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造山带研究中有关复理石和磨拉石的几个问题 被引量：16
1
作者 侯泉林 郭谦谦 方爱民 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1885-1896,共12页
在造山带研究中,碰撞方式和时限的争议是全球造山带研究中的一个共同现状或面临的难题。利用复理石和磨拉石时代来限定碰撞时限是造山带研究的一项重要内容。本文首先综述了复理石和磨拉石从提出到广泛应用以及不同历史时期被赋予的构... 在造山带研究中,碰撞方式和时限的争议是全球造山带研究中的一个共同现状或面临的难题。利用复理石和磨拉石时代来限定碰撞时限是造山带研究的一项重要内容。本文首先综述了复理石和磨拉石从提出到广泛应用以及不同历史时期被赋予的构造含义;其次,根据其可能发育的构造环境,指出复理石和磨拉石纪录造山带的相关信息及其演变过程。被动陆缘复理石可能纪录了参与碰撞拼贴块体的亲缘性,而且被动陆缘、活动陆缘或者岛弧环境的复理石均形成于碰撞作用之前,因此最年轻的复理石时代可提供碰撞时间的下限;(周缘)前陆盆地的磨拉石形成于碰撞造山作用过程中,因此其最早的磨拉石沉积时代可用于限定碰撞时间的上限。从复理石到磨拉石地层的渐变过程(连续沉积)指示了碰撞构造事件的发生、以及之后的碰撞造山作用是均变过程,会发育不同尺度规模的不整合。因此,造山带中的不整合未必代表有重大构造事件的发生,而连续沉积并不表明没有大的构造事件。 展开更多
关键词 造山带碰撞时限 复理石 磨拉石 (周缘)前陆磨拉石盆地 浊积岩
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纳米地球科学：内涵与意义 被引量：9
2
作者 琚宜文 黄骋 +8 位作者 孙岩 万泉 刘海龄 卢双舫 何宏平 吴建光 蔡建超 琚丽婷 朱洪建 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1367-1383,共17页
纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段... 纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段观察其形态、大小、聚集方式,通过各类谱学方法研究其晶体结构、分子结构等;对于后者,则主要通过图像表征手段、流体注入方法与数值模拟的结合来表征孔隙形态、孔径分布、连通性等特征.纳米地球科学的学科内涵主要体现于:在各传统地球科学学科研究的基础和框架上,针对地球不同圈层中纳米尺度微粒形成、运移、聚集和存在形式以及孔隙形成与演化等亟待解决的科学问题开展系统研究,从而加深对矿物、岩石、构造、地化以及资源、灾害、环境等分支学科纳米尺度特性的认知.纳米地球科学的产生与发展使人类在认识和改造自然方面进入了一个新层次,是地球与行星科学发展的必然途径,为矿床勘探、资源开发、新能源利用、环境污染和地质灾害的预防与治理等问题提供了新的理论依据,有着不可估量的科学意义和应用价值. 展开更多
关键词 纳米地球科学 纳米物质 纳米孔隙 学科内涵 研究意义
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剪切带型金矿中金沉淀的力化学过程与成矿机理探讨 被引量：10
3
作者 程南南 刘庆 +4 位作者 侯泉林 卫巍 石梦岩 何苗 郭谦谦 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2165-2180,共16页
剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪... 剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪切带型金矿的研究进展,并结合我国胶东金矿的研究实例,运用断层阀和力化学理论分析发现,无论是脆性还是韧性剪切带,无论是脉型还是蚀变岩型金矿,其成矿的关键部位均与构造应力集中而导致的脆性破裂(特别是R、T、R’破裂的产生)和碎裂作用以及(多期)岩体侵位密切相关,并且脆性破裂所导致的压力骤降从而引发流体闪蒸的力化学过程可能是造成金沉淀析出成矿的有效机制,其中多期岩体侵位所提供的流体是成矿的物质基础。此外,从国内外实例可以看出,剪切带中的脆性破裂不仅发生于脆性或脆韧性构造域,也可以发生在较深层次的韧性构造域中,尽管韧性域中产生脆性破裂的原因还不十分清楚,但这可能是韧性剪切带成矿的关键机制之一。最后,综合岩体、流体、剪切带三者对成矿的耦合作用,文中提出剪切带型金矿的成矿机理为:(多期)岩体侵位-热液活动-构造剪切-应力集中-脆性破裂(碎裂)产生-压力骤降-流体闪蒸-元素(金)析出,如此循环往复方可形成大型剪切带型金矿。 展开更多
关键词 剪切带型金矿 应力集中 沸腾作用 闪蒸作用 力化学 成矿机理
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灵山岛早白垩世岩浆活动及其大地构造意义 被引量：9
4
作者 敖文昊 冯涛 +2 位作者 赵燕 翟明国 孙勇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1612-1640,共29页
灵山岛位于胶东半岛以南约16km处,构造上处于扬子和华北克拉通结合部位——苏鲁造山带东端。早白垩世晚期,灵山岛岩浆活动极为强烈,大量发育流纹岩和火山角砾岩,不整合覆盖于底部碎屑沉积岩层之上;同时,区内广泛发育基性岩墙(辉绿玢岩)... 灵山岛位于胶东半岛以南约16km处,构造上处于扬子和华北克拉通结合部位——苏鲁造山带东端。早白垩世晚期,灵山岛岩浆活动极为强烈,大量发育流纹岩和火山角砾岩,不整合覆盖于底部碎屑沉积岩层之上;同时,区内广泛发育基性岩墙(辉绿玢岩),沿北东-南西向侵入于碎屑沉积岩地层之中。本文选取流纹岩和辉绿玢岩样品进行了岩石地球化学和年代学研究。结果表明,流纹岩具有富钾(K_2O=4.10%～4.42%)、富碱(Na_2O+K_2O=8.83%～9.06%)、贫钙(CaO=0.10%～0.46%)、低钛(TiO 2=0.08%～0.09%)、低镁(MgO=0.12%～0.15%)和铁(Fe_2O_3~T=0.79%～0.83%)的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石系列;岩石稀土总量较低(∑REE=109.0×10^(-6)～128.8×10^(-6)),轻重稀土元素分异较弱((La/Yb)N=6.42～8.09),Eu显著负异常(δEu=0.27～0.28)。辉绿玢岩SiO_2含量为(51.17%～51.97%),具有富碱(Na_2O+K_2O=5.01%～6.07%)和高Mg#值(67.6～69.4)的特征,属于钾玄岩系列;岩石稀土总量较高(∑REE=160.6×10^(-6)～173.5×10^(-6)),轻重稀土元素分馏较为明显((La/Yb)N=11.1～11.6),显示弱Eu正异常(δEu=1.12～1.18),它们在球粒陨石标准化稀土元素图解和原始地幔标准化微量元素图解上与OIB类似。上述地球化学特征指示流纹岩和辉绿玢岩可能均形成于伸展减压背景下。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,流纹岩和辉绿玢岩的形成时代分别为118±2Ma和109±3Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。锆石Hf同位素分析结果显示,流纹岩具有负的ε_(Hf)(t)值(-31.0～-24.5),表明其来源于古老地壳物质部分熔融。辉绿玢岩的岩浆锆石具有负的ε_(Hf)(t)值(-31.2～-28.8)和正的ε_(Hf)(t)值(+7.1～+8.1),指示其来源于有深部亏损软流圈地幔物质加入的富集地幔源区。综合本文研究结果和同时期区域构造演化推测,受伊泽奈崎板块和古太平洋板块俯冲方向改变的影响,中生代期间中国东部构造体制发生转变。 展开更多
关键词 灵山岛 早白垩世 燕山运动 克拉通破坏
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青藏高原东北缘断层系统的大地震迁移概率及断层滑动速度的分段特征 被引量：9
5
作者 孙云强 罗纲 +1 位作者 尹力 石耀霖 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1663-1679,共17页
青藏高原东北缘是青藏高原隆升、生长及变形前缘.区域地震活动频繁,且地震在其主要断层带之间时空迁移.为了研究区域大地震在主要断层带之间的迁移规律与概率,以及主要断层带大地震破裂的时空分布特征,本文建立了青藏高原东北缘地区的... 青藏高原东北缘是青藏高原隆升、生长及变形前缘.区域地震活动频繁,且地震在其主要断层带之间时空迁移.为了研究区域大地震在主要断层带之间的迁移规律与概率,以及主要断层带大地震破裂的时空分布特征,本文建立了青藏高原东北缘地区的三维黏弹塑性有限元模型,模拟了区域断层系统的地震循环,得到了人工合成的万年时间尺度的地震目录.根据模拟的地震目录,并结合古地震数据,计算分析了大地震(MW≥7)在研究区各个主要断层带之间的迁移概率,探讨了黏度、高程、统计时间长度等因素对大地震在各主要断层带之间的迁移概率和大地震在各主要断层带上的发生概率的影响,并且初步调查了海原断层带和香山天景山断层带的大地震破裂时空分布特征.研究结果显示:继区域最近两次大地震(1920年海原断层带上的M8.5海原大地震和1927年香山天景山断层带上的M8古浪大地震)之后,下一次大地震(MW≥7)发生在海原断层上的概率最大,约为51%～81%;其次是在香山天景山断层上,概率约为9%～37%.模型结果显示,不同的青藏高原中下地壳上地幔黏度大小,对大地震在各个断层带之间的迁移规律和迁移概率的影响较小;而研究区的高程载荷对地震迁移则有显著的影响:高程载荷易于使得海原断层地震活动减弱及香山天景山断层的地震活动增强.研究结果也显示了青藏高原东北缘地区主要断层带的地震活动与断层滑动速率分布的分段性显著;大地震在断层带上的破裂位置并不固定,呈现不均匀性;并暗示了断层几何形状对地震活动、断层滑动速率分布与大地震破裂位置的控制作用. 展开更多
关键词 青藏高原东北缘 黏弹塑性有限元模型 地震循环 地震迁移 海原断层 香山天景山断层
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有限元数值模拟龙门山断裂带地震循环的地壳变形演化 被引量：7
6
作者 尹力 罗纲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1238-1257,共20页
现今地壳变形数据显示横跨龙门山断裂带的地壳缩短速率低于3mm·a-1,如此小的地壳缩短速率与龙门山断裂带附近的长期地质造山(平均高程约4.5km)形成强烈对比.我们构建并使用了一个二维平面应变黏弹塑性有限元模型来模拟龙门山断裂... 现今地壳变形数据显示横跨龙门山断裂带的地壳缩短速率低于3mm·a-1,如此小的地壳缩短速率与龙门山断裂带附近的长期地质造山(平均高程约4.5km)形成强烈对比.我们构建并使用了一个二维平面应变黏弹塑性有限元模型来模拟龙门山断裂带的地震循环位移变化,从而探讨了短期变形与长期变形之间的关系.模型模拟了地震循环的各个阶段(震间加载期、同震瞬间和震后黏性松弛调整期)以及多个地震循环(万年尺度)的地表变形,揭示了变形在地震循环中是如何累积、释放、调整以及最终形成永久变形导致了造山.模拟结果显示,岩石圈流变结构以及断层几何形态均对地震循环的地表位移变化有着显著的影响.经过多个地震循环,青藏高原东缘整体产生水平缩短与增厚抬升,而四川盆地基本保持稳定,区域的水平缩短主要由断层位错及青藏东缘的缩短抬升来调解,造成了青藏东部与川西盆地的差异抬升.研究结果将地震循环时间尺度的短期变形与长期地质造山联系起来,帮助我们理解青藏高原东部的隆升机制. 展开更多
关键词 龙门山断裂带 地震循环 短期变形与长期造山 黏弹塑性有限元模型
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海洋板块俯冲作用下上覆大陆岩石层减薄机制的动力学模拟 被引量：1
7
作者 史亚男 魏东平 +2 位作者 皇甫鹏鹏 李忠海 刘梦雪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期63-77,共15页
几乎所有大陆岩石层的减薄现象,可能都与海洋板块的俯冲作用相关,但是两者之间的内在联系迄今仍不十分明确,为此,我们设计了一系列包含洋-陆俯冲系统的二维数值模型,来探讨海洋板块的俯冲作用对上覆大陆岩石层变形行为的影响,尤其对大... 几乎所有大陆岩石层的减薄现象,可能都与海洋板块的俯冲作用相关,但是两者之间的内在联系迄今仍不十分明确,为此,我们设计了一系列包含洋-陆俯冲系统的二维数值模型,来探讨海洋板块的俯冲作用对上覆大陆岩石层变形行为的影响,尤其对大陆岩石层减薄效应的制约.模型结果表明,海洋板块俯冲过程中的地幔楔熔体对大陆岩石层地幔的热侵蚀以及由熔体上升所诱发的地幔局部对流的强烈扰动会导致上覆大陆岩石层的减薄效应.这种效应不仅表现在横向上的向陆内蔓延,还表现在垂向上的向浅部发展.且多类动力学参数都能制约大陆岩石层的减薄效应.具体地,随着汇聚速率和洋壳厚度的增加,上覆大陆岩石层在横向上的减薄范围越大,在垂向上的减薄程度也越深;而随着俯冲海洋板块年龄的增加,上覆大陆岩石层在横向上的减薄范围增大,但在垂向上的减薄程度会减小;随着上覆大陆岩石层厚度的增加,其横向减薄范围会减小,但在垂向上的减薄程度会加深.本文研究成果能为揭示华北克拉通减薄/破坏的动力学过程提供一定的理论参考依据. 展开更多
关键词 海洋板块俯冲 上覆大陆岩石层 减薄/破坏 数值模拟
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