广西灵山断裂带的大地构造学意义——扬子板块与华夏板块斜向碰撞的证据

<正>钦州海西残余地槽是华南仅存的早、晚古生代为连续沉积的北东向裂陷槽,直到早三叠世的印支运动才褶皱关闭~([1-3])。有趣的是,该地槽与几个重要的构造事件相关联:(1)它是"钦杭成矿带"在广西的重要组成部分,而"钦杭成矿带"被认为是华南最重要的一条构造-成矿带,分隔着扬子板块与华夏板块~([4-6]);(2)它是中国东南部     

华南两个成因系列花岗岩类及其成矿特征

本文根据形成花岗岩的物质来源和产出地质背景,将华南中生代花岗岩分属于陆壳改造型和过渡性地壳同熔型。前者主要发育在地壳发育较成熟的大陆板块内部,后者主要产出在大陆边缘和大陆内断裂凹陷带。由于这两个成因系列花岗岩代表地壳发育程度及其和上地幔联系程度的不同,根据成矿元素在地壳和上地幔分布的差异,作者认为:地壳发育成熟,形成陆壳改造型花岗岩,有W、Sn、Ta等特征矿产;过渡性地壳,形成同熔型花岗岩,有Fe、Cu、Mo等特征性矿产;地壳发育极低级,形成幔源型花岗岩,有∑Ce、Nb等特征性矿产 最后,提出太平洋板块的俯冲和华南中生代花岗岩不同成因系列的关系。     

论亚洲东部的陆缘型壳体

在东亚大陆的东缘有３个陆缘型壳体,分别称为东北亚,东亚及东南亚陆缘壳体,它们并非有些学者所认为的属于过渡型壳体,而实际是已演化达到高级成熟度的大陆型壳体,只是由于它们在形成以后,因受东亚陆缘扩张运动的改造,以致被拉断伸展而厚度减薄,遂造成了似乎是过渡型地壳的假象,这些陆缘壳体已演化到地洼阶段,其中既有继承自历代前身的前地槽型、地槽型及地台型矿床,又产生了自身的地洼型矿产。     

滇中及邻区大地构造演化—运动特征

滇中及其邻区的大地构造演化－运动经历了原陆壳活动阶段,原陆壳“稳定”阶段,地槽,地台和地洼５个阶段,留下了相应的构造层。前地槽构造层包括活动和稳定２种类型,具有面状分布的特征,代表陆壳演化初期刚性较低的地壳特点。地槽构造层以大红山群、昆明群和澄江组为代表,但邻区出现分异现象。     

地球收缩运动的参数算法与阶段划分

地球收缩运动是人们最早认识的地壳构造运动之一。对因地球收缩所产生的周长改变量（△L）,半径改变量（△R),体积改变量（△V）等,分别建立了理论计算公式,并对公式中有关参数的取值办法作了说明。将地球在收缩力作用下发生收缩运动的过程分为四个阶段,即：体积缩小的初始阶段,周长,表面积减小阶段,收缩力持续增大作用阶段,收缩力持续减小作用阶段,对地球收缩过程中发生的板块汇聚与冲撞进行了理论划分,认为板块之间的压缩效应可分为6种,上举式,下沉式,入覆式,包嵌式,推叠式,铆钩式等。     

渭河盆地活动旋卷构造群与地震活动和地热分布

渭河盆地的挽近构造活动,许多人从事过研究,普遍认为盆地内挽近构造活动的主要形式为强烈的块断垂直差异运动;但也有人认为盆地内存在第四纪旋转大断裂。在已有成果的基础上,本文初步分析了由临潼半环状构造及其西侧的户县涡轮状构造和东侧的固市涡轮状构造组成的活动旋卷构造群;初步讨论了与活动旋卷构造群密切相关的地震活动和地热分布。本文认为:渭河盆地挽近构造活动的主要形式为水平力推动的旋卷运动,并派生出垂直升降运动;活动旋卷构造群控制了盆地内主要地震活动和地热分布。     

当代地学理论发展的新探索

三旋理论利用类圈体存在三种内禀自旋的发现，会有助于地壳及岩石圈板块运动的探索。     

四川省大凉山腹地当前地应力状态分析

在四川省大凉山腹地深度分别为190.15 m和364.10 m的两个钻孔中进行水压致裂地应力测量,以获得当前浅部地壳应力的状态.测量结果表明,在测试段深度内,实测最大水平主应力最高值为14.68MPa,与该区域内已有近似深度地应力测量结果(20 MPa)相比,此次测值有所降低;3个主应力之间的关系为:最大水平主应力最小水平主应力垂直应力,表明大凉山地区地壳浅部构造应力场以水平应力为主导;最大水平主应力方向为北西至北西西向,与区域活动构造的性质和震源机制解得出的主压应力方向基本符合;最后,利用库伦摩擦滑动准则,讨论了当断层摩擦因数μ为0.6~1.0时,测区内主要断裂在该应力状态下的稳定性,认为测区内现今最大水平主应力值暂时没有达到使区域逆断层发生瞬间摩擦滑动的临界值.     

“密度平衡椭球体”理论研究的新进展

地壳为什么会产生运动?这是地学领域中一个基本理论问题。本文利用理论分析、数学、力学等方法进一步证明了一个新观点:地壳局部密度突然变化可以导致其水平运动;密度变大的地块,将缓慢的向极点运动,密度变小者将缓慢的向赤道方向运动。最后通过实例对这一新观点进行了验证,并可直接用于现代地应力场的研究中。     

基于GPS的变形监测数据处理时间间隔的合理确定

应用概率统计原理,分析研究变形监测精度、数据处理时间间隔及位移速度3者之间的关系,给出其应满足的理论关系式,为合理确定变形监测数据处理时间间隔和监测精度提供理论依据;在此基础上,具体分析了地壳板块运动、滑坡和周期性变形监测数据处理的合理时间间隔,结果对实际工作具有指导意义.     

再论地壳演化的地球化学

板块学说目前仍不能取代传统的槽-台-洼学说。两者均存在一定的优缺点,可相互补充,有些术语可找到对应的关系。从物质成分演化的角度来探讨地壳的演化更容易取得共同的语言。在地壳发展的不同阶段,各有一些特征指示元素,这里特别阐明了K,F和稀土元素对地壳演化的指示作用。     

地震与地热的关联性:从预测减灾到取能减灾

地热能决定了地球分层流变、洋陆与盆山的关联成因、成矿成藏和自然灾害链,由此带动地学革命、能源革命和减灾革命。要实现这个宏伟目标,应开展两项重要工作:一是在地球系统动力学和热流体撞击地震成因模式指导下,科学预测地震及其关联灾害;二是在地球内部系统动力学和动态热源思想指导下,梯级综合开发地热能,特别是干热岩地热能低成本大规模持续发电,既能解决能源问题,又能从根本上解决灾害问题和环境问题。简要论述了地震与地热的关联机理,认为地球上没有板块,只有洋陆和盆山,它们由地壳和地幔固态流变物质层流而成,物质非均匀流动产生地震,断层是地震的结果。在热动力驱动地球物质非均匀层流的思想指导下,进一步阐明了地震预测和地热开发的思路和方法,明确指出沿着隐伏的活动韧性剪切带通过超长超导重力热管、U形钻井和U形挖掘进行高效采热,不仅能够解决供暖和电力问题,而且具有减灾减排作用。     

地壳上部岩体中水平应力的估算方法

地壳上部岩体的垂直应力一般可用其上覆岩体的平均比重乘以其深度来估算,但是水平应力却很难估算。岩体的断裂韧度是一个常数,如果裂隙岩体是稳定的,水平应力必须在一定的范围内,如果水平应力超过了这一范围,岩体内的裂隙可能会发生扩展、破坏,并可能导致地震的发生,因此从裂隙岩体稳定的条件出发,可以估算出水平应力的范围。利用一共线双裂纹模型建立了裂纹稳定的应力条件,并对该应力条件的有效性进行了实验验证,实验结果表明该应力条件是有效的;然后利用该应力条件来估算水平应力的范围,其结果符合现场的测试结果,表明这一估算方法是有效的,可行的。并利用该理论能很好地解释为什么水平应力与垂直应力之比在浅部地壳中分布在较宽的范围内,但在深部区域内却分布在一个狭小的范围内。     

现今绝对板块运动

根据热点假设,热点对于中间层是固定的。相对热点的板块运动叫做绝对板块运动。绝对板块运动模型可以通过反演火山链传播的速率和走向数据以确定相对板块运动在角速度空间的原点来得到。利用一组近来(0～7.8Ma)全球分布的热点的迁移速率和走向数据,结合板块运动模型NNR-NUVEL1A,已研制出一个叫做APM2的现今绝对板块运动模型。按照该模型,太平洋板块围绕60.063°S、102.210°E处的极以(0.8330°±0.0133°)/Ma的速率运动,非洲板块围绕46.849°N、44.372°W的极以(0.1015°±0.0134°)/Ma的速率运动,南极板块的运动则以46.871°N、146.942°E为极,速率为(0.0846°±0.0177°)/Ma,欧亚板块的运动更慢,极为27.291°N、171.925°W,速率为(0.0655°±0.0206°)/Ma。这一模型表明,岩石圈相对深部地幔有一个以49.423°S、90.625°E为极,速率为(0.1983°±0.0135°)/Ma的净旋转。表明太平洋热点同印度—大西洋热点不一致,显示太平洋热点的运动也不一致。为了分析和比较,还给出了仅用全球分布的热点的走向数据和仅用印度-大西洋热点的走向数据得到的板块绝对运动的角速度。     

喜马拉雅背景噪声横波速度层析成像

通过背景噪声反演尼泊尔—喜马拉雅地区浅层横波速度结构。利用尼泊尔—喜马拉雅地区HIMNT台网记录的连续波形数据,提取了两两台站的经验格林函数,利用相速度反演方法,获得了台站下方周期6~25s的瑞利波的相速度分布图。结果显示印度板块俯冲到欧亚板块下方,其俯冲方向大致与喜马拉雅山脉垂直。选取一条垂直于喜马拉雅山脉的测线,利用6~26s的频散曲线反演出深度0~30km的横波速度,并绘制该测线下方的横波速度剖面图。从图中可以明显看到印度板块和欧亚板块的交界面,印度板块俯冲到欧亚板块下方。并且发现印度地壳有局部挠曲。     

中亚造山带西段俯冲起始时限及机制探讨

中亚造山带是世界上最大的显生宙增生型造山带,是研究增生造山过程和大陆地壳生长的绝佳场所,其形成记录了新元古代—早中生代古亚洲洋发展演化历程,主要由一系列微陆块、岛弧、海山/大洋高原、增生杂岩及蛇绿混杂岩构成。中亚造山带西段蛇绿混杂岩物质组成基本一致,除了典型的蛇绿岩组分外,大多发育典型的海山岩石组合,即枕状玄武岩、火山角砾岩、礁灰岩、滑塌堆积岩、陆源碎屑岩。蛇绿混杂岩中基性岩在地球化学上可明显分为两类:一类为洋中脊玄武岩型,属于拉斑系列,显示俯冲带特征; 另一类为洋岛玄武岩型,属于碱性玄武岩系列,形成于海山/大洋高原环境。中亚造山带西段蛇绿混杂岩和变质岩的时代、属性及空间分布,表明古亚洲洋俯冲起始时限不晚于新元古代早期,位置应在西伯利亚南缘,并逐渐向南发展。在古亚洲洋发育早期,地幔柱诱发俯冲起始占主导地位,后期可能由于海山/大洋高原阻塞俯冲通道,导致俯冲极性翻转和跃迁,从而发生俯冲起始。实际上,新俯冲带如何起始一直是地球科学领域的难点问题,主要原因是俯冲起始是一个极其短暂的过程,缺少直接的地质记录,并且现今地球上鲜有正在发生的俯冲起始案例。因此,需要地质学家共同努力去揭秘古亚洲洋的前世今生,破解板块俯冲起始的奥秘。     

新疆西天山古生代构造演化

从构造角度将西天山分为北天山弧前混杂岩带、中天山复合岩浆弧带、南天山弧后混杂岩带及南天山南缘晚古生代岩浆弧带;并且重建其古生代构造演化史：震旦纪一奥陶纪,古天山－准噶尔洋向南俯冲,在塔里木板块北缘中天山离散地体基底上形成中天山早古生代岩浆弧;志留纪－石炭纪,在中天山早古生代岩浆弧与塔里木板块之间形成南天山弧后盆地,随后该弧后盆地往北俯冲于中天山之下,此时古天山－准噶尔洋继续往南俯冲于中天山之下,从而形成中天山复合岩浆弧带;二叠纪,古天山－准噶尔洋、南天山弧后盆地相继封闭,古天山造山带形成;此后便进入陆内演化阶段;南天山南缘晚古生代岩浆弧则是塔里木板块往北的陆内Ａ型俯冲导致的．     

中条-熊耳多期裂谷开合构造及其深部找矿

通过对华北“南部古陆块”(中条山-王屋山-熊耳山及东秦岭地区)的初步研究,认为该区地壳的拉张伸展与隆升挤压活动,就像“拉手风琴”一样,贯穿于地质构造演化的始终。这种开合构造旋回,既有“大开大合”,又有“小合小开”类型。开合构造旋回按“三步曲”迁移,具有向南性、旋回性及成矿变异性特征。自北至南有逐步变新的趋势,2.5～1.73 Ga期间,该区经历了近EW向以伸张为主的优地槽绛县群沉积建造,演化成NE向以沉降为主的冒地槽中条群沉积建造,实际为两次裂谷型建造的记录,即受控于绛县运动和中条运动;同时,可能由于碰撞造山作用,相继沉积了磨拉石建造的担山石群;紧接着,在其东南部的嵩山、熊耳山和崤山一带的广大区域,喷发(溢)了以中基性火山岩为主的双峰态熊耳群沉积建造,在局部地区见有A型花岗岩侵入,亦为被动大陆裂谷环境,无疑与元古代地幔柱活动密不可分,据此可称其为中条-熊耳多期裂谷的“前世”。更明显的是,在东秦岭地区(含熊耳群)以中生代燕山运动为主,从地震层析资料证实,本区深部低速高导层为柱状体,可视为中条-熊耳多期裂谷的“今生”,显然为典型的复合地幔柱构造范例。在中条山-王屋山地区,成矿作用是以元古宙...     

保加利亚斑岩铜矿床成矿地质特征

保加利亚的斑岩铜矿床在全国铜矿产量中占绝对优势。据报道,该类铜矿床将成为今后一个时期开采铜矿的主要目标。 斑岩铜矿床赋存于斯里德纳—科拉构造成矿带内。成矿带隶属于全球性的地中海—欧亚大陆成矿带。由于克霍多波地块与迈辛亚板块之间相互作用,在晚白垩世发育成次生地槽带。     

阿尔金曼特里克地区亚干布阳花岗质片麻岩地球化学特征及其成因

为了解阿尔金南缘在新元古代早期的构造-岩浆事件,选取曼特里克地区亚干布阳花岗质片麻岩进行详细的岩石学、同位素年代学和地球化学研究。结果表明:亚干布阳花岗质片麻岩形成于新元古代青白口纪,锆石U-Pb年龄为(880.3±3.4)Ma; 岩石属过铝质、钙碱性系列的镁质花岗岩,轻、重稀土元素分馏明显,Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素亏损,具有典型的地壳重熔型花岗岩特征,其岩浆来源于下地壳角闪岩相基性岩类的部分熔融,形成于同碰撞花岗岩区; 阿尔金南缘新元古代早期的构造-岩浆事件可能对应于新元古代Rodinia超大陆汇聚事件,说明塔里木板块和柴达木板块之间在新元古代早期曾经存在板块的汇聚碰撞。