Small-scale convection beneath oceans and continents

Small-scale convection supplies heat flow of ～17 mW m-2 to the base of stable continents where xenolith studies resolve the geotherm.However,effects of small-scale convection are difficult to resolve in ocean basins.On first pass,most seafloor appears to subside to an asymptote compatible with ～40 mW m-2 convective heat flow.These common regions are tracked by hotspots so uplift associated with ponded mantle material is an attractive alternative.Unaffected seafloor in the North and South Atlantic continues to subside with the square root of age as expected from pure conduction.The theory of stagnant-lid convection provides good scaling relationships for heat flow.For linear viscosity,heat flow is proportional to the underlying "half-space" viscosity to the 1/3 power and the temperature to change viscosity by a factor of e to the 4/3 power.The formalism is easily modified to represent convection beneath a lid of highly viscous and buoyant cratonal lithosphere and to represent transient convection beneath thickening oceanic lithosphere.Asthenospheric mantle with linear,strongly temperature-dependent,and weakly depth-dependent viscosity is compatible with both oceanic and continental data.More complicated rheology may allow vigorous small-scale convection under most but not all old ocean basins.Still viable hypotheses require poorly understood global features,including lateral variations of asthenospheric temperature.Seismological studies have the potential to resolve the lithosphere-asthenosphere boundary,including local variations of its depth associated with small-scale convection.     

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构的研究是认识该区域地壳上地幔的构造形变及高原内部物质向东运移的重要手段。通过搜集四川区域数字地震台站和野外临时地震台站记录的观测资料,采用接收函数共转换点(CCP)偏移叠加成像方法对青藏高原东缘深部结构研究。研究结果揭示:青藏高原东缘的地壳厚度比四川盆地的地壳厚度大10~20km;在青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带,莫霍面处存在大幅度的垂向错断和变形。从青藏高原东缘到四川盆地,岩石圈与软流圈分界面(LAB)显示出深度逐步增加、410km间断面深度则有变浅的趋势。在地壳的下界面和LAB界面间以及LAB界面与410km间断面间也存在多条不连续的分层。青藏高原东缘和四川盆地的LAB界面的下方都有明显的低速层分布,但它们之间存在差别,四川盆地的LAB界面的下方低速层分布较为完整,而青藏高原东缘LAB界面下方的低速层分布中可见离散的高速块体分布。青藏高原东缘与四川盆地深部结构的明显差异,体现了该地区的深部地球动力学背景的复杂性。     

油气地质二元论与石油工业可持续发展

目的 为了开拓油气勘探的思路，探索油气勘探的新领域。方法 从油气地质二元论的思想出发，论述了陆壳结晶基底的通道．块状结构、无机油气的生成和裂谷盆地的形成过程。结果 中地壳费．托合成反应形成的烃类和盆地中干酪根热解生成的烃类是油气的两种来源；大油气田在平面上受通道．块状结构控制，在剖面上受圈闭控制，即更多的油气富集在超基性岩通道上方的圈闭中。结论 油气地质二元论可成为石油工业可持续发展的理论基础。     

华北板块北缘中——-西段早白垩世钾玄岩地球化学特征及对比研究

对内蒙古阿拉善盟苏宏图地区一套早白垩世富钾碱性玄武岩中主量元素和微量元素进行测试, 结果表明: 岩石以富碱(K₂O+Na₂O含量为5.20%~8.92%)、高K₂O/Na₂O比值(0.59~1.03)和高TiO₂ (1.59%~2.05%, 平均1.82%)为主要特征, 为钾玄岩系列。该火山岩富集大离子亲石元素、轻稀土元素及高场强元素, 有微弱的Eu异常(δEu=0.88~1.11)。岩石地球化学特征表明, 华北板块北缘西段的苏宏图组火山岩与中段四子王旗地区及白云鄂博南部的早白垩世火山岩有较大的相似性。苏宏图组火山岩、四子王旗钾玄岩以及白云鄂博南部玄武岩均为钾玄岩系列, 三地火山岩在喷出过程中都较少经历地壳混染作用, Nb和Ta的负异常更可能是古亚洲洋俯冲物质影响的结果。同位素和微量元素分析结果表明, 苏宏图组火山岩与四子王旗钾玄岩源区为被古亚洲洋俯冲板块交代的EMⅠ型富集软流圈地幔, 白云鄂博南部玄武岩富集程度稍弱于其他两地, 但三地源区有相似的演化历史, 都经历了亏损的软流圈地幔交代富集过程。三地火山岩相似的源区演化历史表明, 华北板块北缘中?西段在早白垩世可能有相似的构造运动, 在古亚洲洋闭合后, 晚三叠世南北向挤压缩短, 地壳强烈加厚, 而后下部岩石圈拆沉, 已俯冲的古亚洲洋板块的物质重熔, 对亏损的软流圈地幔进行交代富集, 最终富集的软流圈地幔上涌, 形成沿华北板块北缘中?西段东西向呈线状分布的早白垩世钾玄岩。     

四川黑水-台湾花莲断面岩石圈与软流圈结构

运用现代构造解析理论和方法,对四川黑水-台湾花莲人工地震测深剖面与天然地震面波层析成像进行系统分析基础上,结合地质学、地球化学以及其它地球物理学标志等多学科综合研究显示,高速块体或幔块构造的几何结构样式是控制该区岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形最基本条件之一,首次建立起该断面岩石圈与软流圈结构模型,划分出岩石圈四种几何结构样式:克拉通陆根状结构,造山带楔状结构、碎块状结构和藕节状结构,以及岩石圈四类构造演化类型:克拉通型岩石圈、增厚型岩石圈、减薄型岩石圈和大洋型岩石圈.在系统论述断面及邻区岩石圈结构类型特征基础上,探讨了该断面软流圈结构特征、岩石圈与软流圈相互作用及其大陆动力学基本型式.