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花岗岩是地球区别于太阳系其他行星的重要特征,研究花岗岩的演化对于理解现今地球大陆地壳的形成有重要意义.结晶分异是岩浆演化的主要机制之一.然而,由于花岗质岩浆黏度高,为非牛顿流体,结晶分异在酸性岩浆中有效与否仍有争议.本文侧重物理分析方法,以此审视花岗质岩浆在非运移过程——在岩浆房中及岩浆就位后的结晶分异作用.通过物理计算及分析,我们认为,花岗质岩浆高黏度的特性使得一般的矿物颗粒在岩浆房中受阻沉降速度极小(~10~(-9)~10~(-7)m s~(-1)),因而在存在岩浆对流时,颗粒的堆晶过程将受到影响,岩浆成分趋于均一;当岩浆房演化至晶粥状态(结晶度F~40~50%)后,岩浆对流基本停止,此时粒间熔体可通过颗粒的受阻沉降及压实作用挤出,汇聚成高硅熔体层.高硅熔体层可进一步形成高硅花岗岩、流纹岩.在岩浆房演化至不同程度时,晶粥体多期次的活化及岩浆的上侵可能形成成分变化的复式岩体.此外,以华南富锂氟花岗岩为代表的特殊花岗岩类,相对于一般花岗质岩浆具有更低的黏度和固相线,可能以结晶分异作用产生矿物组合及成分上的垂向分带.而侵入体中小尺度的成分变化结构不是重力分异的结果,流动分异或许起着关键作用.综合来说,花岗质岩浆能够发生结晶分异;高分异特征的高硅花岗岩及火山岩可能是酸性岩浆结晶分异的产物,而花岗岩可能是结晶分异形成的堆晶. 相似文献
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云南早新生代地层不仅记录了印度—欧亚板块碰撞以来早期的构造变形过程,还记录了大量区域气候和生物演化的信息,具有重要的科学研究价值.我们选取云南曲靖盆地晚始新世蔡家冲小屯组和蔡家冲组地层,尝试以环境磁学手段探讨晚始新世古环境的变化.主要通过地层的岩石磁学分析,结合沉积相变化,揭示出小屯组—蔡家冲组期间盆地经历了四个演化阶段,其中前三个阶段沉积相由河流—浅湖相逐渐演化为半深湖相,磁化率呈逐步降低的趋势;第四阶段伴随着火山碎屑物质的出现,磁化率值突然升高.根据典型样品的岩石磁学分析以及其他证据,揭示出磁化率值的降低主要受成壤作用减弱所导致的磁性矿物种类和含量的变化所引起.与通常气候变干冷造成的成壤作用减弱不同,该地层磁化率值的降低是由于沉积环境由河流—浅湖逐渐转变为半深湖,造成氧化环境逐步转变为还原环境,进而引起成壤作用减弱所造成.对于沉积环境变化的原因,可能由局部的构造运动造成或是气候变湿的影响.指示在相同物源环境下,磁化率值的变化在一定程度上响应古气候环境变化.因此,磁化率可作为早新生代气候环境变化研究的一种有效古气候代用指标. 相似文献
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本文提出了一种基于密集线性台阵的虚拟地震测深新方法,该方法在引入密集线性台阵数据的基础上,对之前广泛应用的单台虚拟地震测深方法进行了改进.针对复杂构造地区,新方法不再依赖传统的平面波入射假设,而是通过直接提取测线上的Ss直达波与Ss Pmp反射波震相走时,来更准确地约束反射点处Moho面深度.我们将新方法应用于跨龙门山构造带布设的密集流动地震台阵数据,对扬子克拉通与青藏高原构造边界带下方的地壳厚度进行了研究.结果表明扬子克拉通西部地壳相对较薄,地壳在龙门山构造带内部沿北西向迅速增厚.该区域地壳厚度变化特征可能与自新生代以来印度—欧亚板块碰撞所导致的青藏高原隆升过程有关.与单台虚拟地震测深方法相比,新方法对于复杂构造区域地壳厚度,如跨龙门山构造带,有着更可靠的约束. 相似文献
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郯庐断裂渤海湾北段纵贯辽宁省,现今仍然活动,1975年海城MS7.3地震就发生在该断裂系统上.利用2005年5月至2006年4月布设的渤海湾流动地震台阵观测数据,结合辽宁省固定地震台网数据,重新拾取了780个区域小地震,并使用双差地震定位方法获得了546个地震事件的定位结果.通过自助法得到双差定位的平均水平误差和深度误差分别为1.5和1.9km.结果显示在观测周期内,郯庐断裂渤海湾北段主断裂地震不活跃,但是主断裂东侧的海城河断裂和太子河断裂小震沿断裂呈条带状密集分布.利用gCAP(general Cut and Paste)方法计算了区域地震震源机制解,选取出4个可信的震源机制解;综合前人已有结果,认为研究区的小地震震源机制主要以走滑与正断为主,与区域构造应力场吻合良好.海城河和太子河断裂的地震活动深达中下地壳,结合热流数据和岩石物理实验,推测研究区中下地壳由干燥的镁铁质岩石组成. 相似文献
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板块构造是指地球外壳岩石圈块体在地球表面的(水平)运动及其相互作用.自50年前板块构造理论建立以来,对板块运动的动力来源这一问题一直存在争议.早期的观点认为是"自下而上"机制,即板块运动受控于板块之下的地幔对流系统,特别是起源于核幔边界的地幔柱作用于板块底部,促使大陆裂解,并驱动板块运动.而现今较为普遍接受的观点则是"自上而下"机制,即认为板块运动的驱动力主要来源于板块自身的负浮力(即重力大于浮力),板块构造和地幔对流均受控于板块的俯冲作用,因此板块构造又被称为俯冲构造.这一观点得到了众多地质和地球物理观测的支持.进一步研究表明,个别板块增速、减速与单一地幔柱活动在百万年时间尺度具有耦合关系;多个板块内稳定克拉通地区地表隆升、沉积速率与地幔柱相关的岩浆活动在亿年时间尺度存在时空相关性;而全球范围的超大陆聚合、裂解与超级地幔柱活动在二十亿年以来的地质历史时期表现为周期性耦合关系.这些不同时空尺度的耦合现象均表明,板块构造与地幔柱构造在地球演化过程中是紧密联系、相互作用的,地幔柱构造对板块运动产生了不可忽视的影响.因此,需要将板块构造和地幔柱构造这两大地球构造体系加以联合,开展综合分析与研究,才能获得对板块构造和整个地球动力系统运行机制的全面认识. 相似文献
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文章使用9个气候模式的数值试验数据,研究了末次冰盛期中国西部冰川物质平衡线高度(ELA),以期加深理解冰期青藏高原地表环境以及ELA变化成因.相对于工业化革命前期这一参考时段,末次冰盛期青藏高原夏季普遍降温4-8℃,年降水量平均减少25%.在降温和降水减少的共同作用下,中国西部ELA降低,不同区域之间降幅存在差异.在青藏高原地区,其南缘和西北部下降1100m,中部腹地下降650-800m,东部下降550-800m且由西南向东北逐渐变小.中国境内天山上的ELA下降不超过650m,祁连山和阿尔泰山上的下降值在500~600m.另外,水平分辨率高的气候模式能模拟出青藏髙原中部ELA下降不超过500m的低值,这与古冰川遗迹记录一致;末次冰盛期青藏高原冰川物质积累区主要发生在边缘山地,其面积扩张至现代的2-5倍,但仍未覆盖到高原中部. 相似文献
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基于接收函数主成分分析法的地壳结构研究 总被引：1，自引：0，他引：1
远震接收函数方法是研究地壳结构的常用方法之一.在单个地震台站的接收函数分析中,既可以利用不同接收函数Ps转换震相以及地表多次反射震相的平均特征获得台站下方一维平均地壳结构信息,也可以基于Ps转换震相随背方位角的变化特征提取地壳结构的变化信息(如倾斜界面或各向异性).然而,由于噪声干扰,后一方面的研究往往存在困难.针对这一问题,文章引入信号处理中的主成分分析法,提出了基于单个地震台站接收函数数据矩阵的主成分分析方法.利用不同主成分互不相关且反映原始数据不同特征的性质,通过提取单个台站接收函数数据矩阵的不同主成分并分别进行重构,获得台站下方的地壳结构信息.理论模拟结果表明,径向接收函数的第一主成分包含数据主体信息,反映台站下方一维平均地壳结构特征;而其第二主成分以及切向接收函数第一主成分则反映台站下方地壳结构的变化特征.文章重点针对壳内存在倾斜界面结构的情况,进行了接收函数主成分提取和重构的理论模拟研究;并在此基础上,基于布设在四川盆地中部一宽频带流动地震台站s233的远震波形记录,开展了接收函数主成分分析的实际结构应用研究.文章研究结果显示,台站s233下方可能存在两个近平行的壳内倾斜界面.与前人测井、电法及人工源地震剖面结果对比表明,浅部倾斜界面可能代表了四川盆地前寒武纪结晶基底顶界面,深部界面可能指示上、下地壳的分界面,即康拉德界面.文章通过理论模拟和实际应用研究,验证了接收函数主成分分析方法在研究地壳结构中的有效性. 相似文献
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中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系 总被引：5，自引：10，他引：5
矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。 相似文献
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中亚干旱区咸海面积变化与人类活动及气候变化的关联研究 总被引：4，自引：2，他引：2
咸海是亚洲仅次于里海的第二大内陆咸水湖, 20世纪60年代以来湖泊面积急剧萎缩。基于1960 - 2018年咸海的面积数据、 CRU气温和降水数据以及咸海流域灌溉面积、 水库容量等资料, 定量分析了1960年以来咸海湖泊面积的变化情况, 并从气候变化与人类活动两方面探究了咸海面积变化的主要影响因素。结果表明： 1960 - 2018年咸海的面积由6.85×104 km2持续萎缩至（8.32±0.19）×103 km2, 共减少了（6.02±0.02）×104 km2（约87.85%）, 其中1960 - 2009年面积萎缩了（5.94±0.02）×104 km2（约86.77%）, 而在2009 - 2018年其面积萎缩速率明显放缓, 减少了740.04 km2（约8.17%）。统计结果显示, 1960年以来强烈的人类活动（主要表现为灌溉用水和水库储水量的持续增加）是导致咸海面积急剧萎缩的主要因素, 其对咸海面积变化的影响远大于气候变化。在中亚地区气候继续向暖湿变化的背景下, 咸海流域应尽快调整以农业灌溉为主的用水结构, 否则在上游冰川融水达到峰值后, 咸海可能面临干涸的危险。 相似文献
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以1960年以来西藏境内已有记载的27次冰湖溃决灾害事件作为研究对象,基于西藏国家气象站点长时间序列（有效记录至今）日气温和日降雨数据,计算得到16个极端气温指数和6个极端降雨指数。通过主成分变换,提取综合极端气温指数和综合极端降雨指数,并进行历史（10年内对比）极端气候特征对比,获得冰湖溃决灾害发生当年及当月极端气候状态,结果表明西藏冰湖溃决灾害发生期（当年及当月）极端气候特征显著,反映极端气候状态对于激发西藏冰湖溃决灾害发生的重要贡献,具体表现为：(1) 67%（18次）的冰湖溃决事件发生当年综合极端气温指数和综合极端降雨指数均大于前期50%年份的综合极端气候指数,其中,13次灾害发生当年极端气候异常水平超过前期70%年份;(2)已有灾害暴发月份记载的25次冰湖溃决事件中,19次冰湖溃决事件发生当月极端气候指数异常偏高,11次冰湖溃决事件发生当月极端气温和极端降水均大于75%往年同期综合极端气候指数;(3)部分灾害事件如扎日错（1981年6月)、龙纠错溃决（2000年8月）等,灾害发生当年极端气温状态低于往年,而暴发当月综合极端气温指数和综合极端降雨指数均大于历史同期水平,表现为加剧状态;(4)所有冰湖溃决灾害发生当月的综合极端气温指数均高于往年同期指数,表明短历时极端气温事件对高原冰湖溃决灾害形成具有重要影响。 相似文献