国家自然科学基金(40399141)
- 作品数：29 被引量：602H指数：15
- 相关作者：许志琴赵志新徐纪人唐哲民梁凤华更多>>
- 相关机构：中国地质科学院河海大学南京大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 大陆板片多重性俯冲与折返的动力学模式——苏鲁高压超高压变质地体的折返年龄限定被引量：39
- 2005年
- 苏鲁高压-超高压变质地体自南而北由高压(HP)、很高压(VHP)和超高压(UHP)变质叠覆岩片组成,前者依次叠覆在后者之上,岩片之间的界限为韧性剪切带.根据超高压变质岩片中角闪岩相岩石与高压变质岩片中绿片岩相岩石的黑云母和白云母Ar-Ar和Rb-Sr测年新结果,结合前人在该区所做的锆石SHRIMP U-Pb、全岩Sm-Nd、Rb-Sr等测年数据综合分析表明,超高压变质岩石的峰期变质年龄为240～220 Ma,折返年龄为220～200Ma;而高压变质岩石的峰期变质年龄大于258 Ma,起始折返年龄为258 240 Ma,折返年龄比超高压变质岩石早30～40Ma.这说明扬子板片并不是整体俯冲和折返的.由于具组分和密度差异,俯冲板块的不同部位沿岩性或构造界面先后分片俯冲和折返,在北苏鲁超高压变质板片开始俯冲时,南苏鲁高压变质板片已开始折返.
- 许志琴曾令森梁凤华戚学祥
- 关键词：高压超高压变质带
- 青藏高原中部的东西向扩张构造运动被引量：10
- 2005年
- 系统分析了1933～2003年间青藏高原及其周缘发生的745个中、强地震的震源机制解,研究了高原地壳构造运动及其动力学特征.结果表明,大量正断层型地震集中发生在青藏高原中部海拔4 000 m以上的地区,其中许多地震是纯正断层型地震.震源机制结果显示,该区正断层型地震的断层走向多为南北方向,断层位错矢量的水平分量均位于近东西方向,这表明青藏高原高海拔地区存在着近东西方向的扩张构造运动.地震震源应力场的研究结果表明,在高原中部高海拔地区,E-W向或WNW-ESE向的水平扩张作用控制着该区的地壳应力场.青藏高原高海拔地区近东西方向的扩张构造运动是该区引张应力场的作用结果,其动力学原因可能与持续隆升的高原自重增大引起的重力崩塌及其周边区域构造应力状况有关.而青藏高原周缘地区,除了东部边缘外,南部的喜马拉雅山前沿以及青藏高原的北部、西部边缘所发生的绝大部分地震都是逆断层型或走滑逆断层型地震.在青藏高原周缘地区,北东或者北北东方向水平挤压的构造应力场为优势应力场.在中国西部的大范围内,主压应力P轴水平分量位于NE-SW方向,形成了一个广域的NE-SW方向的挤压应力场.青藏高原及其周缘应力场特征表明,印度板块的北上运动以及它与欧亚板块之间的碰撞所形成的挤压应力场是高原强烈隆起的直接原因.在青藏高原中南部形成了近东西向引张应力场为主的区域,并以东西向扩张构造运动部分释放其应力积累.研究高原高海拔地区的引张应力场和近东西向扩张构造运动的特征,对于认识青藏高原强烈隆起的地球动力学过程与机制,有着重要的理论意义.
- 徐纪人赵志新石川有三
- 关键词：震源机制解应力场
- 苏鲁高压—超高压变质带深俯冲阶段陆表面、Moho和构造应力场的时空变化被引量：3
- 2006年
- 俯冲作用作为高压—超高压变质岩带形成的重要机制之一,俯冲块体的运动速度和强度将是制约其形成和演化的重要构造因素,借助于板块俯冲作用的研究探讨高压—超高压变质岩带的形成过程,对研究苏鲁高压—超高压变质岩带的形成机制和动力学建模,是一种有益的尝试。俯冲作用最显观的构造效应是俯冲地块前缘陆表面和Moho的强烈下插,导致山前坳陷带的形成和陆壳的加积、增厚。数值模拟的初步研究表明,俯冲地块的平移速度与山前坳陷带的坳陷量和坳陷速度及Moho的下弯量和下弯速度大致呈正相关关系,表明两者是俯冲过程中重要的壳内活动性构造界面。俯冲块体作为高压—超高压变质带深俯冲作用的运动载体,俯冲块体内部构造界面的运移,间接反映了高压—超高压变质带的形成过程和运动速度的变化,数值模拟结果似乎表明陆表面和Moho有可能成为探讨高压—超高压变质岩带形成过程和深俯冲作用的重要标志。俯冲块体内部的构造应力场也是制约和影响高压—超高压变质带形成过程的重要构造因素之一,模拟计算表明,俯冲过程中俯冲地块的壳内应力场较为稳定,始终以挤压应力为主导,俯冲作用强度仅影响应力大小,而不改变壳内应力场的应力分布。可见,高压—超高压变质岩带基本形成于挤压构造应力场环境。
- 崔军文王连捷唐哲民史金松
- 关键词：俯冲作用MOHO构造应力场
- 苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式被引量：31
- 2006年
- 中国苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭-连云港地区)中不同类型高压-超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压-超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛-威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或>2400Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压-超高压变质地体的陆-陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的-部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。
- 许志琴戚学祥杨经绥曾令森刘福来梁凤华唐哲民蔡志慧
- 关键词：变质基底
- 中国大陆科学钻主孔现今地应力状态被引量：28
- 2006年
- 用钻孔崩落法确定了中国大陆科学钻探主钻孔5047m深度以上的现今地应力状态．由钻孔声波成像测井资料发现，科学钻主钻孔在1200m深度以下出现了钻孔崩落现象．我们从1216-5047m的深度范围内采集了143个钻孔成像测井图象资料，对钻孔崩落椭圆长轴方位进行了统计，结果表明崩落椭圆长轴平均方位为319．5°±3．5°，最大水平主应力方位平均为49．5°±3．5°．利用崩落形状要素（崩落深度和崩落宽度）以及岩石的内聚力和内摩擦角，估算了1269m至5047m范围内52个深度上的最大和最小水平主应力的大小．结果表明，在浅处1216m深度，最大水平主应力为42MPa，最小水平主应力为30．3MPa在深处5000mm深度，最大水平主应力为160．5MPa，最小水平主应力为120MPa；地应力随深度近于线性增加．据岩石密度测井资料计算了各个深度上静负载应力．3个主应力的大小和方向反映出科学钻主孔位置的应力场处于走滑应力状态，与临近地区地震震源机制解和其他方法得到的应力场一致．利用声发射法对岩心试件进行了声发射测量，得到了最大水平主应力幅值，并与崩落法测量结果进行了对比，两者十分一致。
- 王连捷崔军文张晓卫唐哲民李朋武李双林
- 关键词：中国大陆科学钻探钻孔崩落地应力测量
- 苏鲁高压-超高压变质带折返抬升过程中构造界面和应力场的变化被引量：3
- 2006年
- 作为地质历史时期深俯冲作用产物的超高压变质岩,尽管有不同的形成演化历史,但其最终的折返作用无不是在逆冲扩展过程中完成的。因此,逆冲扩展作用及其数值模拟的研究对完整认识苏鲁高压．超高压变质带的折返机制和折返过程具有重要意义。逆冲扩展作用最显观的构造效应是不同层次构造界面和应力场的变化,对于地壳尺度的逆冲扩展作用而言,陆表面和Moho是最重要的活动性构造界面,陆表面的变化导致山体抬升和滞后伸展盆地的形成,出现盆-山相间的构造格局。初步的模拟计算表明,山体的抬升量、滞后伸展盆地的坳陷量和Moho的上拱量与逆冲地块的平移速度和逆冲扩展速度成正相关关系,而且随着时间的推移,山体的抬升速度、滞后伸展盆地的坳陷速度和Moho的上拱速度都有逐渐增大趋势。逆冲扩展过程中,构造应力场的变化总的表现为随着平移速度和逆冲扩展速度的增大和逆冲扩展作用的持续进行,逆冲块体内部由挤压应力状态逐渐向拉张应力状态转化。地块的平移速度是构造强度的一个重要标量,当高压-超高压变质带以仰冲块体为运动载体,沿断裂带向陆壳浅部折返时,构造界面的移动规律基本反映了高压-超高压变质带的折返过程,可见,构造作用的强度和性质应该是制约高压-超高压变质带折返的重要因素之一,在岩石密度差相同的条件下,拉张构造应力场更有利于折返作用的进行。苏鲁高压-超高压变质带的折返是通过多期构造作用完成的,根据数值模拟结果可以推测,每期构造作用都伴随有折返速度由慢到快的变化,在整个折返过程中,构造运动性质和强度的差异导致了折返速度的不均一,总体上,折返速度将随着逆冲地块由挤压向拉张状态的转化和拉张强度(构造作用强度)的不断增强而逐渐增大,最终在以拉张为主导的构造应力场中完�
- 崔军文王连捷张晓卫唐哲民史金松
- 关键词：数值模拟应力场超高压变质带折返
- 中国大陆构造及动力学若干问题的认识被引量：68
- 2010年
- 中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。
- 许志琴杨经绥嵇少丞张泽明李海兵刘福来张建新吴才来李忠海梁凤华
- 关键词：高压-超高压变质带
- 深井地球物理长期观测的最新进展及其前景被引量：11
- 2006年
- 地球科学是以观测为基础的科学.当前,如何克服城市化、工业化、现代化发展带来的噪音干扰,提高观测的信噪比,成为地球科学发展的重要课题之一.开展深井观测是解决地面噪音干扰的主要途径.近年来,随着地球系统科学研究的深入以及解决环境、资源、防灾等科学问题的需求,世界大陆、大洋科学钻探工程研究以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到飞速发展,并取得了初步的观测研究成果.本文介绍了世界各国在深井长期观测方面的最新进展,展示了中国大陆科学钻探工程在江苏东海现场开展深井地球物理综合观测的方案及其观测研究前景.东海深井长期观测站将成为中国第一个无地面干扰的综合性深井地震、地球物理实验观测站,它是实现我国“入地”科学计划的重要基础,将开创我国21世纪地球科学观测研究的崭新局面.
- 徐纪人赵志新
- 关键词：地震观测原地应力测量
- 江苏青龙山磷灰石中出溶体的初步研究被引量：15
- 2006年
- 最近的研究证实,在大别-苏鲁超高压变质带的多硅白云母榴辉岩和超基性岩中的磷灰石矿物内普遍发育有针柱状出溶晶体,初步研究证明这些出溶晶体多为各种硫化物:如黄铁矿、黄铜矿等。本文重点研究苏鲁青龙山地区的多硅白云母榴辉岩和退变榴辉岩中磷灰石内的出溶晶体,通过扫描电镜、电子探针和X-光能谱的线扫描分析,确认这些出溶晶体是铜的硫化物,并根据无标样定量的分析结果初步推测有可能是CuS2晶体。目前已知的CuS2晶体都是在高温高压(T=700- 1000℃和P=4．5-5．0GPa)条件下人工合成的。这样的温压条件与青龙山榴辉岩的超高压变质条件是吻合的。在磷灰石中能保存超高压的硫化物,可能是由于磷灰石自身的稳定性和化学惰性。因此推测在超高压变质作用中,磷灰石晶体中易于保存硫化物出溶体与石榴石和绿辉石中易于保存柯石英和金刚石的作用相类似。
- 陈晶曾令森陈方远梁凤华
- 关键词：磷灰石出溶结构榴辉岩超高压变质带
- 青藏高原中南部岩石圈扩张应力场与羊八井地热异常形成机制被引量：45
- 2005年
- 青藏高原中南部地区有着丰富的地热资源,其中羊八井地区存在着温度高达93℃以上,热流值高达364mWm2的地热奇观.本文利用国际以及中国地震台网资料,详细分析了青藏高原中南部地震活动性和岩石圈脆性破裂深度范围,进而讨论了高地热异常区的岩石圈应力场背景及其动力学机制.研究结果表明,青藏高原地热异常区有高于高原内部平均活动水平的震级为6级左右的中强地震活动,其震中分布呈现出与地热活动相似的、沿近南北向断陷带的带状特征;并且在高热流区域内有高原内部罕见的中深地震活动,地震震源从100km左右深处到地表呈现柱状地震群活动的空间分布等特征.震源机制与应力场研究结果表明,虽然高原中南部应力场主压、主张应力方向与青藏高原的整体特征相符,但是地震发生类型与青藏高原周缘的挤压逆断层型地震完全不同,均属于东西向扩张力作用下的正断层型地震活动,特别是在羊八井高热流区域附近,东西向扩张应力场在岩石圈应力场中起到主导性作用,推测其控制深度可达岩石圈底部100多公里处.青藏高原地热异常区在强烈的近东西向扩张应力场作用下,岩石圈东西向扩张并发生一系列的大规模正断层活动,致使深部软流圈高温热流可以沿着活动正断层及其形成的深裂隙上涌,穿过岩石圈到达地表面,形成了高地热异常区.
- 徐纪人赵志新石川有三
- 关键词：青藏高原地热异常震源深度
