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柴北缘落凤坡铬铁矿形成时代和构造背景:来自斜长花岗岩的约束
1
作者 张金明 薛万文 +3 位作者 许海全 付长垒 蒋成伍 金婷婷 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期462-477,共16页
柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及... 柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及与原特提斯洋演化的关系。研究区蛇绿岩主要由超镁铁质岩、辉长岩和斜长花岗岩组成,其中落凤坡铬铁矿赋存于超镁铁质岩中,呈豆荚状产出,具有高Cr^(#)(79.8~83.8)、低Mg^(#)(29.24~42.61)的特征,符合蛇绿岩型铬铁矿的矿物学特征。斜长花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄为(504±2.6)Ma,表明其形成于晚寒武世。全岩地球化学和同位素分析显示,斜长花岗岩具有富钠贫钾、低Sr/Y值和高Y含量的特征,结合其正的ε_(Nd)(t)(+4.68~+4.54)和ε_(Hf)(t)(+12.5~+16.9)值,表明其形成于原特提斯洋早期俯冲阶段的弧前环境,由洋壳部分熔融生成。研究认为:落凤坡铬铁矿及伴生蛇绿岩形成于535~504 Ma,代表了原特提斯洋在弧前扩张背景下的产物。 展开更多
关键词 斜长花岗岩 锆石U-Pb年龄 铬铁矿 蛇绿岩 原特提斯洋 柴达木北缘
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准噶尔盆地达坂城次凹陷沉积波动过程及对白垩系剥蚀的揭示
2
作者 王中昱 陈书平 +2 位作者 张瑞 周子勇 周钰杰 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期503-514,共12页
准噶尔盆地南缘达坂城次凹陷受燕山运动影响普遍缺失白垩系,其沉积-剥蚀过程尚不明确,制约了对该区构造演化及油气成藏规律的认识。传统剥蚀量计算方法难以回答沉积-剥蚀的动态演化过程,而盆地波动理论方法为解决这一问题提供了新思路... 准噶尔盆地南缘达坂城次凹陷受燕山运动影响普遍缺失白垩系,其沉积-剥蚀过程尚不明确,制约了对该区构造演化及油气成藏规律的认识。传统剥蚀量计算方法难以回答沉积-剥蚀的动态演化过程,而盆地波动理论方法为解决这一问题提供了新思路。本文从达坂城次凹陷残余地层沉积速率时间序列中分解出有周期规律的波动曲线,建立波动方程,重建了该区域自二叠纪以来的沉积-剥蚀历史。结果表明,盆地波动演化过程受到220 Ma、100 Ma、33 Ma等多级次周期波叠加作用,导致不同时期地层的沉积或剥蚀速率发生显著变化。该区域在白垩纪期间曾发育约430 m沉积,随之受燕山运动整体抬升影响,白垩系被剥蚀殆尽,并波及下伏侏罗系,总剥蚀量达650 m。达坂城次凹陷经历了早—中二叠世走滑拉分盆地阶段、晚二叠世至三叠纪压陷盆地阶段、侏罗纪弱伸展裂陷盆地阶段,以及白垩纪至古近纪陆内坳陷-再生前陆盆地阶段。准噶尔盆地220 Ma周期的波动过程与区域板块演化动力背景密切相关,反映了盆地波动与板块运动之间的密切联系。沉积盆地波动分析方法能够有效识别沉积间断并定量刻画不整合形成过程,为古构造-沉积演化恢复及陆相盆地油气勘探提供了科学依据。 展开更多
关键词 准噶尔盆地南缘 白垩纪 燕山运动 剥蚀量 波动分析
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基于GNSS应变率的华北地壳形变研究
3
作者 张正锋 张怀 +1 位作者 郭一村 石耀霖 《地球物理学报》 北大核心 2026年第1期113-126,共14页
华北地区构造加载速率较低但地震活动频繁,近几十年来多次强震造成了严重损失,凸显了高分辨率地壳形变和构造加载信息解析的重要性.针对GNSS数据时空梯度低、信噪比较弱的特点,本文提出了多尺度球面样条方法,基于公开发表的1180个GNSS... 华北地区构造加载速率较低但地震活动频繁,近几十年来多次强震造成了严重损失,凸显了高分辨率地壳形变和构造加载信息解析的重要性.针对GNSS数据时空梯度低、信噪比较弱的特点,本文提出了多尺度球面样条方法,基于公开发表的1180个GNSS台站速度数据,解析并获得了华北地区地壳尺度的高分辨率应变率分布,系统揭示了该区地壳形变与构造加载的空间特征和分布规律.研究显示,在印度—欧亚碰撞远场挤压与西太平洋板块俯冲折返导致的深部拉张的双重作用下,鄂尔多斯块体内部整体呈现逆时针旋转并伴随微弱拉张,面膨胀率约为2×10^(-9)a^(-1).块体边界则表现出受控于盆地断陷活动的高剪切应变率特征,鄂尔多斯西部边界的最大剪切应变率为整个华北地区最高,平均达到30×10^(-9)a^(-1).华北平原块体受到太平洋俯冲的东北向压力与河淮块体西南向挤压的共同作用,整体不存在强烈的拉长和压缩,变形速率仅约1×10^(-9)a^(-1),导致其内部剪切应变率较高,边界呈现左旋特征.太行山块体由于周边块体的带动作用而逆时针旋转,最大剪切应变率达10×10^(-9)a^(-1),进而导致唐山地区的高剪切应变率与强拉张特征,唐山地区面膨胀率约20×10^(-9)a^(-1),且局部地区构造加载强烈,为该区域大地震频发的主要因素.河淮块体内部的最大剪切应变率总体接近10×10^(-9)a^(-1).本文的量化分析结果为未来华北地区地球动力学模拟和地震动力学分析(如地震数值预测)提供了关键的数据约束. 展开更多
关键词 GNSS速度场 多尺度球面样条 华北应变率 地壳形变
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青藏高原东南缘营盘金顶北衙盘龙剖面地壳结构与化学成分 被引量：1
4
作者 赵志丹 雷杭山 +6 位作者 白志明 刘栋 王珍珍 许博 苗壮 侯增谦 莫宣学 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期256-275,共20页
大陆地壳的结构、组成和演化是地球区别于其他星球的独一无二的重要特征和现今地球科学中最重要的科学问题之一。大陆地壳在地球系统各圈层中扮演着极为重要的角色,是岩石圈与地表圈层相互作用的纽带,也是揭示壳幔物质与能量交换、岩浆... 大陆地壳的结构、组成和演化是地球区别于其他星球的独一无二的重要特征和现今地球科学中最重要的科学问题之一。大陆地壳在地球系统各圈层中扮演着极为重要的角色,是岩石圈与地表圈层相互作用的纽带,也是揭示壳幔物质与能量交换、岩浆作用和成矿作用等地质过程的重要场所。研究地壳结构、组成和演化的方法主要包括深部物理探测、岩浆携带的深源包体、古老变质岩基底和岩浆作用反演等方法。本文选择青藏高原东南缘呈北西南东向横穿西南三江造山带扬子克拉通西缘的主要地质单元,西起云南兰坪县营盘,经过兰坪县金顶、鹤庆县北衙,东至昆明盘龙的地壳剖面(简称营盘盘龙),开展了剖面宽度50 km走廊带及其邻区的地壳结构和化学成分研究。从构造上穿越了兰坪思茅地块,横跨金顶矿区、北衙矿区,东至扬子地台西缘。本文基于已有地球物理测深剖面、古老变质岩系、岩浆岩及深源地壳包体和沉积岩盖层的地球化学和年代学数据,应用地球物理、实验岩石学和岩石地球化学资料的联合限制,尝试建立了营盘—盘龙走廊带内各构造单元的地壳岩石组成模型,估算了上、中和下地壳的元素地球化学成分,并探讨了走廊带和邻区各构造单元的地壳演化、构造岩浆成矿作用过程。 展开更多
关键词 地壳结构 岩石组成模型 化学成分 地壳演化 扬子克拉通西缘 青藏高原东南缘
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岩石圈破裂过程与被动陆缘盆地地层样式 被引量：1
5
作者 田纳新 解习农 +2 位作者 李军 余笑航 杨光庆 《现代地质》 北大核心 2025年第4期857-870,共14页
岩石圈深部结构与被动陆缘沉积充填的耦合关系是盆地动力学研究的重要科学问题。以南海珠江口盆地、北大西洋被动陆缘为例,从被动陆缘深部地壳结构与盆地充填耦合角度,揭示贫岩浆型和富岩浆型陆缘沉积充填差异。研究结果表明岩石圈破裂... 岩石圈深部结构与被动陆缘沉积充填的耦合关系是盆地动力学研究的重要科学问题。以南海珠江口盆地、北大西洋被动陆缘为例,从被动陆缘深部地壳结构与盆地充填耦合角度,揭示贫岩浆型和富岩浆型陆缘沉积充填差异。研究结果表明岩石圈破裂过程经历了伸展、薄化、剥露、裂解四个阶段,空间上从陆到洋划分出近端带、细颈带、远端带和洋陆过渡带。早期伸展阶段,发育以高角度正断裂为特征的孤立断陷;进入薄化和剥露阶段,细颈带和远端带发育以低角度拆离断裂为特征的拆离断陷;直到初始洋壳出现,被动陆缘区进入漂移期,以区域热沉降为特征。因此,基于岩石圈非瞬时破裂过程所建立的被动陆缘地层样式对被动陆缘盆地油气勘探具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 被动陆缘 地层样式 岩石圈破裂过程 破裂不整合 贫岩浆型和富岩浆型陆缘
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洋板地质学研究展望:聚焦中国及邻区大洋俯冲消减带地质重建
6
作者 潘桂棠 任飞 +7 位作者 张克信 肖庆辉 陆松年 任光明 庞维华 崔晓庄 彭智敏 张向飞 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期61-88,共28页
自板块构造理论提出后,经过近60年的地质实践,针对“板块构造登陆”难题的问题根源及“洋板块地层(Oceanic Plate Stratigraphy,OPS)研究”的局限性,李廷栋院士团队提出“洋板块地质学”(Oceanic Plate Geology,OPG)的概念。这是运用板... 自板块构造理论提出后,经过近60年的地质实践,针对“板块构造登陆”难题的问题根源及“洋板块地层(Oceanic Plate Stratigraphy,OPS)研究”的局限性,李廷栋院士团队提出“洋板块地质学”(Oceanic Plate Geology,OPG)的概念。这是运用板块构造学的原理和方法,研究大陆中已消亡的大洋和弧后洋盆中的洋岩石圈板块地质遗迹的学科,主要是研究洋壳俯冲消减增生杂岩带的岩石构造组合和时空结构,重建洋壳从扩张到俯冲消亡及洋陆转换演化历史及其与相邻地壳构造单元的演化关系和动力学过程,为创新构建超大陆汇聚裂解不可逆演化论、洋陆构造体制转换论提供了切入点,具有重大科学意义。本文基于全国矿产资源潜力评价———成矿地质背景综合集成项目及其中国大地构造系列编图和综合研究成果,以及近年来特提斯构造域及邻区地质大地构造系列编图和集成研究工作,聚焦已识别出的中国及邻区存在五条大洋俯冲消减对接带的地质重建:①斋桑—额尔齐斯—南蒙古比基—索伦山—西拉木伦—长春—开山屯对接带;②乌拉尔—突厥斯坦—南天山—牛圈子—洗肠井—恩格尔乌苏—索伦山对接带;③班公湖—双湖—怒江—昌宁—孟连—清迈—劳勿—文东对接带;④宽坪—佛子岭对接带;⑤凭祥—鹰扬关—萍乡—江绍对接带。在大陆中识别已消亡的大洋(对接带)的地质遗迹,应是区域、全国乃至全球大地构造之研究的前沿和热点。 展开更多
关键词 洋板块地质学 古亚洲洋构造域 特提斯构造域 洋壳俯冲增生杂岩带 超大陆汇聚裂解 洋陆转换
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中国中央造山系洋板块地层分布与演化
7
作者 张克信 骆满生 +9 位作者 寇晓虎 何卫红 徐亚东 宋博文 王丽君 王嘉轩 王盛栋 陈奋宁 陈锐明 李承东 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期131-155,共25页
中国中央造山系从西向东横亘在中国中部,从北向南、从西向东由祁连、阿尔金、柴北缘、西昆仑、东昆仑和秦岭(含桐柏—大别、苏鲁)6个造山带组成。大地构造位于特提斯构造域北部,经历了罗迪尼亚超大陆裂解以来的原特提斯和古特提斯多岛... 中国中央造山系从西向东横亘在中国中部,从北向南、从西向东由祁连、阿尔金、柴北缘、西昆仑、东昆仑和秦岭(含桐柏—大别、苏鲁)6个造山带组成。大地构造位于特提斯构造域北部,经历了罗迪尼亚超大陆裂解以来的原特提斯和古特提斯多岛洋演化历程。本文系统梳理整合了中央造山系各时代约185个出露点的蛇绿混杂岩等洋壳残迹的物质组成、393个蛇绿岩等洋壳残块的测年数据,依据构造环境和时代分布,区划出7个OPS构造地层区和15个分区。阐述了各区和分区的OPS的岩石组合与时空分布特征。在系统收集同位素测年和OPS年代序列划分对比的基础上,构建了中央造山系首个显生宙OPS地层格架和时空演化模式,并对中央造山系特提斯演化历程进行了讨论。 展开更多
关键词 OPS 时空分布 显生宙 特提斯演化 中央造山系 大地构造
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中非剪切背景下裂陷盆地的发育机制:以Bongor盆地为例
8
作者 肖坤叶 张新顺 +4 位作者 高彦杰 王林 杜业波 王利 高华华 《地球科学》 北大核心 2025年第12期4801-4818,共18页
基于地震资料精细解析和构造物理模拟实验研究了中非剪切带Bongor盆地独特的结构构造特征及其形成演化的动力学机制.结果显示Bongor盆地整体表现为南断北超箕状断陷结构,局部发育构造转换带,沉积中心受控于边界主干断裂,现今保留明显的... 基于地震资料精细解析和构造物理模拟实验研究了中非剪切带Bongor盆地独特的结构构造特征及其形成演化的动力学机制.结果显示Bongor盆地整体表现为南断北超箕状断陷结构,局部发育构造转换带,沉积中心受控于边界主干断裂,现今保留明显的反转裂谷盆地特征,受早白垩世两期裂陷和晚白垩世末期-古近纪挤压反转共同控制.构造物理模拟实验证实了盆地受两期裂陷及其后反转作用的控制机制,并揭示两期裂陷伸展方向夹角为25°~45°.研究认为:早白垩世早期,南大西洋初始扩张引发的南非次板块与东北非次板块间近N‑S向拉张,导致包括Bongor盆地在内的中非裂谷系盆地经历第一期近南北向伸展的裂陷作用;早白垩世晚期,大西洋赤道段的扩张以及特提斯洋向欧亚大陆俯冲,导致东北非地块与南非地块之间经历近NE‑SW向的伸展作用,北西走向的Bongor经历第二期裂陷作用.研究提出了Bongor盆地形成演化的新认识,对指导下一步油气勘探具有重要意义. 展开更多
关键词 裂陷盆地 剪切带 构造物理模拟 构造演化 Bongor盆地 石油地质
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邓晋福教授的主要学术成就与贡献
9
作者 莫宣学 罗照华 刘翠 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
邓晋福教授是著名的岩石学家和岩石大地构造学家,在火成岩成因、壳幔深部过程、岩浆作用与成矿领域和我国地学领域高层次科技人才的培养方面做出了系统的杰出的贡献。他将岩石学,特别是岩浆岩石学,与基础学科结合,形成发展岩石物理化学... 邓晋福教授是著名的岩石学家和岩石大地构造学家,在火成岩成因、壳幔深部过程、岩浆作用与成矿领域和我国地学领域高层次科技人才的培养方面做出了系统的杰出的贡献。他将岩石学,特别是岩浆岩石学,与基础学科结合,形成发展岩石物理化学,推动岩石学科从描述到理论的飞跃;准确判定各种岩石构造组合与大地构造环境的关系,在此基础上剖析我国大地构造及其时间演化,推动岩石大地构造学的发展。邓晋福教授领导编制完成我国第一幅1∶250万侵入岩大地构造图,为全国矿产资源潜力评价工作作出重要贡献;运用岩石学探针的理论方法,揭示壳幔结构与深部过程,对中国东部中—新生代岩石圈减薄研究作出开创性贡献;提出亚洲和中国大陆动力学研究的新思路,以及中国“大陆根柱构造”理论模型,首次从岩石圈尺度进行中国大地构造域分区,提出中国大陆具有三层式壳幔动力学系统;创新地提出岩石圈软流圈系统的大灾变是成矿“大爆发”的根本动力源,岩石圈尺度三维不连续的再活化是大陆内大尺度成矿带的有利储矿空间。 展开更多
关键词 岩石物理化学 岩石构造组合 岩石大地构造学 岩石学探针 壳幔结构与深部过程 岩石圈减薄 大陆根柱构造 岩石圈软流圈系统的大灾变 成矿“大爆发” 岩石圈尺度三维不连续
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南天山造山带晚古生代构造属性及亲缘性:来自碎屑锆石U-Pb年代学的约束
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作者 尼加提·阿布都逊 阿比旦·阿力木江 +1 位作者 黄鹏 甘敬民 《地质科学》 北大核心 2025年第2期323-344,共22页
南天山位于中亚造山带与塔里木克拉通的交界处,其构造属性及亲缘性长期存在争议。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层最大沉积年龄和鉴别古块体构造亲缘性等方面行之有效。本文对南天山乌什塔拉地区两件碎屑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代... 南天山位于中亚造山带与塔里木克拉通的交界处,其构造属性及亲缘性长期存在争议。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层最大沉积年龄和鉴别古块体构造亲缘性等方面行之有效。本文对南天山乌什塔拉地区两件碎屑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。依据3颗最小有效年龄的加权平均值,限定研究区砂岩和片岩的最大沉积年龄分别为312±1.4 Ma和373±1.7 Ma。与柯坪塔格构造带同时代地层对比,两件样品的碎屑锆石年龄谱均以古生代年龄峰值为主,且与伊犁—中天山地块岩浆弧年龄分布规律一致,但缺乏塔里木克拉通的标志性构造—热事件年龄信息,表明塔里木并非其物源区。在物源分析基础上,结合区域岩石组合及其构造样式,认为研究区碎屑岩是南天山增生杂岩的重要组成部分,是南天山古大洋岩石圈向北俯冲消减作用的物质记录。在晚古生代期间,南天山属于伊犁—中天山地块南缘汇聚板块边缘的一部分,而非塔里木克拉通北缘的被动大陆边缘。 展开更多
关键词 碎屑锆石U-PB年龄 沉积物源 构造属性 增生杂岩 南天山
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岩浆弧系统概述
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作者 邓晋福 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期29-60,共32页
经典的板块构造理论认为大洋板块俯冲形成的沟弧之间没有岩浆活动发生,且岩浆主要来源于洋俯冲带上面的幔楔。上世纪埃达克岩的提出,证实俯冲洋壳可以产生局部熔融。最近陆续发现洋高原(无震洋脊)和活动洋中脊等大洋板片的不同部位亦可... 经典的板块构造理论认为大洋板块俯冲形成的沟弧之间没有岩浆活动发生,且岩浆主要来源于洋俯冲带上面的幔楔。上世纪埃达克岩的提出,证实俯冲洋壳可以产生局部熔融。最近陆续发现洋高原(无震洋脊)和活动洋中脊等大洋板片的不同部位亦可发生俯冲,产生部分熔融形成岩浆弧。由此,本文讨论和分析了全球典型地区大洋不同部位俯冲形成的岩浆弧实例,提出了6种岩浆弧系统的类型:(1)老洋壳俯冲形成的岩浆弧系统;(2)洋高原俯冲形成的岩浆弧系统;(3)活动洋中脊俯冲形成的岩浆弧系统;(4)年轻洋壳俯冲形成的岩浆弧系统;(5)最年轻洋壳俯冲形成的岩浆弧系统;(6)经典板块形成的岩浆弧系统。并对这6种岩浆弧系统形成的机制,火成岩构造组合及其特征随时空的演变等进行了讨论和总结。这些研究可看作进一步研究封存在中国大陆内的岩浆弧系统的一种导向。对于限定大洋板片的性质,反演已湮灭的古代大洋板块组成提供了新的视角和途径,为洋板块地质学的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 岩浆弧类型 老洋壳 洋高原 活动洋中脊 年轻洋壳 洋板块地质学
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汾渭地堑中、深层地热资源富集背景与形成机制 被引量：4
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作者 刘德民 张昌生 +5 位作者 陆婉玲 韦梅华 祁焱雅 刘菲 赵悦 姜淮 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期367-379,共13页
汾渭地堑中、深层地热资源较富集,但其成因机制不明。为了更有效地勘探开发这些资源,首先必须弄清楚其形成的地质背景和热聚敛成因。在前人研究成果的基础上,综合分析了汾渭地堑构造演化与动力学背景,深部热构造特征,源、通、储、盖条件... 汾渭地堑中、深层地热资源较富集,但其成因机制不明。为了更有效地勘探开发这些资源,首先必须弄清楚其形成的地质背景和热聚敛成因。在前人研究成果的基础上,综合分析了汾渭地堑构造演化与动力学背景,深部热构造特征,源、通、储、盖条件,并探讨了其热聚敛机制。印度-欧亚板块碰撞的远程效应形成了汾渭地堑新生代伸展拉张作用;软流圈底辟上涌,上地幔热隆起,莫霍面和居里面抬升,中、浅层低速高导体形成,地壳拉张减薄,固态剪切脆-韧性变形是中、深层地热资源形成的基础。新生代强烈的伸展拉张和特殊的构造格局是有利的控热构造,地幔传导热是目标热储最根本的动态热源,埋藏较浅的上地幔内和壳内的低速高导层是良好的导热体和热能汇集中心,是中、深层热储的直接热源和震源层,切割较深并在新生代具有强烈活动的边山断裂和控盆断裂具有良好的导热功能,是良好的导热构造和释热构造;夹有孔隙极为发育的火山岩的厚层状新生代松散沉积物,具有良好的阻热保温效果,是优质的热盖层。发育韧性剪切变形的变质基底不仅是干热岩型地热资源(固热能)的目标层,也是浅层水热型地热资源良好的热源层。源、通、储、盖四位一体的高效热聚敛地热系统促进了优质中、深层地热资源的形成和富集。 展开更多
关键词 地热资源 地热系统 控热构造系统 形成机制 汾渭地堑
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地球动力学数值模拟算法的应用现状与展望 被引量：3
13
作者 魏虹羽 李世超 王伟安 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第1期98-124,共27页
当前,数值模拟技术已成为探究地球动力学过程的重要手段。本文综述了数值模拟在地球动力学研究中的应用现状、主要算法和代码并探讨了发展前景。数值模拟通过对连续方程组进行离散化,并利用数值算法求解,从而高效模拟地质过程,预测地球... 当前,数值模拟技术已成为探究地球动力学过程的重要手段。本文综述了数值模拟在地球动力学研究中的应用现状、主要算法和代码并探讨了发展前景。数值模拟通过对连续方程组进行离散化,并利用数值算法求解,从而高效模拟地质过程,预测地球系统的动态变化。本文系统阐述了有限元法、有限差分法、边界元法和有限体积法等主流数值方法的原理、特点和适用条件;并重点探讨了有限元法在构造应力场和断层动力学模拟中的应用、有限差分法在地震波传播模拟中的应用、边界元法和有限体积法在断层力学和孔隙流体流动模拟中的应用。通过对比分析不同方法的优缺点,揭示了多种数值方法耦合是未来地球动力学数值模拟的重要发展方向;随着高性能计算技术的进步和大数据时代的到来,数值模拟技术将在地球系统科学研究中发挥越来越重要的作用。 展开更多
关键词 数值模拟 地球动力学 地质建模 数值方法 地球系统 有限元法 多物理场耦合模拟
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大陆成矿学的研究前沿与关键科学问题 被引量：1
14
作者 翟明国 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期1-22,共22页
把大陆成矿学作为一门学科提出是基于近年大陆动力学和矿床学取得一系列进展的基础上的,从这个角度而言,大陆成矿学是矿床学研究的新阶段,是大陆动力学与矿床学的交叉学科。在新一轮找矿战略行动中,成矿理论和勘探理论研究仍然是亟待突... 把大陆成矿学作为一门学科提出是基于近年大陆动力学和矿床学取得一系列进展的基础上的,从这个角度而言,大陆成矿学是矿床学研究的新阶段,是大陆动力学与矿床学的交叉学科。在新一轮找矿战略行动中,成矿理论和勘探理论研究仍然是亟待突破的瓶颈。人类开发和利用的矿产资源绝大多数是大陆资源。大陆成矿学从成矿地域和地质背景上,主要可分为陆内成矿和陆缘成矿作用。陆内成矿作用包括大陆裂谷成矿、克拉通成矿、陆内造山成矿、地幔柱成矿等;陆缘成矿作用包括大陆边缘成矿、大陆增生成矿和大陆碰撞成矿等。相关的科学前沿与关键科学问题有很多,这里强调:①元素行为以及圈层间相互作用;②流体与成矿作用的精细过程;③分散和稀少元素的巨量富集;④重大地质事件与元素的重新配置;⑤大陆演化与成矿演化的同步性及不可重复性。这些科学问题都会聚焦到成矿作用的时-空不均一性,以及成矿过程的复杂性和成矿类型的非单一性上,大陆成矿作用利用已有的成矿模式和传统的板块成矿理论还不能完满解释上述问题。深入的地质调查与实验研究和典型实例的解剖与对比研究是必要的。中国的大陆演化记录全面和复杂,克拉通与造山带都很有特色,其中华北克拉通元古宙暴贫暴富成矿(包括白云鄂博REE矿)、中生代华北克拉通破坏与华南大花岗岩省成矿(包括低温成矿域)、中亚增生型-青藏碰撞型造山带成矿与特提斯构造域叠合成矿、峨眉山地幔柱成矿以及高分异花岗岩-伟晶岩成矿等。近些年来对它们的研究已经有重大突破,提出了不少新的见解。希望地质与矿产界的科学、技术和工程人员更加关注大陆成矿理论的发展,为找矿勘查实践和大陆动力学的推动作出更大贡献。 展开更多
关键词 大陆成矿学 研究前沿 关键科学问题 中国研究进展
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青藏高原北部欧龙布鲁克地体寒武纪苗岭世古地磁研究及其构造意义
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作者 曹勇 孙知明 +4 位作者 裴军令 仝亚博 李海兵 许伟 叶小舟 《地球学报》 北大核心 2025年第6期1095-1106,共12页
青藏高原北部是原特提斯洋闭合所形成的早古生代造山系,其早古生代古地理位置对研究原特提斯洋的演化过程至关重要。欧龙布鲁克地体保存了相对连续且具有生物年代学约束的寒武纪地层,为限定原特提斯洋演化提供了重要的窗口。本次研究对... 青藏高原北部是原特提斯洋闭合所形成的早古生代造山系,其早古生代古地理位置对研究原特提斯洋的演化过程至关重要。欧龙布鲁克地体保存了相对连续且具有生物年代学约束的寒武纪地层,为限定原特提斯洋演化提供了重要的窗口。本次研究对欧龙布鲁克地体寒武纪苗岭世灰岩开展了系统的古地磁采样和测试,通过系统热退磁获得了10个采点的高温特征剩磁分量,其构造校正后的平均方向为Ds=221.6°,Is=-40.9°,κs=87.8,α95=5.2°。高温特征剩磁分量通过了褶皱检验和倒转检验,结合岩石磁学和显微构造分析,认为所获得的高温特征剩磁分量为岩石形成时的原生剩磁。古地磁结果表明青藏高原北部欧龙布鲁克地体寒武纪苗岭世的古纬度为(23.4±3.8)°S(参考点:37.2°N/96.5°E)。对比前人古地磁结果显示欧龙布鲁克地体在晚寒武世期间未发生明显的纬向运动。综合分析地质资料提出欧龙布鲁克地体在寒武纪苗岭世位于冈瓦纳大陆印度板块西北部,原特提斯洋主要分支洋盆在晚寒武世处于南半球低纬度地区。 展开更多
关键词 青藏高原北部 欧龙布鲁克地体 寒武纪 原特提斯洋 古地磁
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利用InSAR和GPS数据研究狭义海原断裂带的现今运动特征
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作者 刘洋 刘佳亮 许才军 《地球物理学报》 北大核心 2025年第12期4617-4634,共18页
狭义海原断裂带位于青藏高原东北缘的弧形构造带,由西段(HYW)、中段(HYM)和东段(HYE)组成,构造运动复杂,地震活动强烈.目前针对其运动学特征的研究结果之间差异较大.本文利用覆盖狭义海原断裂带的InSAR(观测时间段为2017—2021年)和GPS... 狭义海原断裂带位于青藏高原东北缘的弧形构造带,由西段(HYW)、中段(HYM)和东段(HYE)组成,构造运动复杂,地震活动强烈.目前针对其运动学特征的研究结果之间差异较大.本文利用覆盖狭义海原断裂带的InSAR(观测时间段为2017—2021年)和GPS(观测时间段为1999—2016年)数据提取了形变速率场,使用二维弹性位错模型反演了狭义海原断裂带的深部滑动速率与闭锁深度,基于上述结果对三维块体模型的深部滑动速率进行先验约束,进而获得了狭义海原断裂带的闭锁系数(PHI)与滑动亏损.结果表明:狭义海原断裂带视线向(LOS)形变速率为-5~5 mm·a^(-1),断层两侧形变速率差异较大;二维弹性位错模型结果表明狭义海原断裂带深部走滑速率从HYW段向HYE段呈递减趋势,闭锁深度沿走向分布不均匀;三维块体模型结果表明狭义海原断裂带深部滑动速率从HYW段的5.4 mm·a^(-1)递减至HYE段的3.1 mm·a^(-1),HYW段、HYM段和HYE段分别在4~11 km、7 km和2~16km的深度范围内表现为强闭锁(PHI>0.7),在强闭锁深度范围内的滑动亏损从4.51 mm·a^(-1)递减至2.51 mm·a^(-1).自西向东,狭义海原断裂带深部滑动速率呈现递减趋势,其可能与该断裂带自西向东渐进式横向生长等相关;且具有由走滑运动向倾滑运动转化的特征,其可能与青藏高原东北缘的推挤作用有关.狭义海原断裂带存在深部蠕滑现象,蠕滑速率自西向东逐渐减小. HYW段、HYM段和HYE段自1920年海原8.5级大地震以来累积的矩震级分别为MW 6.57、MW 6.41和MW 6.42.凹凸体的存在使得狭义海原断裂带既能发生单段破裂从而形成震级相对较小的中强震,也能发生级联破裂从而形成震级相对较大的巨大地震. 展开更多
关键词 狭义海原断裂带 INSAR GPS 弹性位错模型 块体模型
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郯庐断裂带中南段构造应力场与地壳强度
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作者 孟文 陈群策 +1 位作者 郭祥云 黄鑫 《地质力学学报》 北大核心 2025年第6期1177-1187,共11页
合理估算地壳强度、准确评价地壳抵抗构造变形或破裂的能力,是地震危险性评价和地球动力学研究的关键科学问题。基于郯庐断裂带中南段钻孔测井资料和震源机制解译结果,分析了其构造应力场分布特征。研究结果显示,郯庐断裂带中南段深、... 合理估算地壳强度、准确评价地壳抵抗构造变形或破裂的能力,是地震危险性评价和地球动力学研究的关键科学问题。基于郯庐断裂带中南段钻孔测井资料和震源机制解译结果,分析了其构造应力场分布特征。研究结果显示,郯庐断裂带中南段深、浅地壳应力特征基本一致,应力类型主要为走滑型,最大水平主应力方向以北东东向为主。区域断层摩擦系数约为0.3,远低于Byerlee定律的0.6~1.0,断层摩擦强度处于中等水平;进一步以此为约束,建立了郯庐断裂带中南段的地壳强度剖面,揭示了相对较强的中—上地壳和极弱的下地壳,区域构造应力主要通过中—上地壳传递。此外,极弱的下地壳与中生代以来华北克拉通破坏具有密切的联系,其可能同时是导致岩石圈减薄等深部变形过程的结果和促进因素。 展开更多
关键词 构造应力 地壳强度 郯庐断裂带 深部变形
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四川盆地前寒武纪基底构造新模式:来自地震层析成像的约束
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作者 王剑 王志 +5 位作者 杜秋定 沈利军 邬光辉 周刚 和源 温银宇 《地球物理学报》 北大核心 2025年第9期3401-3414,共14页
四川盆地基底隆-拗格局深刻影响并约束了沉积盆地岩相古地理演化特征,从而控制了盆地优质烃源岩及规模性储层的分布等关键石油地质条件.该研究通过收集和处理最新获得的四川盆地及周边区域98个固定台站以及近年布置的335个临时台站记录... 四川盆地基底隆-拗格局深刻影响并约束了沉积盆地岩相古地理演化特征,从而控制了盆地优质烃源岩及规模性储层的分布等关键石油地质条件.该研究通过收集和处理最新获得的四川盆地及周边区域98个固定台站以及近年布置的335个临时台站记录的104358条Pg,P和Pn纵波多震相地震走时数据资料,采用与多震相联合反演与双差地震定位新方法,重建了四川盆地0~30 km深度的高分辨三维纵波速度结构.地质-地球物理及油气勘探资料综合研究表明,在盆地西北和东北侧,分别存在成都—绵阳—广元—万源和万州—涪陵—赤水两个前寒武纪基底拗陷带,两者构成了一个向西南开口的“马蹄型”拗陷构造;而在盆地的中部和西南部,则存在遂宁—乐山—威信隆起带,并构成了一个“L型”隆起构造;盆地前寒武纪基底隆起与拗陷构造相互耦合,构成了四川盆地前寒武纪基底“两拗一隆”的隆拗格局新模式.855个油气钻井资料研究表明,超过90%的优质烃源岩分布在拗陷带或拗陷边坡带,同时,该隆拗格局新模式还约束了含油气盆地与规模性储层的分布.上述研究成果为四川盆地油气资源勘探提供了新的地球物理学证据,同时对于盆地油气资源潜力分析也具有十分重要的意义. 展开更多
关键词 四川盆地 前寒武纪基底结构 多震相联合反演 三维纵波速度模型 盆地隆拗新格局
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从冈瓦纳聚合阶段早期生命辐射的构造环境因子到地球系统科学
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作者 姚金龙 崔鹏远 +3 位作者 韩以贵 张东海 刘潜 赵国春 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期475-488,共14页
在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,... 在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,现代板块构造可能在这一时期建立。可见地球表生圈层与固体圈层之间存在紧密的相互作用。但是,这一时期推动表生圈层巨变的构造因子及其作用机制争议巨大,目前大多局限于概念模型。地球多圈层定量化数据规律显示,这一时期可能以罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解诱发雪球地球和启动增氧为开端。其后,冈瓦纳大陆聚合期间,现代板块构造体制下持续超过2亿年的造山作用形成了总规模超过9000 km的巨型造山带,为地球表生圈层巨变、质变提供了持续驱动力。这一时期的大规模造山带、高压超高压变质和温压比(T/P)急剧下降,表明造山规模均接近现代地球;其根本原因在于大规模大陆深俯冲。另一方面,地幔降温,洋壳减薄,地球上的海陆二分性在这一时期更为显著,地形起伏可能在这一时期达到前所未有的水平,能够为动物活动提供生态空间位置。在海陆二分性的加持下,这些低纬度山脉引发了超强的风化剥蚀作用,为海洋提供了巨量陆缘沉积物,海水Sr同位素在这一时期达到了地球历史最高值。此外,雪球地球也对大陆风化有所贡献。巨量陆缘沉积物和营养元素深刻改变了海洋成分并提升了生产力,持续驱动了增氧事件。另外,新元古代晚期至寒武纪,地球磁场强度极弱,超强宇宙辐射有利于基因突变和生物多样性形成,这可能与地球内核的形成有关;此外还可能发生了真极移和高频倒转。多方面偶然和必然条件的共同作用,为早期生命辐射提供了基因和环境诱因以及生态位置(即外因),最终形成了多圈层相互作用的地球系统。 展开更多
关键词 现代板块构造 冈瓦纳大陆 巨型造山 大陆风化 早期生命辐射 海陆二分性 地球磁场与内核形成 地球系统科学
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中拉萨地体当惹雍措锆石微量元素特征及其对地壳厚度演化的指示
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作者 刘晓惠 刘一珉 +4 位作者 丁林 郭晓玉 黄兴富 李蕙琳 高锐 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期343-366,共24页
拉萨地体位于青藏高原南部,是全球地壳厚度最大的区域之一。然而,拉萨地体地壳增厚的时间和过程仍存在一定争议。锆石的微量元素特征受控于锆石与其他微量元素载体矿物之间的共生关系,即不同矿物的分配系数不同,因此,锆石微量元素可用... 拉萨地体位于青藏高原南部,是全球地壳厚度最大的区域之一。然而,拉萨地体地壳增厚的时间和过程仍存在一定争议。锆石的微量元素特征受控于锆石与其他微量元素载体矿物之间的共生关系,即不同矿物的分配系数不同,因此,锆石微量元素可用于定量重建地壳厚度。本研究对来自中拉萨地体当惹雍措地区的岩浆岩和沉积岩中的锆石开展了U-Pb年代学和微量元素地球化学研究。利用锆石的Eu异常对地壳厚度进行定量重建,结果显示,中拉萨地体在侏罗纪至新近纪期间,经历了两次地壳减薄(150~130和85~65 Ma)和两次地壳增厚(130~85和65~15 Ma)事件。在150~130 Ma期间,中拉萨地体地壳减薄主要与班公湖—怒江洋的板片回撤有关。在130~85 Ma期间,由于新特提斯洋向北俯冲和班公湖—怒江洋向南俯冲,中拉萨地体发生了地壳增厚。在85~65 Ma期间,新特提斯洋的板片回撤和弧后拉张导致中拉萨地体再次发生地壳减薄。在65~15 Ma,印度与亚欧板块的碰撞和后续挤压作用,导致中拉萨地体地壳再次加厚。 展开更多
关键词 青藏高原 中拉萨地体 地壳厚度 锆石U-PB年龄 锆石微量元素
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