冈底斯岩浆弧的形成与演化   总被引：10，自引：6，他引：4  

张泽明  丁慧霞  董昕  田作林 《岩石学报》2019,35(2):275-294

位于青藏高原南部的冈底斯岩浆弧是新特提斯大洋岩石圈长期俯冲导致的中生代岩浆作用的产物,而且在印度与亚洲大陆碰撞过程中叠加了强烈的新生代岩浆作用,是世界上典型的复合型大陆岩浆弧,也是研究增生与碰撞造山作用和大陆地壳生长与再造的天然实验室。基于岩浆、变质和成矿作用研究成果,我们将冈底斯弧的形成与演化历史划分5期,即新特提斯洋早期俯冲、新特提斯洋中脊俯冲、新特提斯洋晚期俯冲、印度-亚洲大陆碰撞和后碰撞期。第1期发生在晚白垩世之前,是以新特提斯洋岩石圈的长期俯冲、地幔楔部分熔融形成钙碱性弧岩浆岩为特征。长期的幔源岩浆作用导致了整个冈底斯弧发生显著的新生地壳生长,并在岩浆弧西部形成了一个大型的与俯冲相关的斑岩型铜矿。第2期发生在晚白垩世,活动的新特提斯洋中脊发生俯冲,软流软圈沿板片窗上涌,使上升的软流圈、地幔楔和俯冲洋壳发生部分熔融,导致了强烈的幔源岩浆作用和显著的新生地壳生长与加厚,并以不同类型和不同成分岩浆岩的同时发育和伴随的高温变质作用为特征。第3期发生在晚白垩世晚期,为新特提斯洋脊俯冲后残余大洋岩石圈的俯冲期,以正常的弧型岩浆作用为特征。第4期发生在古新世至中始新世,伴随印度与亚洲大陆的碰撞,俯冲的新特提斯洋岩石圈回转和断离引起软流圈上涌,诱发了强烈的幔源岩浆作用。在此阶段,大陆碰撞导致的地壳挤压缩短和幔源岩浆的底侵与增生,使冈底斯弧经历了显著的地壳生长和加厚,新生和古老加厚下地壳的高压、高温变质和部分熔融,幔源和壳源岩浆岩的共生和强烈的岩浆混合。所形成的I型花岗岩大多继承了新生地壳弧型岩浆岩的化学成分,并多显出埃达克岩的地球化学特征。在岩浆弧北部形成了一系列与起源于古老地壳花岗岩相关的Pb-Zn矿床。第5期发生在晚渐新世到早-中中新世的后碰撞挤压过程中,以地壳的继续加厚,加厚下地壳的高温变质、部分熔融和埃达克质岩石的形成为特征。在岩浆弧东段南部形成了一系列与起源于新生加厚下地壳埃达克质岩石相关的斑岩型Cu-Au-Mo矿。冈底斯带的多期岩浆、变质与成矿作用为其从新特提斯洋俯冲到印度-亚洲大陆碰撞的构造演化提供了重要限定。  相似文献   

地表“矿物膜”:地球“新圈层”   总被引：1，自引：0，他引：1  

鲁安怀  李艳  丁竑瑞  王长秋 《岩石学报》2019,35(1):119-128

地球表层是一个极为复杂的开放系统,其中所充满的阳光、大气、水分、有机酸、无机酸/盐、矿物质和微生物等彼此之间无时无刻不在发生着人们尚未充分认识到的多种自然作用。本文采用环境矿物学、半导体物理学与光电化学等交叉学科研究手段,在我国南方红壤、西南喀斯特和西北戈壁等典型陆地生境中,发现直接暴露于太阳光下的土壤/岩石表面广泛发育有几十纳米到数百微米厚度的铁锰氧化物"矿物膜";详细研究了铁锰氧化物"矿物膜"中矿物组成及其精细结构特征,发现半导体性能优异的水钠锰矿普遍存在,其晶体结构中富含促进其光催化功能的稀土元素Ce。在这些生境中,矿物岩石表面所包覆的铁锰氧化物"矿物膜"总是朝着太阳光发育,岩石背面却不出现"矿物膜",揭示出太阳光照射下的地球陆地表面普遍存在的"矿物膜"与太阳光有着直接的响应关系。光电化学测试结果显示,天然"矿物膜"具有较好的日光响应性能,由其制成的电极在可见光照射下皆能产生明显的光电流,而不含铁锰氧化物矿物的岩石基质样品及石英、长石等矿物样品几乎不产生光电流,表明"矿物膜"光电流的产生主要与铁锰氧化物有关。进一步测得"矿物膜"中主要铁锰氧化物的禁带宽度均小于2. 5eV,证明其均为对可见光具有广泛而良好吸收的天然半导体矿物。以全球日光平均辐照强度100mW/cm~2计以及全球典型生境中"矿物膜"分布面积估算,全球"矿物膜"吸收太阳能等效为生物质能的最大量与2017年度全球糖类产量(1. 92亿吨)相当。铁锰氧化物"矿物膜"不仅存在于陆地地表,还存在于海洋透光层中。可以认为地表"矿物膜"是地球上分布最广的天然"太阳能薄膜",从功能上"矿物膜"相当于继地核、地幔和地壳之后的地球第四大圈层,事实上构成了地球"新圈层",也是地球在太阳光能量驱动下发生外营力地质作用的关键地带。在此基础上,本文提出从"矿物膜"中产生的矿物光电子与太阳光子和元素价电子共同组成了地表存在的三种主要能量形式的认识。深入探讨太阳光照射下地表多圈层交互作用界面上所发生的电子传递与能量转化的微观机制,有助于深刻理解地表"矿物膜"这一地球"新圈层"如何影响地球物质演化、生命起源进化与环境变化演变的宏观过程。  相似文献   

喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩与印度大陆差异性俯冲   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张泽明  丁慧霞  董昕  田作林 《地球科学》2019,44(5):1602-1619

印度与亚洲大陆新生代碰撞-俯冲形成的喜马拉雅造山带核部由高压和超高压变质岩组成.超高压榴辉岩分布在喜马拉雅造山带西段,由石榴石、绿辉石、柯石英、多硅白云母、帘石、蓝晶石和金红石组成.超高压榴辉岩的峰期变质条件为2.6～2.8GPa和600～620℃,其经历了角闪岩相退变质作用和低程度熔融.超高压榴辉岩的进变质、峰期和退变质年龄分别为～50Ma、45～47Ma和35～40Ma,指示一个快速俯冲与快速折返过程.高压榴辉岩产出在喜马拉雅造山带中-东段,由石榴石、绿辉石、多硅白云母、石英和金红石组成.高压榴辉岩的峰期变质条件为>2.1GPa和>750℃,叠加了高温麻粒岩相退变质作用与强烈部分熔融.高压榴辉岩的峰期和退变质年龄可能分别是～38 Ma和14～17 Ma,很可能经历了一个缓慢俯冲与缓慢折返过程.喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩的存在表明,印度与亚洲大陆约在51～53Ma碰撞后,印度大陆地壳的西北缘陡俯冲到了地幔深度,导致表壳岩石经历了超高压变质作用,而印度大陆地壳的东北缘平缓俯冲到亚洲大陆之下,导致表壳岩石经历了高压变质作用.  相似文献   

格林函数表象积分对打桩排水的计算     

丁伯阳  徐庭  潘晓东  李通坤 《岩土力学》2014,35(7):1935-1942

在动力作用下饱和桩周土排水会对基桩工程性质产生很大影响,研究桩-土动力作用的排水计算很有必要。通过连续介质力学方法,利用两相饱和介质Biot动力方程固相与流相频域格林函数解答,结合排水状态Lamb表象积分,得到集中力作用下饱和土圆柱基桩排水量计算公式。按该公式计算了江苏省金坛市开发区联合中策橡胶项目基地在打桩施工中基桩的理论排水量,并与现场实测排水量对比,发现计算与实际测试的排水量相对误差较小,实际工程桩测试的平均每击排水量期望值为4.82 L,与计算排水量相对误差为34%。可以认为,该方法用于动力作用下饱和土基桩排水计算是合适的。但由于计算是在桩-土弹性系统的假定下进行的,没有考虑土的非线性变形影响,有待于进一步研究,使其更加符合实际。  相似文献   

利用原地应力实测资料分析芦山地震震前浅部地壳应力积累          下载免费PDF全文

王成虎  宋成科  郭启良  张彦山  丁健民 《地球物理学报》2014,(1)

龙门山断裂带南段的芦山MS7.0级地震给雅安地区人民群众和当地社会带来巨大的损失,如何从地壳应力积累的角度来研究该次地震对于深入认识孕震发震机理将有很大的帮助.项目组在过去21年中在该区域积累了22个钻孔的应力实测资料,这些应力资料显示该区域的应力状态为逆冲断层应力状态,最大水平主压应力方向为N44°—64°W,而且在过去20多年里,该区域的应力状态是稳定的.文中提出利用平均差应力和平均有效应力之比μm来表征地壳应力积累的能力和水平.通过理论分析可知μm的物理意义与μ是近似的,完全可以用μm代替μ来开展分析.利用实测应力数据计算得到的μm范围为0.39~0.56,接近于Byerlee定律所定义的μ=0.6的下限值,该范围与龙门山断裂带震后断层泥稳态摩擦系数的范围完全吻合,芦山地震的发生说明研究区的地壳应处于摩擦极限平衡或者亚平衡状态.芦山地震的震源机制解反应的应力状态为逆冲断层应力状态,主压应力轴方向为122°,与该区域的应力测试数据所反应的应力状态一致.通过与他人的研究成果对比分析可知,芦山地震可看作汶川地震对龙门山断裂带南段区域的断层加载而诱发产生的一次地震.  相似文献   

祁连山疏勒河上游基流变化及其影响因素分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

董薇薇  丁永建  魏霞 《冰川冻土》2014,36(3):661-669

基流是河川径流的重要组成部分,也是干旱半干旱地区最重要的枯季水文特征之一. 基流在维持河川径流和维护河流湖泊生态等方面具有重要意义. 基于祁连山疏勒河上游出山口控制水文站昌马堡站1954-2009年的日径流资料,采用递归数字滤波法和平滑最小值法对日径流进行基流分割,对比分析基流和基流指数BFI的变化特征,并从气温和降水两方面探讨基流变化的主要影响因素. 结果表明：两种方法的计算结果有差异,但平滑最小值法更适用于研究区. 疏勒河上游多年平均基流量为6.07×10⁸m³,基流变化总体上呈上升趋势,进入21世纪以后基流量增加最为显著. 研究区多年平均基流指数为0.66,基流指数的年际变化相对比较稳定,但年内波动幅度较大. 在长时间尺度上,降水是基流变化的主要影响因素,降水量的增加在一定程度上影响了基流和基流指数的变化. 在全球变暖的背景下,气温升高导致冰雪融水的增加和冻土的退化,间接的影响了基流的变化.  相似文献   

干湿效应下崩岗岩土不均匀沉降变形规律与崩壁崩坍机制   总被引：1，自引：0，他引：1  

张晓明  丁树文  蔡崇法  刘见波 《岩土力学》2013,34(Z2):299-305

发育于花岗岩出露区崩岗岩土受干湿效应影响显著,导致崩壁坍塌和工程设施受损。通过崩解和快速固结试验,采用6种干湿水平研究干湿路径、固结压力对崩壁岩土相对变形率的影响。结果显示,脱湿过程中裂隙性是影响相对变形率主要因素,而在增湿过程中基质吸力、崩解性、土壤质地则共同决定了不同压力下相对变形率高低。当超过平均先期固结压力103.06 kPa后,相对变形率随固结压力增加而增大;压缩系数与初始含水率呈指数递增关系,初始含水率超过25%后压缩系数剧增;红土层①的压缩系数变化幅度最广（0.15~0.62 MPa-1）,均值最大（0.31 MPa-1）。从干湿效应导致的不均匀沉降角度揭示了崩壁崩坍机制,并讨论了崩岗区水保工程和监测设施不均匀沉降防治原则。其结论可为崩岗防治,工程设施维护提供一定科学依据。  相似文献   

松辽盆地榆树林油田葡萄花油层主控因素分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

丁修建  柳广弟  刘春林  孙明亮  杨晟 《高校地质学报》2013,19(1):56-63

对榆树林油田的地质、钻井和地球化学资料分析表明,榆树林油田青1 段烃源岩有机质丰度高、生烃潜力大。油源 对比表明,葡萄花油层中的油来源于青1 段烃源岩。储层以浅水三角洲沉积环境下的分流河道砂为主,属于中孔- 中渗储层。 研究区油藏类型以岩性油藏为主,油水分布平面上呈现由西南部向东北部油层逐渐减少、水层逐渐增多的趋势,剖面上呈 现西南部广泛发育油层、中部上油下水、东北部水层居多的特征。研究发现,由西南部向东北部随着烃源岩演化程度的降低, 油层发育逐渐减少,有效储集体的分布与油层的发育在平面上对应关系明显,生、排烃时期断层活动性强的区域更有利于 葡萄花油层成藏。烃源岩成熟度、有效储集体、断层活动性控制了榆树林油田葡萄花油层的成藏。  相似文献   

渭河盆地地形变观测结果分析          下载免费PDF全文

高好林  丁晓光  赵韬  苏利娜  古云鹤  关昕  张永奇 《地震工程学报》2014,36(2):292-300

在对渭河盆地GPS观测资料、流动重力和跨断层形变观测资料精细处理的基础上绘制了相应的时空变化图件,并对其进行了综合分析。结果表明：①陇县—岐山—周至—户县一线既是面应变压缩区,又是重力变化梯度带,还是布格重力异常梯度带,说明这一区域应力场异常变化与深部构造有关。②穿越该区域的陇县—岐山—马召断裂2010年以来断层活动表现为挤压变形特征,逆继承性构造运动显著。③在面应变率压缩区,地壳介质密度增加,重力场呈正向变化,断裂活动表现为挤压变形特征;反之则相反。④岐山-马召断裂2004年7月以后的两次逆继承性构造运动可能是甘肃迭部4.9和岷县6.6地震孕育发生过程中的远场效应。  相似文献   

渭河盆地GPS应变背景特征及高陵地震发震原因探讨     

丁晓光  韩晓飞  张永奇  苏利娜  张艺 《震灾防御技术》2014,9(S1):665-671

本文基于陕西2001—2010年流动GPS网观测数据,利用GAMIT/GLOBK软件对该数据进行处理,获得了渭河盆地高精度的水平运动速度场。利用最小二乘配置法得到区域应变背景特征参数,进而对高陵4.4级地震发震的可能原因进行分析。通过对主应变、剪切应变、面应变等分析研究,得到如下结论：高陵地震的发震区域易于积累剪切应变,并且容易受到应力调整的影响。汶川大震后引起周边应力重新分配调整,可能是高陵地震发生的关键要素。GPS应变场可以反映区域断层运动性质,与地质构造活动有着较好的一致性。  相似文献