊地区，现今应已扩展到合黎山、龙首山甚至更北地区。
  • 摘要：U-Pb、40Ar/39Ar、裂变径迹及(U-Th)/He等测年手段则是热年代学中的重要支柱手段.目前最常用的热年代学手段是云母类矿物和角闪石40Ar/39Ar,钾长石40Ar/39Ar、磷灰石、锆石裂变径迹(FT),磷灰石、锆石(U-Th)/He,这些方法的封闭温度高可达400-600℃,低至60-70℃.其他不常用的热年代学方法还有榍石裂变径迹和(U-Th)/He、独居石(U-Th)/He、独居石U/Pb等方法.其中(U–Th)/He方法以其独特的低封闭温度得到更多学者的广泛关注,近些年来伴随着微区、微量测试中激光技术的引入以及质谱测试技术精度的提高,使得(U-Th)/He技术越来越多的应用于地质研究中.富含U的典型火山岩矿物如石榴子石、锆石和橄榄石都是适用于年轻火山岩（U-Th）/He测年的矿物,（U-Th）/He方法作为火山岩研究中的新方法，需要常见的斑晶矿物尤其是低钾玄武岩中的矿物来进行测年。Trull和Hart等研究指出，目前来说最适合进行玄武岩中的岩浆矿物中，橄榄石和单斜辉石最适宜于（U-Th）/He测年。单斜辉石一般有高浓度的铀和钍的，应该是一种理想的矿物，但是其He扩散行为和其成分有着很大的关系，对于其变化特征的特点还知之甚少。而橄榄石He扩散特征的深入研究使得其成为玄武岩（U-Th）/He测年的常用矿物。相比于磷灰石、锆石等矿物来说，独居石和磷钇矿的研究还比较少，下一步对这些矿物的进一步的研究将大大的扩展（U-Th）/He测试矿物的范围。
  • 摘要：作为零阶近似,地震断层可以用简单连续的平面形态来模拟.但是,实际断层并不是平面构造,而是复杂不连续的断裂组合带,有很多常见的断层弯折、分叉、阶跃、亚平行的分支等(薛霆虓,2009).理论分析表明,这些断层几何结构的非连续会引起应力场的复杂变化,对断层破裂传播过程有重要影响.弯折断层是一种非常典型常见的断层几何结构,一般认为,大角度的弯折断层应力难以传递,相互作用比较困难,而小角度的弯折断层相互作用强烈,大震易于连发.通过上述不同弯折角非平面断层系统破裂行为的研究发现，破裂即使在均匀介质中沿着断层弯折之后也可能自动停止，强度或应力分布的不均匀性对于破裂的停止不是必须的，显示了局部的构造和断层的非平面结构在地震产生和破裂过程中的作用非常重要。对于弯折断层而言，较大的弯折对于破裂的传播行为有较大影响，可以视为障碍体。弯折之前破裂速度及断层面上的滑动分布均发生改变，这些主要是由于初始应力增加和应力降的非均匀性造成的，同时这又与断层几何形态引起的静态应力变化相关。对于不同弯折角度的非平面断层，破裂传播速度并没有显著变化，但弯折部位附近的滑动速率却随着弯折角度的变大而减小。本文利用边界积分方程方法对弯折断层的破裂传播情况进行了分析，模拟结果表明，断层弯折角对于破裂传播过程或是减速或是停止作用，而且由非平面断层几何形态伴随的动态应力改变引起的扰动不足以使得破裂传播停止。本文的初始应力场是均匀的，介质也仅考虑了均匀全空间的情况，而实际的情况要复杂的多，所以下一步将把研究重点放在半空间非均匀介质中，复杂断层模型的破裂传播问题上。
  • 摘要：浩布高铅锌-多金属矿床位于大兴安岭段的黄岗-甘珠尔庙成矿带内,是一个已探明锌金属量达60余万吨,并伴生有铅、锡、钼、铁等元素的大型多金属矿床.本次工作在对浩布高矿区地质特征认识基础上,对该矿区地球物理、地球化学异常进行综合分析,结果显示矿区中北部和东南部的两个预测区具有进一步寻找浩布高式锌-多金属矿床的潜力.
  • 摘要：日长年际变化中存在显著的6年周期信号(称6年波动信号),然而,其地球物理机制问题还没有解决.在其机制搞清之前,对6年波动信号自身的特征认识的还不充分,例如其即时振幅与即时相位是否固定,是否在随时间发生变化等.本项研究首次利用标准Morlet小波方法结合具有较高阶消失矩的正交Daubechies小波包分析以及Fourier分析技术,同时在时间-频率域精确定量提取并研究1962～2012年的ΔLOD(经过首尾双向对称延拓处理以及去除大气角动量AAM效应前后的ΔLOD序列)的6年波动信号,其中,AAM效应包含质量项和运动项.。结果表明6年波动信号的振幅在长期衰减（不包含小波边缘效应的干扰）：即1962~2012年总共减少了大约0.05ms。按照6年波动信号的平均振幅为0.124ms计算(去除AAM效应)，其振幅的衰减量达到平均振幅的40%。为了解释这一现象，从时间-频率两域全面研究了ΔLOD的6年信号的变化特征及其与AAM效应的关系。结果显示AAM效应对6年信号的影响约为21%，且AAM效应总是在抵消6年信号的强度。但是原始的6 年信号与消除AAM效应之后的6年信号的长期变化是吻合的，也就是说，6年信号的长期减弱与AAM效应无关。
  • 摘要：煌斑岩成分复杂,种类繁多,多数近于中-基性火成岩,通常受构造控制而以脉体形式产出,颜色较深,含有由暗色矿物组成的斑晶,其组成成分多为长石和与斑晶相同的暗色矿物,尤其是云母.胶东牟乳成矿带中煌斑岩十分发育，与金矿成矿的关系存在众多不同看法，在实际金矿找矿工作中一直未能有效利用。由于煌斑岩的发育十分普遍且杂乱，部分找矿工作者甚至认为：牟乳成矿带中煌斑岩与金矿无关或很难利用煌斑岩作为找矿线索。结合工作经验，笔者认为，胶东牟乳成矿带中煌斑岩脉与金矿体在空间上紧密联系，成矿前或成矿期岩脉与金矿体可能存在一定的负相关关系；在野外对部分地段含矿且发育煌斑岩脉的断裂构造进行追索时，当金矿脉发生尖灭或变薄等现象时，若构造和煌斑岩脉仍然存在，就应沿煌斑岩脉（尤其是NNE向的）走向及倾向两方面追索研究，在煌斑岩脉厚度变化（尤其注意变薄或灭失）或产状变化部位或有望发现有意义的金矿体。
  • 摘要：大洋岩石圈上广泛分布着不同规模的海山链,海山链俯冲过程中产生的地质效应近些年受到了越来越多的关注,基于对Lau盆地三条扩张脊（CLSC，ELSC和VFR）岩石地球化学特征的研究，识别出了三个俯冲流体端元。流体端元1（SC-1）是具有高Pb/Ce，Ba/Th，Ba/La，U/Yb，低La/Sm，Th/Nd，Th/La，Th/U和中等206Pb/204Pb的俯冲流体，它主要是由蚀变洋壳脱水形成的富水流体和少量沉积物熔体的混合产物。流体端元2（SC-2）是比SC-1具有更低Pb/Ce，Ba/Th，Ba/La，U/Yb，但更高La/Sm，Th/Nd，Th/La。Th/U和206Pb/204Pb的俯冲流体，这反映SC-2比SC-1更富集熔体组分。而流体端元3（SC-3）则是比SC-2更富集熔体的俯冲流体端元。根据三个流体端元的空间分布以及三者与Louisville海山链在Lau盆地的投影位置间的关系，发现Louisville海山链正好穿过SC-2和SC-3影响的区域，但由南向北逐渐远离SC-1影响的区域。由此推测SC-2和SC-3可能是Louisville海山链在不同俯冲深度释放的俯冲流体。
  • 摘要：在俯冲带，因俯冲板片的性质的不同而产生不同类型的岩浆岩。老而冷的板片在俯冲带脱水导致地幔楔的部分熔融，产生典型的钙碱性岩浆岩组合。年轻而热的板片，易在俯冲带熔融产生埃达克质岩石组合，其部分熔融体与上覆地幔楔发生反应产生“埃达克家族岩石”。榴辉岩化的板片残余体，进入地幔转换带甚至是核幔边界的D"层，触发地幔柱构造，产生板内岩浆活动。板块和地幔柱并不是孤立存在，俯冲板片的命运控制着地幔柱岩浆作用的起源深度及地幔的对流方式。现代太平洋板片从中生代（早白垩世）开始俯冲到亚洲大陆下部。随着俯冲的进行，加剧了中国大陆上地幔的对流和弧后的扩张，逐渐形成了中国东部大陆的扩张体系。随着现代太平洋俯冲板片向西向下继续俯冲（日本海沟俯冲速度9-lOcm/y），直至到地幔过渡带位置，扰动了滞留在此的古老俯冲板片。现代俯冲板片所携带的水／流体致使古老板片弱化，形成“类地幔柱”的上升柱体（包含再循环沉积物及榴辉岩／石榴辉石岩），直至刚性的岩石圈之下。岩石圈之下存在一层地震波低速带，代表了热而富水的物质，该区具有DMM特征的亏损软流圈物质（橄榄岩）进入“类地幔柱”，共同形成了浙江新生代玄武岩的混合源区物质。
  • 摘要：A型花岗岩在化学组成上具有富碱,高Fe/(Fe+Mg)、REE(除Eu外)、HFSE(如Zr、Nb、Ce、Y)和Ga/Al,低Ca、Fe、Mg,强烈亏损Eu、Sr、Ba、P、Ti的特点,它们通常形成于碰撞后伸展或非造山板内伸展环境中.A型花岗岩在古元古代中期之前非常罕见,而从古元古代末期开始在全球大量发育.因此，A型花岗岩的出现可能代表了地球陆壳演化过程中的构造体制转折。桂家峪岩体(1801±30 Ma)是目前在华北克拉通南缘发现的“吕梁运动”之后早期的岩浆活动，因此，该岩体的发现为深入理解华北南缘、甚至整个华北克拉通古一中元古代的区域地质演化过程提供了重要窗口。考虑到桂家峪铝质A型花岗岩有较低的锆石εHf(t)和全岩εNd(t)值，且落于华北南缘太华群岩石的演化范围内，它们很可能来自于基底物质的部分熔融桂家峪花岗岩以及同期形成于碰撞后伸展环境的A型花岗岩反映了华北克拉通的最终拼合时间不晚于1.8Ga。结合前人资料，大量的中元古代火山-沉积序列，-1.7Ga斜长岩-环斑花岗岩-正长岩等非造山岩浆组合，以及-1.6Ga龙王碹、麻坪A型花岗岩，显示稳定的大陆地台的发育。那么，这些古-中元古代A型花岗岩从碰撞后到非造山环境的变化可能代表了华北克拉通从结晶基底向稳定的沉积盖层的构造体制转折。
  • 摘要：塔里木克拉通发育比较完整的早前寒武纪变质基底,记录了克拉通型大陆地壳的形成过程.但是由于沙漠覆盖,早期的变质基底仅局限出露在塔里木盆地的北缘的库鲁克塔格地块和东缘的敦煌地块.长期以来,塔里木克拉通大陆地壳的相关研究主要聚焦于其形成时代的研究,形成之后的演化过程研究缺乏,特别是地壳生长过程.尽管早期开展了一些全岩Nd同位素模式年龄研究示踪早期大陆地壳生长，但其研究的岩石类型的复杂性和岩石准确年龄的缺少导致了示踪结果的不确定性。基于锆石微区年龄结果和原位Hf同位素分析，对阿尔金山北坡和库鲁克塔格太古代基底岩石，以及库鲁克塔格古元古代碎屑沉积岩的研究揭示塔里木克拉通早前寒武纪主要经历了3期大陆地壳的生长，东部和北部不完全相同：两个地区最早一期地壳生长发生在古太古代（3.1-3.5 Ga），在古元古代早期（~2.46Ga）又共同经历了一期重要的大陆地壳生长事件。东部地区发生的新太古代早期的地壳生长事件在塔北库鲁克塔格地区缺失。通过塔里木克拉通与华北和扬子克拉通的对比研究显示，塔里木克拉通的早期大陆地壳形成晚于华北和扬子克拉通，说明塔里木克拉通具有独特的早期大陆地壳形成及演化过程。
  • 摘要：太古宙崆岭地体保留有大量太古宙-元古宙的花岗质岩石,记录了华南扬子克拉通早期的形成与演化历史。笔者研究了崆岭地体十二块花岗质片麻岩的岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素。这些样品包括两块奥长花岗岩、五块含黑云母花岗岩和五块含二云母花岗岩。岩浆锆石年龄揭示奥长花岗岩侵位年龄为3.31-3.29Ga,含黑云母花岗岩为2.81-2.78Ga和2.66Ga,含二云母花岗岩为2.7-2.64Ga、2.42Ga和2.0Ga.结合前人研究曾报道过3.2和3.0-2.9Ga的TTG岩浆作用，笔者发现崆岭地体3.3-2.0Ga之间的花岗质岩浆作用于2.8 Ga前后在岩石学、地球化学和岩石成因上发生显著变化，从富钠的TTG质向富钾的花岗质转变。该转变可能反映了从俯冲向碰撞相关的构造体制转换。类似的转变也发现于全球其他主要太古宙克拉通（如Sperior、Karelian、Kaapvaal、Pilbara、Dharwar和华北克拉通等），可能反映由地球冷却导致的、地球历史全球尺度上第一次俯冲-碰撞循环的出现。该研究可以为扬子克拉通早期形成与演化历史提供新启示。
  • 摘要：虽然P波接收函数己经被大量应用于地壳上地幔结构的研究,但由于莫霍面和地壳内间断面的多次反射震相的干扰,单纯考虑Ps转换震相难以精确的确定岩石圈与软流圈界面(LAB).Farra and Vinnik(2000)、Yuan et al.(2006)利用类似提取P波接收函数的方法得到Sp转换震相的S波接收函数.相比P波接收函数,由于S波接收函数不受间断面多次反射震相的干扰,因而在岩石圈-软流圈边界研究中具有较大的优势,在LAB研究中得到了广泛应用.利用S波接受函数研究LAB深度主要包括接收函数的提取、时差校正、深度叠加三部分。本文研究发现，东北地区下方的岩石圈厚度存在明显的东西横向差异，重力梯度带以西,额尔古纳-兴蒙造山带地块内的岩石圈厚度较厚,在110km-160km之间;长白山火山地区岩石圈厚度也较厚,在100km-140km之间。松辽盆地地区的岩石圈厚度较薄，在60km-100km之间。猜测与中生代时期以后的太平洋板块俯冲运动有关，中国东侧古太平洋板块向亚洲大陆俯冲，造成该区岩石圈的拉伸减薄，之后经历了热沉降和晚期压缩。
  • 摘要：高镁安山岩特征地产出在会聚板块边缘,以富Mg 和Ni、Cr等过渡金属元素为特征.实验岩石学与区域研究案例表明,它们起源于相对普通岛弧岩浆源区更难熔的地幔物质,可能代表了一类独立的初始岩浆.因此高镁安山岩的产生与俯冲环境下的熔/流体助熔作用,以及脊-沟交汇、弧后扩张或板片断离作用下的高热环境密切相关.系统的岩石学、地球化学研究不仅有助于揭示这类特殊岩石的形成机制,也是示踪会聚板块边缘复杂的熔/流体-地幔相互作用和关键地球动力学过程的重要手段.本次研究在辽北开原地区清河断裂北侧发现了一套晚二叠世—早三叠世之交的浅变质高镁安山岩。研究区位于华北板块东北缘，是华北克拉通与中亚造山带（即古亚洲洋构造域）的结合部。一方面，在古亚洲洋闭合过程中华北克拉通北部作为会聚大陆边缘经历了一系列构造—岩浆活动，开原高镁安山岩记录了晚古生代末期活动陆缘的演化历史。另一方面，作为研究区变质岩系的组成部分，开原高镁安山岩一度被划分到古元古代辽河群或寒武纪开原岩群，准确厘定其原岩组成和时代归属是精细刻画地体属性与边界的关键。
  • 摘要：大量的理论和实验地震学的研究都表明,大地震通常都以小的扰动开始,扰动在几秒至几十秒之内迅速增大以至最终发展成破坏性的灾害.该起始过程在实际记录到的大地震波形图上非常明显,被称为成核震相(nucleation phase).研究大地震起始部分的震源参数(震级、位置和机制解等)不仅能为研究大地震的孕震机理、破裂过程以及进行灾害评估提供重要线索,还能为将来可能的地震预报及大地震的早期预警提供科学依据,具有重要的社会意义.对大地震研究较多的是其破裂过程，所依靠的地震学方法主要包括有限断层法和反投影研究。这两种方法能很好的得到大地震的破裂过程。然而，由于时间和空间分辨率的不足，它们对大地震的起始部分的分辨率相对较弱。例如，有限断层反演的子断层的格点尺寸一般为5~10km，而大地震起始部分仅相当于一个Mw4~5级的地震，其破裂大小不足1km，从而造成反演结果对起始部分没有有效的分辨率。同样的，反投影法用同样的方法和同一个频率对整个地震数据进行处理，造成其对成核过程分辨率不足。为了解决这一问题，Uchide and Ide（2007）对反投影方法做了进一步改进，提出了多尺度滑移反演方法（multiscale slip inversion method），该方法成功的应用于2011年东日本地震的前20s部分。尽管如此，这些方法对起始部分的震级和机制解缺乏有效的手段。本文研究了2001~2014年间全球15个Mw≥7.5的走滑型大地震的成核震相，初步获得了其震级和机制解，为分析大地震最终震级跟成核震相震级之间的关系提供了数据。
  • 摘要：断层粘滑失稳被认为是浅源强震一种成因机制.从断层的稳定性上看,可以将一次完整断层粘滑过程分为稳态、亚稳态、亚失稳态和失稳态四个阶段,并可以从其应力状态上进行区分:将线弹性加载阶段称为断层稳态,此阶段为可逆阶段;当断层在加载的应力水平开始偏离线性加载至峰值荷载之间,称为断层亚稳态;而应力峰值之后至断层快速失稳前的阶段称为亚失稳态,随后是断层整体失稳,强震发生——失稳态.在力学过程上看,在弹性加载时,断层处于准静态形变过程,可归于连续变形模型;随着荷载的进一步增加,由于断层的非均匀性,强度低的区域开始预滑,形成预滑区,强度高的区域则形成闭锁区,且预滑区与闭锁区必然满足一定分布规律的间隔出现,因此断层可简化为具有多点成核特征的裂纹系,这样更接近于野外实际情况.综上所述，采用共线多裂纹的扩展过程的断裂力学分析，可以描述断层粘滑失稳的全过程：弹性形变的加载阶段，全断层闭锁，即断层处于稳态；裂纹系缓慢地独立扩展阶段--亚稳态；裂纹相互作用加速扩展阶段--亚失稳态和超过断层临界破裂尺度的失稳态。显然，对于断层的亚失稳阶段尤其关键，这是因为该阶段是断层失稳前力学行为变化最显著的时段，亦是相应物理场时空变化显著的过程。可以预计的是，通过室内实验获取到断层面上的强度分布特征和初始裂纹的几何参数与破裂区临界尺度等物理参数，进而基于断裂理论研究断层粘滑失稳的力学行为及其影响因素（如通过裂纹扩展系数判断裂纹相互作用程度，进而识别断层进入亚失稳阶段的力学条件，以及确定断层破裂的临界尺度等），尤其是亚失稳阶段的力学特征对于地震预测研究具有重要的科学意义与应用价值。
  • 摘要：近年来利用各种类型重复震源研究地下介质性质随时间的变化得到了越来越多的关注.相对重复地震和背景噪音等天然震源,利用人工震源可以获得更高精度的介质变化测量.为了实现地壳介质变化的高精度测量,发展了基于大容量气枪震源陆地激发技术.在此基础上建成了数个进行区域介质变化监测的固定震源.尽管激发条件不发生变化，利用气枪震源进行地下介质波速变化测量还受到一些其他因素的影响。比如多只气枪之间的同步性可能会影响激发波形；数字化地震仪器的有限采样频率也会影响测量的精度。为进一步降低以上因素可能产生的测量误差，采用反卷积的方法扣除近场影响。对反卷积之后的数据，首先将每个台站138次垂直向波形进行叠加得到了这个台站的参考波形，然后将同一台站每次激发垂直向波形与参考波形进行互相关,最后从互相关函数中得到不同震相的走时变化。主要观测结果如下：观测到的震相走时变化均在1ms左右(对应的相对变化量为10-4)，同时变化幅度随震中距的增加而减小；距离震源10km以内噪声较低的台站上获得的走时变化趋势一致，存在明显的日变化和半日变化；走时变化与当地大气压具有很好的相关性，但相对大气压存在明显的滞后。以上结果表明气枪震源与地震台站组成的系统具有良好的测量精度，这为进一步探索地下介质变化及其规律提供了基础。
  • 摘要：野外观测表明,断层的几何形态、物质结构以及应力分布通常是非均匀的,如俯冲带中由于俯冲海山而导致的弯曲及应力的变化,断层周边的低速带.而断层的性质对地震破裂的传播和终止有着重要的影响.在此利用有限元方法对地震破裂传播的过程进行数值模拟,来定量的研究断层非均匀性对于破裂传播的影响.模拟结果表明，超剪切破裂出现在一个参数区域内，而这个区域介于两条直线边界之间。如果障碍体的大小位于下边界的下方，那么地震破裂能够克服这个障碍体，并且保持亚剪切破裂速度传播。如果障碍体的宽度位于上边界的上方，则障碍体始终能够阻止地震破裂的传播。此外，这种由障碍体触发产生的超剪切破裂传播可能最终会减速至亚剪切，这个过程依赖于障碍体的宽度以及位置。随着障碍体的宽度从下边界增加至上边界，障碍体导致的主破裂速度减量逐渐增加，并且超剪切破裂传播持续的距离也随之增加。与观测到的超剪切地震的破裂过程对比，比如1979的ImperialValley、2001昆仑山地震，数值模拟结果在定性的角度来说保持一致，从而提供了一种可能导致超剪切破裂的物理机制。
  • 摘要：最近10多年间全球发生了一系列震级在8级附近及以上的大地震,其中绝大部分发生在环太平洋、印度洋及青藏高原地区,这些大地震主要发生在大洋俯冲带及大陆俯冲碰撞带地区,表现出逆冲型的震源机制.随着地震台阵观测技术和空间大地测量技术的迅猛发展,可以越来越好地约束大地震破裂断层滑移及不同频率的能量辐射过程,对研究随深度变化的破裂过程及断层物理性质有了更新的认识.将简要回顾研究大地震破裂过程的主要方法,并以2011年的日本Mw9.0级逆冲大地震及2015年尼泊尔Mw7.8级的逆冲大地震为例,综合有限断层反演获得的断层滑移分布数据、反投影及压缩感知方法获得的能量辐射分布、余震的空间分布及区域构造特征,分析大洋和大陆型的俯冲带逆冲大地震破裂模式的异同点,讨论随深度变化的大陆及大洋俯冲板块地震孕育及破裂机制.
  • 摘要：近年来多个大地震的震后快速钻探均揭示断层带内仅存在较低的温度异常.这些数据表明曾经困扰地震学界的圣安德烈斯热流悖论问题在大多数的断层带上都可能存在着.较低的温度或热流异常暗示着断层至少在动态滑动过程中处于极度弱化的状态.断层力学研究中对断层弱化机制的探索由来已久,最被人熟知的两种莫过于高孔隙压机制和弱矿物相断层泥的润滑机制;如果仅针对断层动态滑动的弱化,曾经被提出的物理机制主要包括:熔体润滑、热压作用、声波液化、凹凸体急剧加热弱化作用、硅质胶体润滑作用、正应力降低弱化效应、流体弹性动力润滑作用、粉末(纳米颗粒)润滑作用等.断层泥的高速摩擦稳态强度随着围岩热导率的降低而显著地降低，围岩热导率越低，断层泥的滑动弱化距离越小、特征弱化速率越高，使用高热导率黄铜做围岩的实验中几乎观察不到滑动弱化现象，伊利石-石英断层泥相对于石英断层泥在同样实验条件下具有更低的稳态摩擦强度和更小的滑动弱化距离，纳米氧化镁的高速摩擦性状也与围岩热导率直接相关。有限元温度计算表明，围岩热导率显著影响着断层泥滑动带中的摩擦升温数值；对比同样速率下不同围岩实验中的稳态摩擦系数，可以发现高速摩擦滑动中所谓的速度弱化实际上很大程度上包含了温度弱化效应。扫描电镜下的微结构观察也揭示了围岩热导率的差异会造成滑动带的内部结构存在差异，低热导率围岩下的实验样品中能够观察到滑动带烧结现象；在较高速率下，滑动面上广泛发育有纳米颗粒物质。实验数据、温度计算和微结构观察表明，断层带内的宏观升温显著地影响着断层的高速滑动弱化行为，修正的凹凸体急剧加热弱化机制能够很好地解释观测到的现象；对于伊利石-石英断层泥，热化学增压对于断层弱化也起到了重要作用。这两种机制可能是浅部断层带内主导的同震弱化机制。但是，在断层带升温受抑制的情况下，仅仅依靠纳米颗粒并不能显著地弱化断层，暗示着纳米颗粒润滑作用在浅部断层带内可能并不是主导的同震弱化机制。
  • 摘要：为了研究下地壳的力学性质,对构成基性下地壳的主要矿物斜长石和辉石分别进行了高温高压含水条件下的摩擦滑动实验.实验及数据拟合分析表明,斜长石在100-600℃范围内均表现为速度弱化行为,且其稳态摩擦系数对速度对数的敏感系数(及本构参数中的a-b值)的绝对值＜0.005;辉石除200℃的情况外也都表现为速度弱化,且a-b值的绝对值＜0.006.在300℃以上,表征斜长石直接速度效应的a和状态演化效应的b值均随温度的增加而增加,表明在这一温度范围其摩擦滑动是一种系统性的热活化过程.并且这种热活化过程在b值上的表现与根据压溶理论模型推导的结果相符合.
  • 摘要：下扬子地区先后经历了挤压运动、抬升剥蚀、拉张运动.使得该地区出现很多零散的破碎带,逆断层发育,构造复杂.经过几期的地震勘探,得到的资料一直没有达到预期的效果.三维地震物理模型技术是认识复杂构造地震波场响应特征的有效手段.模型设计是基础。首先确定所要模拟的工区是下扬子句容地区，然后确定模拟比例为1:10000。物理模型尺寸为1M×1.2M×0.7M。地震物理模型各层速度是实际地层速度的一半，用频率为300KHz的超声波换能器作震源和接收器，三维测线布置的比例也按1︰10000。模型制作是重点。模具是用木板根据所模拟工区的等值线图雕刻而成。主要分为正模和负模，句容模型总共需要制作7个模具。然后根据事先配置好的速度材料进行浇筑，在浇筑的时候要根据周围环境的变化时时调整浇筑的速度和频率。浇筑完之后凝固一段时间，将模具与模型分开。模型制作完成之后，抽取不同方向的测线剖面与设计图对比，可以看出制作出的模型是符合设计要求的。可以为后续地震勘探提供更准确的基础数据。
  • 摘要：基于由美国宇航局(NASA)和德国航空航天局(DLR)共同研制开发,并于2002年3月17日发射升空的GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)双星的卫星跟踪卫星高低/低低测量模式(SST-HL/LL:Satellite-to-Satellite Tracking in the High-Low/Low-Low mode)的成功经验以及高精度和高空间分辨率地球重力场静态及时变探测进而促进大地测量学、固体地球物理学、海洋学、水文学、冰川学、地震学、空间科学、国防建设等领域快速发展的优秀表现,美国宇航局喷气推进实验室(NASA-JPL)研制的GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)月球重力双星已于2011年9月成功发射升空,绕月周期113min,卫星寿命约270天.GRAIL设计为极轨(I=90o)、近圆(e<0.001)和低月球轨道(hm=55km),采用在同一轨道平面内前后相互跟踪编队飞行模式(ρ12=175～225km),并利用共轨双星轨道摄动之差以前所未有的精度和空间分辨率测量月球重力场.
  • 摘要：不平衡压实与孔隙流体膨胀是地层超压常见的两种成因机制.地层压力研究中会应用到多种地层压力预测方法,例如飞利浦法、比值法、等效深度法、伊顿法、Bowers法等,但少有人定量分析上述方法对这两种成因机制的适用性.飞利浦法、刘震改进法、对欠压实超压机制、流体膨胀超压机制的压力计算误差都比较大，但是其可以定性地反应异常压力。不同的地区修正其形式、可以取得更好的效果。飞利浦法、刘震改进法不需要建立泥岩正常压实趋势线，所以在探井的钻前压力预测、区域的压力评价中发挥重要作用；等效深度法其算法本身是针对欠压实超压机制，所以在对不平衡压实超压机制的压力计算结果中误差较小，但对流体膨胀超压机制的压力计算结果误差达到19%，可见其算法本身不适用于流体膨胀超压机制的压力计算，计算结果偏小；伊顿法用默认参数计算两种超压机制的压力结果都存在一定的误差，通过校正其系数，误差在2%以内，可见通过标定参数，伊顿法适用于欠压实超压机制、流体膨胀超压机制的压力计算；Bowers法通过建立有效应力加载、有效应力卸载曲线，适用于欠压实超压机制、流体膨胀超压机制的压力计算。
  • 摘要：二十一世纪开始,吊舱式时间域直升机航空电磁测量系统发展迅速,2008年一些公司的系统已经成熟,并开始用于商业勘查,如Geotech公司的VTEM系统,CGG公司的HeliGEOTEM系统,Aeroquest公司的AeroTEM IV系统,GPX公司使用的HoistEM等,这些系统目前广泛用于多金属勘探、水资源调查、地质填图,探测深度可达200～500m.到2010年后,新的吊舱式时间域直升机电磁勘查系统如雨后春笋般应运而生,如俄罗斯Geotechnologies公司的Equator系统,Aerogeophysica公司的AirTem系统,加拿大R&D公司的Novatem系统和加拿大Pico公司的P-THEM.文章介绍了包括AeroTEM 直升机时间域航空电磁测量系统, SKYTEM 直升机时间域航空电磁测量系统,HeliGEOTEM 直升机时间域航空电磁测量系统, AirTEM 直升机时间域航空电磁测量系统, Equator 直升机时间域航空电磁测量系统, Novatem 直升机时间域航空电磁测量系统在内的多个电磁测量系统。
  • 摘要：自小秦岭金矿找矿工作取得突破至今,豫西金矿已成为我国仅次于胶东的第二大金矿产地,多年来其成矿问题备受关注.笔者在综合前人资料和实地调研基础上,对豫西金矿的成矿作用有一些新的看法,认为豫西金矿明显受拆离滑脱构造控制,是在构造岩浆隆起-拆离滑脱带形成过程中发生成矿作用,并且提出"豫西构造岩浆隆起-拆离滑脱带热液蚀变成矿"的区域成矿模式.该模式表明，豫西构造岩浆隆起-拆离滑脱带是成矿及控矿的主导因素，矿床一般产于拆离断层及其上盘的脆性破碎带中，矿床受拆离断层带控制，矿化在空间上靠近拆离断层带。从演化的角度，豫西地区构造岩浆隆起-拆离滑脱带热液蚀变成矿分为3个阶段：1）中生代晚期，由于强烈挤压逆冲，使晚三叠世盆地发生褶皱及断裂变形，引起部分地段地壳剪薄；2）早白垩世，持续的陆壳增厚和剪薄引起陆壳熔融，形成强烈的花岗岩岩浆作用，地壳发生构造岩浆隆起；3）晚白垩世，在岩相界面带发生伸展拆离和构造滑脱，在这些剪张构造环境中发生岩浆热液蚀变成矿作用。
  • 摘要：东天山地区是新疆重要的多金属成矿带,矿产丰富,矿床类型比较齐全,成矿历史悠久,空间分布相对集中,因此成为地矿系统、科研单位、各大院校研究的热点区域.随着土屋、延东等大型斑岩铜矿和彩霞山大型铅锌矿床、维权银多金属矿及图拉尔根、白石泉等铜镍矿床的新发现,使东天山更加引人注目.。前人研究大多集中在点，相对缺乏对该区成矿带的划分以及各带典型矿床的总结。本文通过对最新资料进行梳理总结，以1:5万区域成果资料为基础，结合研究区大地构造属性进行成矿（亚）带的划分，并分析成矿（亚）带的成矿地质条件，结合典型矿床总结其成矿规律，旨在为该地区勘查找矿工作方向提供理论依据。
  • 摘要：高温高压下水-玄武岩石相互作用实验获得关于在不同温度下岩石里各种元素的溶解释放速率,在20-550℃,20-35MPa各种变化条件下的元素释放速率.这些数据提供了认识赋存在玄武岩石里铁矿金属来源及富金属流体起源的依据.实验发现:岩石里的元素溶解进入水里的速率,随温度变化.实验结果再次证明岩石与水反应在300-400℃,在跨越临界态时岩石溶解速率涨落.硅释放速率随温度升高而增加,硅的最大释放速率为300-400℃,然后随之减低.其它元素最大释放速率如下:铝、钾、钠约在300-400℃;钙为100-200℃,镁为25-100℃,铁为200-300℃.当改变压力、反应器流动性质、容器内水-岩石体积比例时,它们的最大释放速率出现的温度有所变化.但是,基本规律是不变的.接近和跨越水的临界区后,钙铁镁在300-550℃几乎很难溶解.它们在低于300℃才会进入溶液.实验说明:赋存在玄武岩石里的铁矿石的金属来源于原岩石.实验揭示许多元素在热水里迁移,形成富金属流体的机制.
  • 摘要：在板块俯冲过程中,由于其温度异常产生的负浮力是板块运动和地幔对流的主要驱动力.同时,板块的俯冲过程也导致了地震、火山等对人类社会产生重大影响的地质现象.因此,深入理解板块的俯冲过程是地球科学的一个主要研究方向.俯冲板块在俯冲过程中与周围地幔不断发生热交换,该热演化过程主要由热传导和平流物质交换两种作用构成.俯冲带热结构的演化是控制俯冲过程中物理化学性质转变的决定性因素之一,直接影响人们对矿物脱水、岩石部分熔融、岛弧火山喷发以及俯冲带地震等关键地质现象的理解.对俯冲带热结构的动力学模型研究主要分为解析方法和数值方法两种.目前对大陆俯冲带热结构的研究得到的主要结论为：决定俯冲带热结构最主要的因素是俯冲板块的年龄和垂直下降的速度；俯冲板块的速度越慢、年龄越小，其表面温度越高；反之，速度越快、年龄越大，则表面温度越低；剪切生热，矿物相变，以及岩石的水化和脱水作用都能对俯冲带的热结构产生影响，但这些影响小于其速度和年龄的影响，并且一般集中于局部区域。
  • 摘要：俯冲板块上含有大量的碳酸盐矿物,其对全球碳循环有着极重要的影响.然而人们对此过程了解甚少.笔者于达里湖橄榄岩包体中发现大量碳酸岩质熔体囊,直接证实了沉积碳酸盐岩可通过板块俯冲进入地幔(Liu et al.,2015).于碳酸岩质熔体囊中发现了原位碳化硅、自然硅、自然金属及合金、金属硅化物及金属碳化物等超还原矿物组合.碳化硅具有多种多型,且具有较罕见的β-SiC,其多型比例为3C:4H:6H:15R=3:3:1:2.碳化硅的碳同位素组成为-13.2至-22.8‰,远轻于上地幔的C同位素组成(-5‰).金属硅化物有Fe3Si、(Fe,Ni)2Si及Fe3Si7;自然金属及合金有Si、Fe、Ni和Fe-N;金属碳化物有TiC.碳化硅的形成要求极其还原的环境,fO2值较当今地幔低6-10个数量级.又因其同位素组成远轻于上地幔,碳化硅的成因一直无法得到解释.笔者认为碳化硅形成于碳酸岩质熔体囊的上升阶段,在碳饱和条件下,脱气作用可以营造局部的超还原环境,形成碳化硅及其他超还原矿物.脱气亦可分馏碳同位素,使碳化硅具有更轻的碳同位素组成.
  • 摘要：内蒙古中西部地区宝音图群分布于狼山、图古日格和达茂旗一带,主要由云母片岩、石英岩、大理岩夹斜长角闪岩组成.前人对其地层划分、时代归属等一直存在争论.很多人认为宝音图群是兴蒙造山带中的微陆块;近年来也有人认为属于华北克拉通的一部分.孙立新等(2013)测得其石英岩的碎屑锆石U-Pb下限年龄1426Ma,限定了宝音图的形成时代.本文通过岩相学观察确定宝音图群中的斜长角闪岩常见矿物组合为：石榴石+角闪石+斜长石+石英及少量黑云母，副矿物有金红石、钛铁矿、锆石、榍石、磷灰石等，石榴石边部常见斜长石形成的“白眼圈”结构，金红石边部转变成钛铁矿的现象，显示岩石经历了降压过程。石榴石中钙铝榴石(gr)26%-28%，镁铝榴石(py)8%-13%，锰铝榴石(spss)2%-8%，铁铝榴石(alm)55%-59%。角闪石主要为钙镁闪石，铁钙镁闪石和镁闪石，斜长石An为34-62。采用视剖面图相平衡模拟方法确定石榴石斜长角闪岩经历了从725℃/13kbar到690-730℃/5-6.5kbar的近等温降压变质过程。
  • 摘要：秦岭造山带是华南板块、华北板块,及其间的多块体相互拼贴、增生、俯冲碰撞,并经历了长期复杂演化而成的复合型造山带.现有的地质、地球物理、地球化学和年代学等资料,显示秦岭造山带经历了多期与板块俯冲、增生、碰撞相关的构造作用过程,其后转入陆内造山演化过程,具体表现为5个阶段.
  • 摘要：长期以来,地质学中普遍采用的压力与深度转化方法是基于阿基米德定律,即岩石所受的压力等于上覆岩石的厚度与岩石密度和重力加速度的乘积.本文详细介绍了从颗粒到岩石圈的构造超压新进展.通过高温高压实验、野外样品成分与结构分析、数值模拟与理论计算等多方面研究认为,变质反应压力和相变压力不等同与岩石圈静岩压力,压力不能简单换算成深度.
  • 摘要：利用一种新开发的能够有效评估重建结果显著性的方法，基于中国表土花粉数据库资料，限制非目标环境因子梯度，定量重建了我国北方中纬度地区具有良好年代控制的两个高山湖泊（吕梁山公海、六盘山天池）末次冰消期以来的高分辨率降水量变化，评估显示WAPLS-2模型输出均超过99%显著性水平，两套重建数据在共同时段显示了一致的变化趋势。重建结果表明，全新世东亚夏季风降水最大值出现在中全新世（7.8-5.3ka），当时华北降水量比现代高30%；末次冰消期以来存在多次夏季风快速变化事件，它们与全球/半球尺度的气候事件——例如新仙女木事件（YD）、中世纪暖期（MWP）、小冰期（LIA）——具有很好的对应关系；总体而言，夏季风强度在多千年尺度和百年尺度均表现为正相关。此外，定量重建所揭示的“中全新世降水最大值时期”与石笋同位素记录指示的“早全新世夏季风最强时期”不同，可能的原因在于后者记录的是降水同位素信号，与实际的降水量变化存在差别。
  • 摘要：C3、C4植物演化是新生代全球变化、古生态等领域关注的前沿科学问题。本研究为了提高C3、C4丰度重建的精度，系统收集了近30年发表的全球现代不同类型植被的C3/C4植物δ13C实测数据(2059个样点)；同时，为了弥补实测数据的有限性和空间不均匀性，更好重建全球不同类型植被δ13C端元值变化，本研究结合了碳同位素模型的空间模拟结果(0.5×0.5o分辨率)。研究表明，就全球而言，C3植物δ13C中值为-27.2‰(95%置信区间：-30.7‰～-23.7‰)，C4植物δ13C的中值为-12.2‰(-14.1‰～-10.3‰)；与前人结果相比，C3负偏～0.6‰，C4正偏～0.2‰。就不同植被类型而言，从低纬到高纬，随着森林类型从热带雨林(TRFO)、热带季雨林(TSFO)、热带干旱林(TDFO)、常绿阔叶林/暖温带混交林(WAMF)、温带落叶林(TEDE)、寒温带混交林(CLMX)、冷温带针叶林(COCO)到冷温带混交林(COMX)。上述结果，提供了更具代表性的全球及各植被类型C3、C4植物δ13C端元值，为更加准确重建古植被演化奠定了基础。
  • 摘要：大陆或大洋的有效弹性厚度(Te)波谱反演研究中通常使用自由空间重力异常或布格重力异常与地形的对应关系,即导纳或相干性.尤其近年来许多学者越来越偏向使用布格重力异常通过计算布格导纳或布格相干性,从而反演Te值.由于与深部几十千米的地壳及岩石圈相比,大洋中沉积层的影响相对较小,因而很少有人关注大洋沉积盆地中沉积层对Te反演时的影响.通过对大洋中包含巨厚沉积盆地的区域研究发现,在有些沉积层较厚的区域利用小波反演得到的Te值偏高.而利用沉积校正后的重力异常在相同反演方法和参数下得到的Te的空间分布发生较大变化,如原来偏高的值变小或偏移.因而笔者认为大洋盆地中沉积层的重力作用对Te的研究具有重要的影响,利用沉积校正后的布格重力异常数据来反演Te可能更为适合.
  • 摘要：利用国际古气候模拟比较计划的多模式试验数据研究表明，全新世中期中国年均降温0.4℃，冬、春季平均降温1.4℃，而在夏、秋季分别升温1.0℃和0.1℃；年平均降水、蒸发、有效降水分别增加了3.0%、0.9%、6.9%，在季节尺度上其变化幅度放大，并在冬季和春季减少而在夏季和秋季增加；中国季风区面积、季风降水及其强度分别增加10.7%、18.7%和7.3%；东亚夏季风环流强度增加32%；东亚季风降水变化与北半球其他陆地季风区降水同向变化，但与南半球的反向。模式模拟的年和冬季变冷与地质记录所得的年和冬季变暖相反，现阶段还不清楚是模式、地质记录、还是两者都有问题；模拟的大范围变湿格局在大部分地区与地质记录一致，但在新疆、长江和黄河中下游地区与其相悖；中国季风区扩张和东亚夏季风加强与地质记录吻合。全新世中期中国气候变化的主要驱动因子是地球轨道参数变化所引起的北半球入射太阳辐射季节循环加强，大气温室气体浓度改变的作用相对较弱，气候系统内部的海洋和植被反馈作用起调节作用但有不确定性。
  • 摘要：喀麦隆火山线位于非洲西部和中部的一个Y型的线型岩浆构造,它同时横跨大洋和大陆岩石圈并沿N30°E方向延伸超过1600Km,Nyos地区即位于该Y型构造分叉处.本文通过对Nyos新生代玄武质岩浆所携带的橄榄岩包体进行详细的岩石学和地球化学尤其是Sr-Nd-Hf-Os同位素的研究,旨在探讨该地区岩石圈地幔的性质与形成时代.鉴于Nyos样品的单斜辉石呈现三种不同的稀土配分型式，即轻稀土亏损型、勺子型和轻稀土富集型，表明部分样品也遭受了隐性的地幔交代作用。在单斜辉石La/Yb和Ti/Eu相关图中，大部分样品显示交代介质为为硅酸岩熔体，而有三个样品具有高的La/Yb比值，暗示着它们经受了碳酸岩质交代作用。另外根据Sr-Nd-Hf-Os同位素特征，可以认为该地区仍残存有古元古代的岩石圈地幔。
  • 摘要：2008年5月12日14时28分,在我国四川省汶川县映秀镇(E103.33°,N30.98°)发生震惊世界的汶川地震(MS=8.0),震源深度为14-18Km.汶川地震为我国近百年来震级最大、损失最严重的地震.地震发生后在全国大部分地区及亚洲多个地区均有震感.主震区在2.4万平方公里的范围内累计共发生余震(MS≥0)三万余次.。本文利用古登堡-里克特公式(Gutenbergand Riehter,1944)和大森-宇律公式，及得到的地震余震目录，首先计算汶川地区的截止震级。然后在此基础上计算汶川地区的p值和b值。最后在地震发生所在的区域分块进行计算，比较各个分区p值和b值的变化，来分析断层应力场的变化。计算后发现汶川地区的p值偏小于平均值，这代表了汶川地震的特殊性，汶川地区处在龙门山断裂带上，而汶川地震则发生在龙门山断裂带的北端。汶川地震持续如此长的时间，两条断裂同时破坏，导致其余震衰减p值较小。分区域计算后可以发现两个区域的b值随时间变化几乎相同，这个结果代表两个断层所形成的机制是一样的。汶川地区余震序列的p值为0.79，而我国南北断裂带余震序列的平均值为0.91，汶川地区的p值比平均值小0.12，可能是由于该地区处于地壳厚度突变区域造成的。
  • 摘要：中国东北地区是大陆块体比较活跃地区,它在大陆构造上位于西伯利亚克拉通和华北克拉通之间的中亚增生型造山带东部与中生代环太平洋构造域(Chen et al.,2006),受多种动力学机制的共同作用,造成该区断裂交错,地质情况异常复杂.研究东北地区的地壳结构不仅有助于解释该区各种地质活动的动力学机制,而且对深入了解东北地区的成矿机制有重要意义.远震接收函数是研究地壳结构最有效的方法之一，常用的处理方法包括H-K扫描和CCP叠加。本次研究共使用275个台站，选取震中距在30°~95°范围内1699个震级大于5.5级的事件，利用频率域反褶积算法计算接收函数，经人工严格挑选后，共获得24013条高质量的数据。基于成像结果得出如下结论：东北地区东部地壳结构复杂，莫霍面深度由中南向西北逐渐增加；松辽盆地和三江盆地莫霍面深度明显小于海拉尔盆地和二连盆地，推测它们具有不同的形成机制；长白山地区莫霍面结构可能由于岩浆上涌作用而遭到破坏；嫩江断裂、依兰—伊通断裂和敦密断裂穿过莫霍面向深部延伸。

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