中国震积作用和震积岩研究进展

震积岩是在地层中具有古地震事件记录的岩层,对其进行研究可为地壳构造演化提供动力学解释。目前国内外学者对震积岩的研究主要集中在古生代以前的海相地层。对中国在海相和陆相地层的震积岩与震积作用、地震-海啸序列、碳酸盐岩振动液化地震序列、震积岩与震积不整合序列、萨布哈震积岩序列以及中生代陆相地层中碎屑岩原地系统的地震液化序列等方面的研究成果进行了综述。对惠民凹陷古近纪陆相碎屑岩地层的研究结果表明,该区发育微同沉积断裂和震裂缝、卷曲变形构造、水下岩脉和泄水构造、震积枕状及伴生构造等典型的地震成因变形构造。震积岩垂向序列自下而上为：A段为下伏未震层,B段为微同沉积断裂层,C段为微褶皱变形层,D段为枕状及伴生构造层,E段为液化均一层,F段为上覆未震层。深入开展新生代陆相断陷湖盆震积作用和震积岩研究,能为盆地构造演化提供动力学解释,如果能与岩性、成岩作用史、孔隙演化史相匹配研究震积岩,将具有一定的石油地质意义。     

Deep crustal structure of Baiyun Sag,northern South China Sea revealed from deep seismic reflection profile

This paper discusses deep crustal architecture of the Baiyun Sag of the Pearl River Mouth Basin, northern South China Sea based on velocity analysis, time-depth conversion and seismic interpretation of the deep seismic reflection profile DSRP-2002. The profile was acquired and processed to 14 S TWT by the China National Offshore Oil Corp. (CNOOC) in 2002. It extends across the Baiyun Sag of the Pearl River Mouth Basin, from the northern continental shelf of the SCS to the deepwater province. As the first deep seismic reflection profile in the Pearl River Mouth Basin, this profile reveals seismic phases from basement down to upper most mantle. The Moho surface appears in the profile as an undulating layer of varying thickness of 1-3 km. It is not a single reflector interface, but a velocity gradient or interconversion layer. The crust thins stepwisely from the shelf to the continental slope and the abyssal plain (from north to south), and also thins under depocenters. The crustal thickness is only 7 km in the depocenter of the main Baiyun Sag, which corresponds to a Moho upwelling mirroring the basement topography. In the lower slope and the ocean-continental transition zone of the southernmost portion of the profile, three sub-parallel, NW-dipping strong reflectors found at depths around 10--21 km are interpreted as indications of a subducted Mesozoic oceanic crust. Crustal faults exist in the northern and southern boundaries of the Baiyun Sag. The intense and persistent subsidence of the Baiyun Sag might be related to the long-term activity of the crustal faults.     

大别山早白垩世花岗岩类斜长石成分:分离结晶对全岩Sr-CaO关系的影响

从高Sr/Y中酸性岩石中识别加厚下地壳熔体是利用其示踪地壳深部过程的重要前提之一.大别造山带早白垩世花岗岩类的研究表明加厚下地壳熔体应具有比普通花岗岩类更高Sr/Ca O,在Sr-Ca O图解上形成独特的高Sr演化趋势,可作为判别性指标之一.斜长石分离结晶在岩浆演化过程中普遍存在,可显著改变熔体的Sr和Ca O含量,但是否会影响熔体的Sr/Ca O尚不明确.本文测定了大别造山带早白垩世埃达克质和普通花岗岩类中斜长石的成分,并通过交换分配系数对斜长石分离结晶如何影响熔体的Sr/Ca O进行了讨论.结果表明大量斜长石分离结晶也不会显著改变花岗质熔体的Sr/Ca O,Sr-Ca O相关趋势的斜率主要由其初始岩浆组成决定.熔体高Sr/Ca O指示源区贫斜长石.因而,高斜率的Sr-Ca O相关趋势可作为判断加厚下地壳熔体的重要标志.     

大洋地壳的跷跷板现象

在厄尔尼诺现象发生前后,东西太平洋海面高度分别升降40cm,水均衡作用使洋壳反向升降13cm。由此形成的东西太平洋地壳跷跷板运动是厄尔尼诺现象与地震火山活动一一对应的原因。     

地幔通道流:青藏高原大规模生长的深部机制

地处喜马拉雅造山带后陆区的青藏高原,其成因与生长一直存在争议.基于前人资料和我们的综合研究发现,西起西昆仑,东经北羌塘和昆仑山口,向南折向芒康-大理,直抵红河-哀牢山,发育一条跨越青藏高原不同构造单元的长达数千公里的巨型高热流带,并显示由高原内部向东北部边缘迁移之势.沿此巨型高热流带,岩石圈地幔部分熔融产生的钾质镁铁质岩-煌斑岩群(42～32 Ma)和钾质碱性岩-碳酸岩(27～7 Ma)、软流圈减压熔融产生的洋岛玄武岩(ocean island basalts, OIB)(16～1 Ma),以及中下地壳熔融产生的钾质长英质岩(40～0.3 Ma)呈群聚式断续展布;以峰期麻粒岩相变质为特征的高温深变质带与大型走滑断裂带(40～17 Ma)相伴发育;下地壳麻粒岩包体具有高达800°C的变质温度,地幔橄榄岩包体显示地幔垂直流动特征;地球物理探测所揭示的6个大型低速异常体呈群聚式、等间距、断续式展布.我们提出:印度大陆岩石圈地幔俯冲触发了亚洲大陆软流圈涌动,后者沿后陆区若干地幔通道垂直上涌,热蚀并吞噬地幔岩石圈,直抵地壳底部.这些"地幔通道流"源于400 km深处,形成于晚(硬)碰撞以来(≤40 Ma),不仅为维持青藏高原隆升提供了深部热能,而且为高原地壳生长输送了新生幔源物质,同时引发中下地壳塑性流变和侧向流动,并驱动青藏高原向北东方向侧向生长.     

浙江省地壳形变监测网络的构建及其应用前景展望

近年来,GNSS技术取得了长足进展,特别是GNSS的相对定位精度有了显著提高.GNSS技术已经成为监测地壳形变和板块运动的主要手段,它可以提供各活动构造带地壳水平运动的可靠结果,建设浙江省的地壳形变监测观测网,可获取大量监测区域地壳形变震兆信息,对于研究浙江省的地壳形变运动,监测板块边缘及内部的构造变形,提高浙江省地震预报水平有很重要的意义.     

北山造山带南部片麻岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素:中元古代的岩浆作用与地壳生长

前寒武纪古老基底的分布及其构造归属是理解和认识中亚造山带基本构造格架和地壳生长的关键问题.本文报道了中亚南缘北山造山带南部黑云斜长片麻岩和花岗闪长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素分析结果.所研究的片麻岩中岩浆结晶锆石给出了1408±4 Ma的原岩形成年龄,揭示了北山造山带南部存在中元古代的古老基底岩石.这些岩浆结晶锆石具有正且高的Hf(t)值(4.1~9.9),其Hf模式年龄(1.50~1.72 Ga)与其结晶年龄接近,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自亏损地幔或新生地壳,即北山造山带南部存在中元古代(~1.4Ga)的地壳新生事件.同时,在侵入片麻岩的花岗闪长岩中获得了257±3 Ma的岩浆结晶年龄,并获得了大量~1.4 Ga的继承岩浆锆石.这些继承锆石具有与片麻岩的岩浆锆石一致的结晶年龄和Hf同位素组成,进一步表明北山造山带南部存在中元古代老地壳.通过与敦煌地块和中天山地块前寒武纪基底已有资料的对比,我们认为北山南部古老微陆块可能与相邻的中天山地块具有相同的前寒武纪地壳形成与演化历史,它们并不是来源于塔里木克拉通.这一成果为认识中亚造山带南部的构造演化提供了新的重要信息.     

“地心之旅”从科幻到现实

据国外媒体2012年7月报道,一项钻穿地壳、深入到地球内部的大胆计划一旦实施,不仅有可能破解有关地球的诸多奥秘,而且有望发现"地心生命"。凡尔纳笔下的"地心之旅"1863年5月24日,一个星期日,居住在德国汉堡的林登布洛克教授匆匆忙忙地往家赶,他急于阅读他新买的一部手稿。这是一部用古代北欧文字写成的文稿,其作者可不是一般人,而是专门为统治冰岛的挪威国王撰写编年史的斯诺里·斯特卢森。林登布洛克在书中发现了一个用古代北欧文字写的密码。他试着进行破译,却发现由一串拉丁字母组成的句子让他不知所云。沮丧之下,林登布洛克竟然做出了一个荒诞的决定:住在他家里的所有人都不准外出,而且在密码破译之前不准吃饭。幸而林登布洛克的侄子阿克塞尔很快就发现,林登布洛克译     

鄂尔多斯东南缘地区的地壳结构

利用布置在鄂尔多斯东南缘地区的地震台阵记录的远震资料数据, 采用接收函数方法研究这一地区的地壳厚度和地壳结构. 研究结果显示, 各台站下方的Moho 震相可以被清楚地识别,Moho 深度向东南方向逐渐变浅, 从鄂尔多斯块体内部的43 km 一直减小到邻近秦岭北缘的30km 左右. 地壳结构和Moho 形态特征在横向上表现出明显的差异性, 在研究区可以分为4 个部分: (Ⅰ) 在鄂尔多斯块体内部, Moho 平缓连续, 深度在40 km左右, 具有稳定克拉通地壳的特征;(Ⅱ) 渭河-山西地堑, Moho 出现上隆, 上隆幅度3 km 左右, 地壳减薄, 可能是由上地幔物质上涌引起的; (Ⅲ) 熊耳-伏牛山地区, Moho 平缓连续, 深度在36~33 km 之间, 往东南方向逐渐变浅,地壳结构相对简单; (Ⅳ) 邻近秦岭北缘的的河淮盆地, Moho 呈现出强烈的不连续特征, 横向结构差异明显, 平均深度约31 km. 另外, 位于构造边界的两个台站(st11 和st18)的下方, Moho 呈现明显的不连续现象, 可能受到边界断裂的影响. 研究结果表明鄂尔多斯东南缘地区地壳结构在横向上有很大的差异和变化, 对研究鄂尔多斯东南缘地区不同块体间的相互关系具有重要的意义.     

“石油无机成因说”的理论与实践

对石油的无机成因理论进行了评述,其中包括地幔脱气论、中地壳与费-托合成说、板块构造与费-托合成说.沥青、原油、干酪根的Pb-Sr-Nd同位素,原油及沥青中高含量的微量元素以及原油中的有机化合物均揭示了原油无机生成的科学依据,这是中国科学家对石油地质学的重大贡献.石油的无机成因理论是可以指导油气勘探的,并以辽宁义县-北票地区、苏南地区、鄂尔多斯盆地伊盟隆起、四川松潘-甘孜褶皱带、柴达木盆地为例讨论了寻找大油气田的可能性.