2025, 31(4): 557-575.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025053
2025, 31(4): 576-588.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025068
2025, 31(4): 589-603.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025016
2025, 31(4): 604-616.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025036
2025, 31(4): 617-637.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025020
2025, 31(4): 638-656.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025043
2025, 31(4): 657-672.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024135
2025, 31(4): 673-689.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025032
2025, 31(4): 690-703.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024111
2025, 31(4): 704-719.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025054
2025, 31(4): 720-739.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025003
2025, 31(4): 740-754.
doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025028
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025148
摘要:
锡作为支撑信息产业、航空航天及国防科技等战略领域的关键矿产,全球锡矿资源分布极度不均匀。开展全球主要锡矿产区对比研究,对理解锡矿成矿规律及全球锡矿勘查和开采具有重要意义。为更好的理解不同构造背景下锡矿床形成构造环境及不同类型锡矿床构造控矿样式,本文系统梳理了大陆裂谷和3种汇聚型板块边界典型锡矿床产出构造环境,总结了常见锡矿床构造控矿样式,取得如下认识:(1)热液流体中锡的迁移及锡石沉淀数值模拟研究显示成矿热液未被花岗岩类围岩完全缓冲是许多岩浆热液型锡矿床的共同特征,这也凸显了构造通道对热液成锡矿的重要意义。(2)无论是裂谷伸展、安第斯型大陆边缘挤压、西太平洋型大陆边缘弧后伸展、碰撞造山后伸展构造背景,热液锡矿床成矿仍符合岩浆热液型锡矿成矿模型的一贯主张,即上述伸展背景下高分异的长英质岩石主导锡成矿作用,伸展/张扭性构造背景有利于热液锡矿床形成。此外,近年部分学者报道了同增生造山过程中变质作用导致锡的预富集,并详细揭示了进变质过程中锡的活化和退变质过程中黑云母绿泥石化释放Sn形成锡石过程。上述研究为碰撞造山型锡矿成矿理论发展奠定了基础。(3)岩浆热液型锡矿床以矽卡岩型和石英脉型锡矿床为主,通常二者常伴生出现。成锡岩体内部及周缘长发育含锡的岩浆冷凝收缩裂隙、水岩分离裂隙、岩浆侵位挤压裂隙和区域构造应力叠加裂隙等。远离成锡岩体受岩石流变学差异或断裂(切层断层和顺层断层)的强烈控制,形成多样的矿化网络结构。根据矿化网络结构内是否发育角砾把含矿脉分为两类。一是不发育角砾的容矿构造,按复杂程度逐渐增加分为单脉、单脉复合系统、“非”字脉系统、对称复合脉系统和不对称复合脉系统。单脉的形态及延伸与容矿构造力学性质关系密切。二是发育角砾的容矿构造,按复杂程度逐渐增加分为产于剪切带内对称脉、角砾脉系统、脉与顶板网脉复合系统、多角砾脉复合系统。构造序次和构造分异的厘定对热液锡矿床构造控矿作用的研究具有重要作用,加强典型矿床/矿集区构造序次和构造分异的精细填图并结合数值模拟和岩石流变学实验研究是热液锡矿床构造控矿作用研究的发展方向。
锡作为支撑信息产业、航空航天及国防科技等战略领域的关键矿产,全球锡矿资源分布极度不均匀。开展全球主要锡矿产区对比研究,对理解锡矿成矿规律及全球锡矿勘查和开采具有重要意义。为更好的理解不同构造背景下锡矿床形成构造环境及不同类型锡矿床构造控矿样式,本文系统梳理了大陆裂谷和3种汇聚型板块边界典型锡矿床产出构造环境,总结了常见锡矿床构造控矿样式,取得如下认识:(1)热液流体中锡的迁移及锡石沉淀数值模拟研究显示成矿热液未被花岗岩类围岩完全缓冲是许多岩浆热液型锡矿床的共同特征,这也凸显了构造通道对热液成锡矿的重要意义。(2)无论是裂谷伸展、安第斯型大陆边缘挤压、西太平洋型大陆边缘弧后伸展、碰撞造山后伸展构造背景,热液锡矿床成矿仍符合岩浆热液型锡矿成矿模型的一贯主张,即上述伸展背景下高分异的长英质岩石主导锡成矿作用,伸展/张扭性构造背景有利于热液锡矿床形成。此外,近年部分学者报道了同增生造山过程中变质作用导致锡的预富集,并详细揭示了进变质过程中锡的活化和退变质过程中黑云母绿泥石化释放Sn形成锡石过程。上述研究为碰撞造山型锡矿成矿理论发展奠定了基础。(3)岩浆热液型锡矿床以矽卡岩型和石英脉型锡矿床为主,通常二者常伴生出现。成锡岩体内部及周缘长发育含锡的岩浆冷凝收缩裂隙、水岩分离裂隙、岩浆侵位挤压裂隙和区域构造应力叠加裂隙等。远离成锡岩体受岩石流变学差异或断裂(切层断层和顺层断层)的强烈控制,形成多样的矿化网络结构。根据矿化网络结构内是否发育角砾把含矿脉分为两类。一是不发育角砾的容矿构造,按复杂程度逐渐增加分为单脉、单脉复合系统、“非”字脉系统、对称复合脉系统和不对称复合脉系统。单脉的形态及延伸与容矿构造力学性质关系密切。二是发育角砾的容矿构造,按复杂程度逐渐增加分为产于剪切带内对称脉、角砾脉系统、脉与顶板网脉复合系统、多角砾脉复合系统。构造序次和构造分异的厘定对热液锡矿床构造控矿作用的研究具有重要作用,加强典型矿床/矿集区构造序次和构造分异的精细填图并结合数值模拟和岩石流变学实验研究是热液锡矿床构造控矿作用研究的发展方向。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025124
摘要:
新生代初期印度和欧亚板块的碰撞引起了青藏高原多阶段的快速隆升,不仅造就了美丽的高原地貌景观,形成了丰富的矿产资源,同时也影响着亚洲大陆乃至全球的气候、环境及灾害演变。青藏高原及周边地区构造活动强烈、地震等自然灾害频发,而做为众灾之首的地震,更是伴随着高原构造地貌格局的形成、演化和发展的全过程,遍布于高原不同位置。已有的强震记录表明,发生在青藏高原及周缘的强震占据了中国大陆及邻区强震的一半以上,而控制这些强震孕育和发生的是遍布高原不同位置、不同性质、不同规模的活动断裂(带)。论文总结了多年来青藏高原活动断裂与地震灾害研究成果,综合第二次青藏高原综合科学考察任务九活动断裂与地震灾害专题获得主要活动断裂带空间分布、活动习性、地震灾害特征等的基础上,结合现今变形场特征、地震活动、应力场特征等,对高原不同区域的强震构造环境与变形特征进行分析,进而评估了高原未来强震危险趋势。论文综合获得的青藏高原活动断裂图像显示,高原不同区域由规模、性质、活动特征等不尽相同的活动断裂组成了现今构造活动图像,不同区域强震构造环境的形成和演化均经历了长时间、多阶段的构造变形和演化过程,逐渐形成了现今的强震构造环境和格局,控制着不同区域强震的孕育和发生。青藏高原现今地壳形变场显示,高原整体表现出向北东方向水平速率逐渐降低运动的同时,向东表现为块体的有限挤出,而应力场特征表现为高原内部的剪切拉张和周缘的挤压为主要特征。基于活动构造和地壳形变的强震发生率揭示的青藏高原强震发生的长期危险性趋势显示,高原强震活动显示为典型的分区分块模式,在高原的周缘和内部断裂活动密集区,是未来强震发生的主要区域,高原周缘构造和地貌的边界带未来强震活动有增强的趋势。
新生代初期印度和欧亚板块的碰撞引起了青藏高原多阶段的快速隆升,不仅造就了美丽的高原地貌景观,形成了丰富的矿产资源,同时也影响着亚洲大陆乃至全球的气候、环境及灾害演变。青藏高原及周边地区构造活动强烈、地震等自然灾害频发,而做为众灾之首的地震,更是伴随着高原构造地貌格局的形成、演化和发展的全过程,遍布于高原不同位置。已有的强震记录表明,发生在青藏高原及周缘的强震占据了中国大陆及邻区强震的一半以上,而控制这些强震孕育和发生的是遍布高原不同位置、不同性质、不同规模的活动断裂(带)。论文总结了多年来青藏高原活动断裂与地震灾害研究成果,综合第二次青藏高原综合科学考察任务九活动断裂与地震灾害专题获得主要活动断裂带空间分布、活动习性、地震灾害特征等的基础上,结合现今变形场特征、地震活动、应力场特征等,对高原不同区域的强震构造环境与变形特征进行分析,进而评估了高原未来强震危险趋势。论文综合获得的青藏高原活动断裂图像显示,高原不同区域由规模、性质、活动特征等不尽相同的活动断裂组成了现今构造活动图像,不同区域强震构造环境的形成和演化均经历了长时间、多阶段的构造变形和演化过程,逐渐形成了现今的强震构造环境和格局,控制着不同区域强震的孕育和发生。青藏高原现今地壳形变场显示,高原整体表现出向北东方向水平速率逐渐降低运动的同时,向东表现为块体的有限挤出,而应力场特征表现为高原内部的剪切拉张和周缘的挤压为主要特征。基于活动构造和地壳形变的强震发生率揭示的青藏高原强震发生的长期危险性趋势显示,高原强震活动显示为典型的分区分块模式,在高原的周缘和内部断裂活动密集区,是未来强震发生的主要区域,高原周缘构造和地貌的边界带未来强震活动有增强的趋势。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025149
摘要:
本文提出了一种热力学一致的相场框架,用于模拟岩土材料中非连续结构的起裂与演化。该模型基于体应变–偏应变分解推导新的裂纹驱动力,并同时考虑拉伸、压缩和剪切的劣化机制。通过引入惯性效应,模型能够捕捉压缩带的动态发展过程,其中波动扰动会诱发微裂纹扩展、颗粒破碎和摩擦性重排。所采用的单元全耦合算法具有良好的数值稳定性和快速收敛性。该框架可再现典型的断裂模式,包括拉伸、剪切、拉–剪混合以及压–剪混合破坏,并基于Benzeggagh–Kenane准则实现不同断裂模式的刻画。通过基准算例验证了模型的预测能力:(i) 类岩石试样单轴压缩试验;(ii) 带V形缺口的Bentheim砂岩试样三轴压缩试验,数值结果与实验观测高度一致。所提出的框架为研究岩土材料在多种加载条件下局部化与断裂的时空演化提供了一种统一方法。
本文提出了一种热力学一致的相场框架,用于模拟岩土材料中非连续结构的起裂与演化。该模型基于体应变–偏应变分解推导新的裂纹驱动力,并同时考虑拉伸、压缩和剪切的劣化机制。通过引入惯性效应,模型能够捕捉压缩带的动态发展过程,其中波动扰动会诱发微裂纹扩展、颗粒破碎和摩擦性重排。所采用的单元全耦合算法具有良好的数值稳定性和快速收敛性。该框架可再现典型的断裂模式,包括拉伸、剪切、拉–剪混合以及压–剪混合破坏,并基于Benzeggagh–Kenane准则实现不同断裂模式的刻画。通过基准算例验证了模型的预测能力:(i) 类岩石试样单轴压缩试验;(ii) 带V形缺口的Bentheim砂岩试样三轴压缩试验,数值结果与实验观测高度一致。所提出的框架为研究岩土材料在多种加载条件下局部化与断裂的时空演化提供了一种统一方法。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025141
摘要:
冰川侵蚀形貌是恢复地质历史时期冰川运动规律及搬运—沉积过程的重要依据,是反映冰川热体制的最明确识别标志,也是重建古冰盖的规模、形态、动力学及演化历史的重要工具。经过数百年的发展,国际上已经形成较完善的冰川侵蚀机理和侵蚀形貌分类体系,进而为深时冰川研究提供了重要参考。目前新元古代晚期冰期事件已成为国际地学热点,但相关的冰川侵蚀作用和冰蚀形貌尚未有系统介绍。通过总结目前研究现状和已报道的研究成果,并结合研究经历,文章梳理了冰川通过磨蚀、拔蚀和融水侵蚀作用,在华北克拉通南缘埃迪卡拉纪罗圈组和塔里木克拉通西北成冰纪尤尔美那克组之下基岩上主要形成了:擦痕、钉头刻痕、新月形凿痕和裂隙、塑性塑造形态(小型);羊背石、沟槽(中型);巨型冰溜面(大型)等多尺度冰蚀形貌,分析并探讨了其特征对冰川运动规律的指示意义。研究表明,钉头刻痕的头部指示冰流方向,新月形凿痕的新月形凸面朝向冰流方向,而颤刻痕和新月形裂隙的凸面背向冰流方向。以贝壳状断口为代表的塑性塑造形态,其截然的界面指示着冰流方向,而和围岩过渡的界面指示着冰去方向。羊背石的向流面与底床形成一定角度锐角,去流面体现为近乎垂直于底床的截然断面。冰蚀形貌是冰川热体制和运动学规律的最直接反映,罗圈组比尤尔美那克组的冰蚀形貌发育面积更广泛且类型更丰富,可能由于新元古代晚期逐渐加强的暖温冰川热体制所致,响应着罗迪尼亚超大陆最后裂解并逐渐向冈瓦纳大陆聚汇时期特殊的大地构造背景。因此,通过对新元古代冰蚀形貌的空间分析、定性与定量研究,以及与古生代冰蚀形貌的对比研究,期望能够为冰川古地理重建等重要科学问题提供关键证据。
冰川侵蚀形貌是恢复地质历史时期冰川运动规律及搬运—沉积过程的重要依据,是反映冰川热体制的最明确识别标志,也是重建古冰盖的规模、形态、动力学及演化历史的重要工具。经过数百年的发展,国际上已经形成较完善的冰川侵蚀机理和侵蚀形貌分类体系,进而为深时冰川研究提供了重要参考。目前新元古代晚期冰期事件已成为国际地学热点,但相关的冰川侵蚀作用和冰蚀形貌尚未有系统介绍。通过总结目前研究现状和已报道的研究成果,并结合研究经历,文章梳理了冰川通过磨蚀、拔蚀和融水侵蚀作用,在华北克拉通南缘埃迪卡拉纪罗圈组和塔里木克拉通西北成冰纪尤尔美那克组之下基岩上主要形成了:擦痕、钉头刻痕、新月形凿痕和裂隙、塑性塑造形态(小型);羊背石、沟槽(中型);巨型冰溜面(大型)等多尺度冰蚀形貌,分析并探讨了其特征对冰川运动规律的指示意义。研究表明,钉头刻痕的头部指示冰流方向,新月形凿痕的新月形凸面朝向冰流方向,而颤刻痕和新月形裂隙的凸面背向冰流方向。以贝壳状断口为代表的塑性塑造形态,其截然的界面指示着冰流方向,而和围岩过渡的界面指示着冰去方向。羊背石的向流面与底床形成一定角度锐角,去流面体现为近乎垂直于底床的截然断面。冰蚀形貌是冰川热体制和运动学规律的最直接反映,罗圈组比尤尔美那克组的冰蚀形貌发育面积更广泛且类型更丰富,可能由于新元古代晚期逐渐加强的暖温冰川热体制所致,响应着罗迪尼亚超大陆最后裂解并逐渐向冈瓦纳大陆聚汇时期特殊的大地构造背景。因此,通过对新元古代冰蚀形貌的空间分析、定性与定量研究,以及与古生代冰蚀形貌的对比研究,期望能够为冰川古地理重建等重要科学问题提供关键证据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025150
摘要:
TTG(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)作为太古宙大陆地壳的主要组成,是揭示早期地球从镁铁质原始地壳向长英质大陆地壳转化和相关构造运动的关键载体。本文系统回顾了TTG的岩石学定义、分类方案、实验岩石学约束、源区特征及成因机制,重点探讨了TTG成因与早期板块构造之间的关系。传统上,高压型TTG被视为太古宙俯冲作用的证据,但新兴的“晶粥模型”和地球动力学数值模拟表明,TTG的成分多样性可能显著受后期岩浆过程(如晶体-熔体分离)改造,且其形成也可通过非俯冲机制(如地壳滴坠、地幔柱)实现。近年来,非传统稳定同位素(如B、Si、K、Ca)、大数据分析与机器学习在早期地球的应用为示踪TTG源区性质(如表壳物质加入)和早期地球的构造环境提供了新的思路。本文指出,未来TTG研究应进一步整合岩石学、地球化学与数值模拟,加强对原始岩浆成分的识别,发展能够有效区分不同成因机制(如俯冲、地幔柱等)的地球化学指标,并在典型地区开展多尺度、多学科综合研究,以深化对早期地球构造演化和大陆地壳生长机制的认识。
TTG(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)作为太古宙大陆地壳的主要组成,是揭示早期地球从镁铁质原始地壳向长英质大陆地壳转化和相关构造运动的关键载体。本文系统回顾了TTG的岩石学定义、分类方案、实验岩石学约束、源区特征及成因机制,重点探讨了TTG成因与早期板块构造之间的关系。传统上,高压型TTG被视为太古宙俯冲作用的证据,但新兴的“晶粥模型”和地球动力学数值模拟表明,TTG的成分多样性可能显著受后期岩浆过程(如晶体-熔体分离)改造,且其形成也可通过非俯冲机制(如地壳滴坠、地幔柱)实现。近年来,非传统稳定同位素(如B、Si、K、Ca)、大数据分析与机器学习在早期地球的应用为示踪TTG源区性质(如表壳物质加入)和早期地球的构造环境提供了新的思路。本文指出,未来TTG研究应进一步整合岩石学、地球化学与数值模拟,加强对原始岩浆成分的识别,发展能够有效区分不同成因机制(如俯冲、地幔柱等)的地球化学指标,并在典型地区开展多尺度、多学科综合研究,以深化对早期地球构造演化和大陆地壳生长机制的认识。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025135
摘要:
发生在古元古代早期的大氧化事件是地球演化历史上里程碑式的重大地质事件,对表生环境、生物演化及矿产资源能源的形成均具有深远的影响。虽然我国学者基于华北克拉通古元古代沉积记录及全球对比,较早地提出了古元古代早期2.3 Ga左右地球表生环境突变的创新性观点,但由于中国境内古元古代沉积地层普遍遭受后期变形变质作用改造且连续性差,近20多年来大氧化事件的重要研究成果均是基于南非、西澳、北美及北欧等境外地质记录的研究成果。近10多年来在我国境内的华北克拉通及扬子克拉通等地发现了一些较为完整的大氧化事件的沉积记录,如华北克拉通北东部辽宁鞍山地区“北辽河群”和铁岭凡河盆地凡河群下部(三岔子群)、华北克拉通中部的滹沱群及扬子克拉通西南缘滇中地区的易门群;在塔里木克拉通也发现了一些大氧化事件记录的信息,这些均为开展大氧化事件研究提供了重要机遇。相对国外古元古代地层剖面,我国境内普遍缺失大氧化事件早期(2.43~2.2 Ga)的地质记录,大部分地层均沉积于2.2 Ga之后,特别是华北克拉通北东部及扬子克拉通西南缘的古元古代地层厚度大,变质程度较低,具有开展大氧化事件从中期至结束演化过程研究的地域优势。未来需要在:1)古元古代黑色页岩沉积环境、成因及其与海相碳酸盐岩碳同位素组成正漂移的关系,2)洛马贡迪-贾图利事件末期碳同位素组成正漂移的回归的原因,3)碳-氧同位素化学地层与年代学相结合开展区域地层对比,4)变质作用对海相碳酸盐岩碳-氧同位素组成的影响及5)海相碳酸盐岩经历深熔作用形成壳源火成碳酸岩过程中碳-氧同位素变化行为等方面开展深入研究,以为更全面认识大氧化事件的成因机制、起始时限及资源环境效应提供依据。
发生在古元古代早期的大氧化事件是地球演化历史上里程碑式的重大地质事件,对表生环境、生物演化及矿产资源能源的形成均具有深远的影响。虽然我国学者基于华北克拉通古元古代沉积记录及全球对比,较早地提出了古元古代早期2.3 Ga左右地球表生环境突变的创新性观点,但由于中国境内古元古代沉积地层普遍遭受后期变形变质作用改造且连续性差,近20多年来大氧化事件的重要研究成果均是基于南非、西澳、北美及北欧等境外地质记录的研究成果。近10多年来在我国境内的华北克拉通及扬子克拉通等地发现了一些较为完整的大氧化事件的沉积记录,如华北克拉通北东部辽宁鞍山地区“北辽河群”和铁岭凡河盆地凡河群下部(三岔子群)、华北克拉通中部的滹沱群及扬子克拉通西南缘滇中地区的易门群;在塔里木克拉通也发现了一些大氧化事件记录的信息,这些均为开展大氧化事件研究提供了重要机遇。相对国外古元古代地层剖面,我国境内普遍缺失大氧化事件早期(2.43~2.2 Ga)的地质记录,大部分地层均沉积于2.2 Ga之后,特别是华北克拉通北东部及扬子克拉通西南缘的古元古代地层厚度大,变质程度较低,具有开展大氧化事件从中期至结束演化过程研究的地域优势。未来需要在:1)古元古代黑色页岩沉积环境、成因及其与海相碳酸盐岩碳同位素组成正漂移的关系,2)洛马贡迪-贾图利事件末期碳同位素组成正漂移的回归的原因,3)碳-氧同位素化学地层与年代学相结合开展区域地层对比,4)变质作用对海相碳酸盐岩碳-氧同位素组成的影响及5)海相碳酸盐岩经历深熔作用形成壳源火成碳酸岩过程中碳-氧同位素变化行为等方面开展深入研究,以为更全面认识大氧化事件的成因机制、起始时限及资源环境效应提供依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025136
摘要:
海河流域地处华北平原北部,作为中国南北气候过渡带,是水文气候变化的敏感区,洪涝灾害频发,重建区域古洪水历史是评估未来极端洪水灾害影响的关键。而该流域古洪水事件发生规律及其驱动机制的研究仍显不足。基于海河流域大清河北支新盖房分洪道全新世地层剖面,根据地层序列、岩性特征及沉积构造,结合沉积物粒度、磁化率等指标分析,识别出全新世以来的三期(6次)古洪水事件沉积。洪水沉积以中细砂为主,粘土与粉砂含量较低,磁化率呈高值,指示强水动力条件下高磁性外源物质的输入。通过AMS14C测年方法限定三期特大古洪水事件结束的年代分别约为:8383 cal yr BP、4625 cal yr BP、3907 cal yr BP。大清河北支全新世古洪水序列,与东亚夏季风强度波动及全球性气候事件密切相关,为揭示海河流域洪涝灾害发生规律及雄安新区韧性城市建设提供了科学依据。
海河流域地处华北平原北部,作为中国南北气候过渡带,是水文气候变化的敏感区,洪涝灾害频发,重建区域古洪水历史是评估未来极端洪水灾害影响的关键。而该流域古洪水事件发生规律及其驱动机制的研究仍显不足。基于海河流域大清河北支新盖房分洪道全新世地层剖面,根据地层序列、岩性特征及沉积构造,结合沉积物粒度、磁化率等指标分析,识别出全新世以来的三期(6次)古洪水事件沉积。洪水沉积以中细砂为主,粘土与粉砂含量较低,磁化率呈高值,指示强水动力条件下高磁性外源物质的输入。通过AMS14C测年方法限定三期特大古洪水事件结束的年代分别约为:8383 cal yr BP、4625 cal yr BP、3907 cal yr BP。大清河北支全新世古洪水序列,与东亚夏季风强度波动及全球性气候事件密切相关,为揭示海河流域洪涝灾害发生规律及雄安新区韧性城市建设提供了科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025121
摘要:
热液矿床中,矿体(群)的侧伏规律是构造−流体耦合成矿系统在三维空间的具体表现,但确定其侧伏向和侧伏角一直是找矿预测的难题之一。文章聚焦矿体(群)侧伏规律及其力学机制研究中存在的主要问题(多期构造叠加造成矿体侧伏识别难、矿体群侧伏控制机制不清、深部矿体侧伏模型实证研究不足等),基于矿田地质力学理论与方法,突破多期构造识别、矿体群侧伏控制机制等瓶颈,研究总结了压扭性、张扭性/扭张性、剪切带/扭性为主断裂带及复合构造控制的矿体(群)的侧伏规律,并解析其力学机制,提出矿体(群)侧伏确定方法。研究表明,成矿断裂构造的力学、运动学及其倾向、倾角共同控制矿体(群)侧伏产状,其侧伏向与成矿断裂下降盘运动方向一致,侧伏角受成矿构造应力场水平分量或成矿构造运动方向与断裂走向夹角的大小控制;不同级序构造控制的矿体群与单个矿体的侧伏规律不完全一致。在此基础上,认为成矿构造解析、矿化蚀变分带趋势追索、矿柱中心点投影及勘查工程数据三维空间分析是推断隐伏矿体(群)侧伏的主要方法,构造地球化学和地球物理异常分析等方法,可显著提升深部隐伏矿体(群)侧伏预测的可靠性,有望打开深部找矿新局面,取得事半功倍之功效。该研究在指导矿山深部和外围找矿预测与勘查区矿产评价、优化勘查工程部署、深化热液矿床成矿动力学机制及准确估算资源储量等方面具有重要意义。
热液矿床中,矿体(群)的侧伏规律是构造−流体耦合成矿系统在三维空间的具体表现,但确定其侧伏向和侧伏角一直是找矿预测的难题之一。文章聚焦矿体(群)侧伏规律及其力学机制研究中存在的主要问题(多期构造叠加造成矿体侧伏识别难、矿体群侧伏控制机制不清、深部矿体侧伏模型实证研究不足等),基于矿田地质力学理论与方法,突破多期构造识别、矿体群侧伏控制机制等瓶颈,研究总结了压扭性、张扭性/扭张性、剪切带/扭性为主断裂带及复合构造控制的矿体(群)的侧伏规律,并解析其力学机制,提出矿体(群)侧伏确定方法。研究表明,成矿断裂构造的力学、运动学及其倾向、倾角共同控制矿体(群)侧伏产状,其侧伏向与成矿断裂下降盘运动方向一致,侧伏角受成矿构造应力场水平分量或成矿构造运动方向与断裂走向夹角的大小控制;不同级序构造控制的矿体群与单个矿体的侧伏规律不完全一致。在此基础上,认为成矿构造解析、矿化蚀变分带趋势追索、矿柱中心点投影及勘查工程数据三维空间分析是推断隐伏矿体(群)侧伏的主要方法,构造地球化学和地球物理异常分析等方法,可显著提升深部隐伏矿体(群)侧伏预测的可靠性,有望打开深部找矿新局面,取得事半功倍之功效。该研究在指导矿山深部和外围找矿预测与勘查区矿产评价、优化勘查工程部署、深化热液矿床成矿动力学机制及准确估算资源储量等方面具有重要意义。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025134
摘要:
降雨是我国山区滑坡发生的最关键触发因子之一。本文提出了一种面向月尺度的降雨滑坡概率评估框架,将降雨预测与滑坡发生概率建模相结合。首先,基于Patch分块的长短时记忆网络(LSTM)构建了全国1 km分辨率的月降雨预测模型,结果显示模型在月尺度预测上具有较好的适用性。其次,基于4次典型强降雨事件(云南德宏2020年、昭通大关2021年、贡山2020年与2022年)构建了降雨滑坡数据库,共包含8500余条滑坡数据,配套高程、坡度、曲率、高差、地层等多类环境因子。通过该数据库训练并验证了降雨—滑坡概率模型,有效捕捉了不同降雨条件下滑坡发生的空间分布特征。最后,将预测的月降雨数据与概率模型对接,形成了全国尺度的月度滑坡发生概率分布图。研究结果表明,该方法实现了从典型事件案例到长期月度预测的有效衔接,为防灾准备、早期预警和风险管控提供了科学工具,对提升我国地质灾害风险治理能力具有重要意义。
降雨是我国山区滑坡发生的最关键触发因子之一。本文提出了一种面向月尺度的降雨滑坡概率评估框架,将降雨预测与滑坡发生概率建模相结合。首先,基于Patch分块的长短时记忆网络(LSTM)构建了全国1 km分辨率的月降雨预测模型,结果显示模型在月尺度预测上具有较好的适用性。其次,基于4次典型强降雨事件(云南德宏2020年、昭通大关2021年、贡山2020年与2022年)构建了降雨滑坡数据库,共包含8500余条滑坡数据,配套高程、坡度、曲率、高差、地层等多类环境因子。通过该数据库训练并验证了降雨—滑坡概率模型,有效捕捉了不同降雨条件下滑坡发生的空间分布特征。最后,将预测的月降雨数据与概率模型对接,形成了全国尺度的月度滑坡发生概率分布图。研究结果表明,该方法实现了从典型事件案例到长期月度预测的有效衔接,为防灾准备、早期预警和风险管控提供了科学工具,对提升我国地质灾害风险治理能力具有重要意义。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025129
摘要:
2024年1月1日,日本石川县能登半岛发生了Mw 7.5级地震,造成200多人死亡。强烈的地壳变形、海啸和滑坡对该地区造成了广泛破坏。历史上,该地区曾多次发生破坏性地震,并诱发滑坡等地质灾害。因此,准确评估该区域主要断裂带的构造活动性具有重要的现实意义和紧迫性。文章尝试采用流域地貌定量分析方法,探讨该地区的活动构造变形特征及其对潜在地震灾害风险的影响。基于30 m空间分辨率的ASTER GDEM数据,提取了研究区的主要流域河网,并获取了(亚)流域盆地的坡度、起伏度、面积−高程积分(HI)和归一化河道陡峭指数(ksn)等地貌参数,同时评估了流域分水岭的稳定性。在此基础上,结合震后发布的航拍影像及地震滑坡解译数据,分析了地震滑坡对分水岭的影响。通过对比分析流域盆地的地形坡度、起伏度、HI值和ksn值发现,半岛北部沿海地区经历了显著的构造活动变形,且表现出明显的分段性特征。2024年能登地震中2个地表抬升显著的区域正位于该地带。半岛中南部也识别出较强的构造活动区域,其空间分布与地表断裂带高度一致。这些断裂带的构造活动性及其潜在地震灾害风险应引起高度重视。地震滑坡主要集中在地震高抬升区、流域分水岭及河道附近的陡坡地带,表现出高地形坡度和高ksn值特征。部分滑坡甚至跨越分水岭,影响了流域盆地的整体形态。研究结果为进一步评估能登半岛未来潜在地震灾害提供了重要的科学依据。
2024年1月1日,日本石川县能登半岛发生了Mw 7.5级地震,造成200多人死亡。强烈的地壳变形、海啸和滑坡对该地区造成了广泛破坏。历史上,该地区曾多次发生破坏性地震,并诱发滑坡等地质灾害。因此,准确评估该区域主要断裂带的构造活动性具有重要的现实意义和紧迫性。文章尝试采用流域地貌定量分析方法,探讨该地区的活动构造变形特征及其对潜在地震灾害风险的影响。基于30 m空间分辨率的ASTER GDEM数据,提取了研究区的主要流域河网,并获取了(亚)流域盆地的坡度、起伏度、面积−高程积分(HI)和归一化河道陡峭指数(ksn)等地貌参数,同时评估了流域分水岭的稳定性。在此基础上,结合震后发布的航拍影像及地震滑坡解译数据,分析了地震滑坡对分水岭的影响。通过对比分析流域盆地的地形坡度、起伏度、HI值和ksn值发现,半岛北部沿海地区经历了显著的构造活动变形,且表现出明显的分段性特征。2024年能登地震中2个地表抬升显著的区域正位于该地带。半岛中南部也识别出较强的构造活动区域,其空间分布与地表断裂带高度一致。这些断裂带的构造活动性及其潜在地震灾害风险应引起高度重视。地震滑坡主要集中在地震高抬升区、流域分水岭及河道附近的陡坡地带,表现出高地形坡度和高ksn值特征。部分滑坡甚至跨越分水岭,影响了流域盆地的整体形态。研究结果为进一步评估能登半岛未来潜在地震灾害提供了重要的科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025119
摘要:
青藏高原日益频发的冰岩崩灾害对人类生命、重大工程等构成严重威胁。本文从工程地质和地质力学的角度,深入剖析了典型冰岩崩特征及成因机理,建立了地质力学模式。青藏高原冰岩崩的形成是特殊地理、地质和气候环境下的产物。高陡地形和多元结构为冰崩的形成提供了临空和边界条件,地震促使冰岩体进一步开裂破碎,气候变暖导致冰雪融水沿裂隙与边界渗流,显著降低滑动面(带)强度,甚至形成短时高压水头,进而触发冰岩崩发生。“解约束”是决定冰岩崩的临界点,主要表现为冰岩失稳区与侧壁、底部基床及母冰川黏结的瞬时或渐进失效。青藏高原冰岩崩分为四类:蠕滑-拉裂型(细分为“加载压融-水致蠕滑-拉裂”、“气象生水-水致蠕滑-拉裂”),蠕滑-倾倒型,楔块滑移型,坍塌型(细分为“空穴坍塌”、“侵蚀坍塌”),这些模式在同一冰川流域内可以共同发育、相互耦合、链生成灾。
青藏高原日益频发的冰岩崩灾害对人类生命、重大工程等构成严重威胁。本文从工程地质和地质力学的角度,深入剖析了典型冰岩崩特征及成因机理,建立了地质力学模式。青藏高原冰岩崩的形成是特殊地理、地质和气候环境下的产物。高陡地形和多元结构为冰崩的形成提供了临空和边界条件,地震促使冰岩体进一步开裂破碎,气候变暖导致冰雪融水沿裂隙与边界渗流,显著降低滑动面(带)强度,甚至形成短时高压水头,进而触发冰岩崩发生。“解约束”是决定冰岩崩的临界点,主要表现为冰岩失稳区与侧壁、底部基床及母冰川黏结的瞬时或渐进失效。青藏高原冰岩崩分为四类:蠕滑-拉裂型(细分为“加载压融-水致蠕滑-拉裂”、“气象生水-水致蠕滑-拉裂”),蠕滑-倾倒型,楔块滑移型,坍塌型(细分为“空穴坍塌”、“侵蚀坍塌”),这些模式在同一冰川流域内可以共同发育、相互耦合、链生成灾。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025130
摘要:
摘 要:青藏高原是全球构造活动最强烈的地区之一,内外动力耦合作用下地质灾害和复杂工程地质问题频现,给国家重大工程规划建设地质安全带来重大威胁。本文结合作者团队20余年来在青藏高原开展的工程地质与地质灾害研究工作,总结了地质力学理论在重大工程地质安全风险防控中的应用和成效,具体包括:继承和发展了区域地壳稳定性评价理论,提出了区域地壳稳定性-工程地质稳定性-场地稳定性调查评价方法,有效服务重大工程选线选址;提出了活动构造带工程地质研究框架,阐明了活动断裂的地质灾害效应,构建了高位滑坡地质力学模式,揭示了岩体结构与特殊岩性联合控滑机制;开展了基于实测地应力的深埋隧道岩爆机理研究,对比分析了不同构造环境下隧道岩爆特征的差异,提出了高地应力环境下隧道岩爆风险防控对策。在以上研究总结的基础上,提出了地质力学理论创新和工程应用的发展方向。相关研究有助于进一步发扬光大地质力学,为国家重大工程规划建设和防灾减灾提供新的理论价值与技术支撑。
摘 要:青藏高原是全球构造活动最强烈的地区之一,内外动力耦合作用下地质灾害和复杂工程地质问题频现,给国家重大工程规划建设地质安全带来重大威胁。本文结合作者团队20余年来在青藏高原开展的工程地质与地质灾害研究工作,总结了地质力学理论在重大工程地质安全风险防控中的应用和成效,具体包括:继承和发展了区域地壳稳定性评价理论,提出了区域地壳稳定性-工程地质稳定性-场地稳定性调查评价方法,有效服务重大工程选线选址;提出了活动构造带工程地质研究框架,阐明了活动断裂的地质灾害效应,构建了高位滑坡地质力学模式,揭示了岩体结构与特殊岩性联合控滑机制;开展了基于实测地应力的深埋隧道岩爆机理研究,对比分析了不同构造环境下隧道岩爆特征的差异,提出了高地应力环境下隧道岩爆风险防控对策。在以上研究总结的基础上,提出了地质力学理论创新和工程应用的发展方向。相关研究有助于进一步发扬光大地质力学,为国家重大工程规划建设和防灾减灾提供新的理论价值与技术支撑。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025088
摘要:
黄土高原滑坡灾害高发,明确滑坡易发区格局及其识别关键驱动因子对该区域防灾减灾及重大工程建设具有重要意义。文章以黄土高原滑坡为研究对象,通过多重共线性分析筛选出13个评价因子,构建了极端梯度上升模型(XGBoost)、频率比耦合XGBoost模型(FR−XGBoost)和频率比耦合随机森林(FR−RF)的优化评价模型;从模型可解释性的角度深入探讨了关键驱动因子的作用机制与交互关系。结果表明:耦合模型(FR−XGBoost与FR−RF)预测性能优于单一XGBoost模型,其中FR−XGBoost模型AUC值达0.968,表现最优;年均降雨量、土壤侵蚀性和坡度是影响滑坡发育的关键驱动因子,其对模型的输出贡献占比分别为26.59%、20.80%和14.66%。此外,通过偏依赖图揭示了关键因子之间的非线性交互作用,显示坡度与降雨、土壤特性在特定区间内对滑坡发生具有耦合增强效应。
黄土高原滑坡灾害高发,明确滑坡易发区格局及其识别关键驱动因子对该区域防灾减灾及重大工程建设具有重要意义。文章以黄土高原滑坡为研究对象,通过多重共线性分析筛选出13个评价因子,构建了极端梯度上升模型(XGBoost)、频率比耦合XGBoost模型(FR−XGBoost)和频率比耦合随机森林(FR−RF)的优化评价模型;从模型可解释性的角度深入探讨了关键驱动因子的作用机制与交互关系。结果表明:耦合模型(FR−XGBoost与FR−RF)预测性能优于单一XGBoost模型,其中FR−XGBoost模型AUC值达0.968,表现最优;年均降雨量、土壤侵蚀性和坡度是影响滑坡发育的关键驱动因子,其对模型的输出贡献占比分别为26.59%、20.80%和14.66%。此外,通过偏依赖图揭示了关键因子之间的非线性交互作用,显示坡度与降雨、土壤特性在特定区间内对滑坡发生具有耦合增强效应。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025120
摘要:
文章综合梳理了近30年来关于岩石节理与岩脉研究的若干重要进展,强调了其在古构造应力重建中的独特意义。研究表明,共轭剪节理不仅可用于确定脆性岩石中有效主应力的方向,还能反映形成时显著的构造差应力。剥蚀节理与柱状节理分别代表不同的应力状态,其中柱状节理甚至可用于推算岩石的抗张强度。互层岩层中的张节理揭示了层间变形在应力传递中的关键作用,而节理间距与层厚之间的非线性关系则为估算岩层力学参数提供了新途径。梯状正交节理不仅反映特定的应力状态,还经风化与侵蚀塑造出独特的地貌景观。另一方面,岩脉作为矿物充填后的节理,不仅是应变量估算的有效载体,其间距-层厚关系更能定量揭示矿物沉淀对岩石抗张强度恢复的程度。岩层中缺乏梯状正交岩脉,正是这种强度恢复的直接证据。综上所述,节理与岩脉并非单纯的脆性破裂产物,而是构造应力场演化的记录者和岩石力学属性的量化载体。通过对其研究,不仅能够更准确地限定古应力场的方向与强度,还能够深化对岩石在自然应变速率下力学性质的理解。
文章综合梳理了近30年来关于岩石节理与岩脉研究的若干重要进展,强调了其在古构造应力重建中的独特意义。研究表明,共轭剪节理不仅可用于确定脆性岩石中有效主应力的方向,还能反映形成时显著的构造差应力。剥蚀节理与柱状节理分别代表不同的应力状态,其中柱状节理甚至可用于推算岩石的抗张强度。互层岩层中的张节理揭示了层间变形在应力传递中的关键作用,而节理间距与层厚之间的非线性关系则为估算岩层力学参数提供了新途径。梯状正交节理不仅反映特定的应力状态,还经风化与侵蚀塑造出独特的地貌景观。另一方面,岩脉作为矿物充填后的节理,不仅是应变量估算的有效载体,其间距-层厚关系更能定量揭示矿物沉淀对岩石抗张强度恢复的程度。岩层中缺乏梯状正交岩脉,正是这种强度恢复的直接证据。综上所述,节理与岩脉并非单纯的脆性破裂产物,而是构造应力场演化的记录者和岩石力学属性的量化载体。通过对其研究,不仅能够更准确地限定古应力场的方向与强度,还能够深化对岩石在自然应变速率下力学性质的理解。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025085
摘要:
天山造山带、塔里木板块北部边界构造活动频繁,导致新疆乌什地区构造变形复杂。2024年1月23日乌什7.1级地震(41.26°N,78.63°E;震源深度22 km)是该区域近十年来最大震级事件。为研究区域构造应力场及该地震对其影响提供了很好的机会。基于1976年1月至2025年3月来自国内外多机构的148个震源机制解数据,采用阻尼应力张量反演方法,反演获得乌什地区构造应力场的主要特征,并分析了乌什地震对区域构造应力场的可能影响。结果表明:乌什地区主要受到南北向挤压作用,地震发生区域应力场的主压应力走向168.77°,倾伏角6.85°,主张应力轴几近垂直,揭示出印度板块向北俯冲,塔里木盆地与天山之间的地壳发生缩短和逆冲推覆,整体处于南北向挤压应力环境;乌什7.1级地震使主压应力轴由震前方向(走向178.91°,倾伏角6.24°)空间旋转了15.06°,调整为震后方向(走向167.61°,倾伏角7.98°),但对应力场整体影响较小,区域应力体系仍受深部构造活动的控制;乌什地区应力场具有一致性,但伽师北部震群位于塔里木板块北缘与天山交界带,呈现走滑型应力机制,属于塔里木盆地与天山造山带的板块构造转换边界。
天山造山带、塔里木板块北部边界构造活动频繁,导致新疆乌什地区构造变形复杂。2024年1月23日乌什7.1级地震(41.26°N,78.63°E;震源深度22 km)是该区域近十年来最大震级事件。为研究区域构造应力场及该地震对其影响提供了很好的机会。基于1976年1月至2025年3月来自国内外多机构的148个震源机制解数据,采用阻尼应力张量反演方法,反演获得乌什地区构造应力场的主要特征,并分析了乌什地震对区域构造应力场的可能影响。结果表明:乌什地区主要受到南北向挤压作用,地震发生区域应力场的主压应力走向168.77°,倾伏角6.85°,主张应力轴几近垂直,揭示出印度板块向北俯冲,塔里木盆地与天山之间的地壳发生缩短和逆冲推覆,整体处于南北向挤压应力环境;乌什7.1级地震使主压应力轴由震前方向(走向178.91°,倾伏角6.24°)空间旋转了15.06°,调整为震后方向(走向167.61°,倾伏角7.98°),但对应力场整体影响较小,区域应力体系仍受深部构造活动的控制;乌什地区应力场具有一致性,但伽师北部震群位于塔里木板块北缘与天山交界带,呈现走滑型应力机制,属于塔里木盆地与天山造山带的板块构造转换边界。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025083
摘要:
广西盘龙铅锌矿是桂中地区重要的多金属矿产资源,其深部开采受岩体结构面和地应力场控制显著。为系统评估盘龙铅锌矿深部结构面的稳定性,揭示高地应力与构造裂隙耦合作用下的滑动机制,保障深部矿山开采安全,采用超声波钻孔电视与水压致裂技术获取SK1与SK2钻孔的结构面与地应力数据,结合Sheorey模型与应力张量变换方法,计算结构面上剪应力与正应力,基于摩擦滑动准则对2948组结构面进行稳定性评价。结果表明:矿区岩体结构面以陡倾角为主,优势倾向为北西-北北西和北东-北东东。在500~850 m深度范围内,三向主应力值分别SH:28.29~44.69 MPa,Sh:19.46~27.09 MPa,Sv:14.50~22.68 MPa,SH方向为北西-北北西,Sh方向为北东-北东东。侧压力系数平均值为kH = 2.07、kh = 1.28,表明三向主应力关系为SH>Sh>Sv,水平应力占主导地位,现今构造应力场以北西向挤压为主,与区域构造应力场方向一致。北西-北北西向结构面群在当前高应力环境下具有较高的剪切再活化风险,尤其是滑动潜势Ts大于0.20且裂隙宽度大于10 mm的结构面,应作为重点监测与加固对象。研究成果可为深部开采巷道布设优化、支护设计及灾害防控提供科学依据。
广西盘龙铅锌矿是桂中地区重要的多金属矿产资源,其深部开采受岩体结构面和地应力场控制显著。为系统评估盘龙铅锌矿深部结构面的稳定性,揭示高地应力与构造裂隙耦合作用下的滑动机制,保障深部矿山开采安全,采用超声波钻孔电视与水压致裂技术获取SK1与SK2钻孔的结构面与地应力数据,结合Sheorey模型与应力张量变换方法,计算结构面上剪应力与正应力,基于摩擦滑动准则对2948组结构面进行稳定性评价。结果表明:矿区岩体结构面以陡倾角为主,优势倾向为北西-北北西和北东-北东东。在500~850 m深度范围内,三向主应力值分别SH:28.29~44.69 MPa,Sh:19.46~27.09 MPa,Sv:14.50~22.68 MPa,SH方向为北西-北北西,Sh方向为北东-北东东。侧压力系数平均值为kH = 2.07、kh = 1.28,表明三向主应力关系为SH>Sh>Sv,水平应力占主导地位,现今构造应力场以北西向挤压为主,与区域构造应力场方向一致。北西-北北西向结构面群在当前高应力环境下具有较高的剪切再活化风险,尤其是滑动潜势Ts大于0.20且裂隙宽度大于10 mm的结构面,应作为重点监测与加固对象。研究成果可为深部开采巷道布设优化、支护设计及灾害防控提供科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025078
摘要:
随着煤矿开采深度持续向千米级推进,采动应力场的动态演化特征成为深部围岩稳定性控制与动力灾害预警的核心难题。为此,研发了一种新型体积式采动应力监测传感器,其通过圆柱形传感结构与钻孔围岩完全耦合,突破了传统设备的单轴测量局限,可实时监测围岩体微小变形引起的采动应力变化,显著提升了煤岩体等非均质介质中的采动应力监测敏感性与长期稳定性。实验室测试结果表明,传感器输出压力变化与轴向应力呈高度线性关系,灵敏度达0.456,优于传统应力计。在长期稳定性测试中,高低应力环境下的压力波动均无持续漂移或数据跳变;温度特性实验揭示了温度与压力变化的线性关系,验证了温度补偿公式的普适性。现场应用于陕西彬长矿区雅店煤矿时,该传感器成功捕捉到回采过程中与开采周期同步的应力波动,在顶板断裂等突发应力事件中,其响应速度与精度显著优于传统设备,且与微震监测数据具有强相关性。在金属矿山硬岩环境测试中,传感器亦展现出长期稳定监测能力。试验及应用结果表明,该技术可高效捕捉动力灾害前兆信息,在深埋矿山采动应力监测及深埋隧道迟滞型岩爆预警等领域具有广阔应用前景。
随着煤矿开采深度持续向千米级推进,采动应力场的动态演化特征成为深部围岩稳定性控制与动力灾害预警的核心难题。为此,研发了一种新型体积式采动应力监测传感器,其通过圆柱形传感结构与钻孔围岩完全耦合,突破了传统设备的单轴测量局限,可实时监测围岩体微小变形引起的采动应力变化,显著提升了煤岩体等非均质介质中的采动应力监测敏感性与长期稳定性。实验室测试结果表明,传感器输出压力变化与轴向应力呈高度线性关系,灵敏度达0.456,优于传统应力计。在长期稳定性测试中,高低应力环境下的压力波动均无持续漂移或数据跳变;温度特性实验揭示了温度与压力变化的线性关系,验证了温度补偿公式的普适性。现场应用于陕西彬长矿区雅店煤矿时,该传感器成功捕捉到回采过程中与开采周期同步的应力波动,在顶板断裂等突发应力事件中,其响应速度与精度显著优于传统设备,且与微震监测数据具有强相关性。在金属矿山硬岩环境测试中,传感器亦展现出长期稳定监测能力。试验及应用结果表明,该技术可高效捕捉动力灾害前兆信息,在深埋矿山采动应力监测及深埋隧道迟滞型岩爆预警等领域具有广阔应用前景。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025067
摘要:
印—澳板块向欧亚板块斜向汇聚,导致在仰冲板块形成一条长达1900 km的右行走滑断层——苏门答腊断层。已有研究对该断层进行了几何学、运动学以及地震活动研究,而断层的构造演化过程至今并未得到精确的限定。文章围绕苏门答腊断层的演化,综述前人对苏门答腊断层的认识与限定,并在此基础上探讨苏门答腊断层研究的局限性及未来研究方向。苏门答腊断层是一高度分段的右行走滑断层,结合地震-构造特征可分为近20段。苏门答腊断层滑移速率从南至北较一致,为~15 mm/yr,现有结果表明断层的总位移量大约为20~25 km。区域上弧岩浆活动区域与断层展布相互重合,表明岩浆导致的地壳弱化促进了断层的形成,而断层活动产生的空间则又会控制部分岩浆的运移。现有对苏门答腊断层的年代学工作较少,已有的低温年代学数据表明,在2 Ma时期由于断层活动导致了断层附近地壳快速抬升;现今断层活动速率和位移量推算出的断层起始时间与该低温热年代学工作较为契合,表明苏门答腊断层在约2 Ma时有一期由于断层倾滑导致的快速隆升事件,代表着苏门答腊断层的贯通和现今构造体系的建立。未来对苏门答腊断层进行深入的年代学和分段构造变形研究,有助于更好地理解斜向俯冲区域大型走滑断层的动力学演化机制。
印—澳板块向欧亚板块斜向汇聚,导致在仰冲板块形成一条长达1900 km的右行走滑断层——苏门答腊断层。已有研究对该断层进行了几何学、运动学以及地震活动研究,而断层的构造演化过程至今并未得到精确的限定。文章围绕苏门答腊断层的演化,综述前人对苏门答腊断层的认识与限定,并在此基础上探讨苏门答腊断层研究的局限性及未来研究方向。苏门答腊断层是一高度分段的右行走滑断层,结合地震-构造特征可分为近20段。苏门答腊断层滑移速率从南至北较一致,为~15 mm/yr,现有结果表明断层的总位移量大约为20~25 km。区域上弧岩浆活动区域与断层展布相互重合,表明岩浆导致的地壳弱化促进了断层的形成,而断层活动产生的空间则又会控制部分岩浆的运移。现有对苏门答腊断层的年代学工作较少,已有的低温年代学数据表明,在2 Ma时期由于断层活动导致了断层附近地壳快速抬升;现今断层活动速率和位移量推算出的断层起始时间与该低温热年代学工作较为契合,表明苏门答腊断层在约2 Ma时有一期由于断层倾滑导致的快速隆升事件,代表着苏门答腊断层的贯通和现今构造体系的建立。未来对苏门答腊断层进行深入的年代学和分段构造变形研究,有助于更好地理解斜向俯冲区域大型走滑断层的动力学演化机制。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025100
摘要:
本次研究聚焦喜马拉雅东构造结及东南缘这一青藏高原物质东向扩展的关键区域,以哀牢山-红河剪切带及邻区下地壳石榴辉石岩(27-44 km)和岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩(50-78 km)为对象,综合利用岩相学、显微构造分析、晶体优选取向(CPOs)测量、变质-变形温压计算及全岩地震波速模拟等手段,系统构建了该区岩石圈地震波速与各向异性模型,旨在揭示高原东南缘壳幔地震波速各向异性及壳幔流变学特征。研究揭示:(1)下地壳石榴辉石岩中石榴石呈现刚性旋转变形,透辉石以位错蠕变为主导;岩石圈地幔橄榄石发育A型(高温低压简单剪切)和AG型(熔体参与)CPOs模式,顽火辉石与透辉石亦以位错蠕变为主;反映下地壳和岩石圈地幔经历多期塑性变形与静态重结晶过程。(2)地震波速分层特征显著:石榴辉石岩Vp为8.01-8.07 km/s,Vs为4.54-4.57 km/s,各向异性较弱(AVp=0.6-1.4%,AVs=0.7-1.1%);尖晶石二辉橄榄岩Vp为8.03-8.08 km/s,Vs为4.60-4.61 km/s,各向异性显著增强(AVp=3.8-8.0%,AVs=3.0-6.6%)。(3)波速主控因素分析表明,石榴辉石岩波速主要受石榴石含量控制,各向异性与透辉石含量相关;二辉橄榄岩波速由镁橄榄石含量主导,顽火辉石/透辉石起到“稀释/消减”作用,且矿物组构强度显著影响各向异性。(4)垂向波速模型呈阶梯式增长:自中地壳至岩石圈地幔,依次为云母片岩(Vp=6.12-6.46 km/s)、花岗闪长岩(Vp=6.69-6.78 km/s)、斜长角闪岩(Vp=6.30-6.69 km/s)、石榴辉石岩(Vp=8.01-8.07 km/s)和尖晶石二辉橄榄岩(Vp=8.03-8.08 km/s),其中角闪岩层(Vs=3.59-4.01 km/s)是壳幔波速跃变的关键界面。结合地球物理数据,推测中下地壳角闪岩层与部分熔融体是地壳各向异性的主要来源,岩石圈地幔各向异性指示软流圈上涌驱动的物质“流变”,并呈现出显著的壳幔解耦特征。
本次研究聚焦喜马拉雅东构造结及东南缘这一青藏高原物质东向扩展的关键区域,以哀牢山-红河剪切带及邻区下地壳石榴辉石岩(27-44 km)和岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩(50-78 km)为对象,综合利用岩相学、显微构造分析、晶体优选取向(CPOs)测量、变质-变形温压计算及全岩地震波速模拟等手段,系统构建了该区岩石圈地震波速与各向异性模型,旨在揭示高原东南缘壳幔地震波速各向异性及壳幔流变学特征。研究揭示:(1)下地壳石榴辉石岩中石榴石呈现刚性旋转变形,透辉石以位错蠕变为主导;岩石圈地幔橄榄石发育A型(高温低压简单剪切)和AG型(熔体参与)CPOs模式,顽火辉石与透辉石亦以位错蠕变为主;反映下地壳和岩石圈地幔经历多期塑性变形与静态重结晶过程。(2)地震波速分层特征显著:石榴辉石岩Vp为8.01-8.07 km/s,Vs为4.54-4.57 km/s,各向异性较弱(AVp=0.6-1.4%,AVs=0.7-1.1%);尖晶石二辉橄榄岩Vp为8.03-8.08 km/s,Vs为4.60-4.61 km/s,各向异性显著增强(AVp=3.8-8.0%,AVs=3.0-6.6%)。(3)波速主控因素分析表明,石榴辉石岩波速主要受石榴石含量控制,各向异性与透辉石含量相关;二辉橄榄岩波速由镁橄榄石含量主导,顽火辉石/透辉石起到“稀释/消减”作用,且矿物组构强度显著影响各向异性。(4)垂向波速模型呈阶梯式增长:自中地壳至岩石圈地幔,依次为云母片岩(Vp=6.12-6.46 km/s)、花岗闪长岩(Vp=6.69-6.78 km/s)、斜长角闪岩(Vp=6.30-6.69 km/s)、石榴辉石岩(Vp=8.01-8.07 km/s)和尖晶石二辉橄榄岩(Vp=8.03-8.08 km/s),其中角闪岩层(Vs=3.59-4.01 km/s)是壳幔波速跃变的关键界面。结合地球物理数据,推测中下地壳角闪岩层与部分熔融体是地壳各向异性的主要来源,岩石圈地幔各向异性指示软流圈上涌驱动的物质“流变”,并呈现出显著的壳幔解耦特征。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025076
摘要:
为查明新疆天山造山带南缘某大型深埋抽水蓄能电站地下硐室地应力场特征及围岩稳定性,保障地下厂房及引水隧洞地质安全。首先,在地下厂房内开展2组三维水压致裂法地应力测量,获取工程区域的地应力场基础数据;随后,建立工程区的三维地质模型,并利用有限元数值模拟方法反演该区域的三维地应力场;最终,结合三维应力场的分布特征,从地下硐室轴线布置的合理性和地下厂房及引水隧洞围岩的岩爆风险两个方面,综合评估抽水蓄能电站工程区地下硐室的稳定性。研究结果表明:抽蓄电站地下厂房三维地应力测量结果表明最大主应力(σ1)为16.19~16.23 MPa、方向为N43.98°E~N54.44°E、倾角为-4.81°~6.93°,中间主应力值(σ2)为9.82~12.23 MPa、方向近SE、倾角为-18.89°~-14.52°,最小主应力(σ3)为6.90~10.41 MPa、整体表现为近垂直;三维应力场反演地下厂房最大主应力值(σ1)为16.54~17.21 MPa、方位角为N47.88°E~N56.32°E,引水洞轴线最大主应力值(σ1)为14.86~24.32 MPa;地下厂房和引水隧洞轴线方向与实测最大水平主应力(SH)夹角均与SHV型应力场最优夹角(62.84°)偏差≤10°,有利于地下硐室稳定性;采用岩石强度应力比法、陶振宇等多准则判据分析地下厂房及引水隧洞围岩总体为轻微岩爆等级。研究结果为该抽蓄电站地下厂房和引水隧洞设计、施工建设提供科学依据,同时补充了新疆天山造山带南缘三维地应力实测数据的空白。
为查明新疆天山造山带南缘某大型深埋抽水蓄能电站地下硐室地应力场特征及围岩稳定性,保障地下厂房及引水隧洞地质安全。首先,在地下厂房内开展2组三维水压致裂法地应力测量,获取工程区域的地应力场基础数据;随后,建立工程区的三维地质模型,并利用有限元数值模拟方法反演该区域的三维地应力场;最终,结合三维应力场的分布特征,从地下硐室轴线布置的合理性和地下厂房及引水隧洞围岩的岩爆风险两个方面,综合评估抽水蓄能电站工程区地下硐室的稳定性。研究结果表明:抽蓄电站地下厂房三维地应力测量结果表明最大主应力(σ1)为16.19~16.23 MPa、方向为N43.98°E~N54.44°E、倾角为-4.81°~6.93°,中间主应力值(σ2)为9.82~12.23 MPa、方向近SE、倾角为-18.89°~-14.52°,最小主应力(σ3)为6.90~10.41 MPa、整体表现为近垂直;三维应力场反演地下厂房最大主应力值(σ1)为16.54~17.21 MPa、方位角为N47.88°E~N56.32°E,引水洞轴线最大主应力值(σ1)为14.86~24.32 MPa;地下厂房和引水隧洞轴线方向与实测最大水平主应力(SH)夹角均与SHV型应力场最优夹角(62.84°)偏差≤10°,有利于地下硐室稳定性;采用岩石强度应力比法、陶振宇等多准则判据分析地下厂房及引水隧洞围岩总体为轻微岩爆等级。研究结果为该抽蓄电站地下厂房和引水隧洞设计、施工建设提供科学依据,同时补充了新疆天山造山带南缘三维地应力实测数据的空白。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025022
[摘要](92)
摘要:
为揭示走滑断层在不同正应力作用下的协同化规律,通过数值模拟方法系统研究了走滑断层的失稳过程。通过对比分析不同正应力条件下走滑断层剪应变场的时空演化特征,探讨了正应力对剪应变场演化和断层位移的影响,并基于剪应变场和断层位移的变化,对协同化程度进行了定量判定。研究结果表明:在相同条件下,垂直于断层方向的正应变随时间步增长呈递减趋势;而平行于断层方向的剪应变,在不同监测点演化规律相似但均值大小不同,1号监测点剪应变均值为负值,11号监测点剪应变均值为正值,2~10号监测点剪应变均值趋向于0,其中监测点为获取数据变化的监测位置;在亚失稳阶段断层应力累积至临界时,模型的薄弱区域剪应变率先显著增加,剪应变集中区域范围逐渐扩展并贯通,最终形成连续的剪应变联通区域;同震位移、剪应变和剪应变能密度同正应力呈正相关关系;随着正应力的增加,协同化系数逐渐减小,协同化程度增加,在亚失稳阶段协同化系数出现明显的下降趋势。最终得出以下结论:正应力通过调控剪应变能的空间分布与释放过程,显著影响走滑断层亚失稳阶段的协同化程度;正应力增大导致同震位移增加、剪应变能积累增强,并有效提升断层的协同化程度;协同化系数可作为量化断层失稳前协同化程度的关键指标,对识别断层亚失稳状态具有应用价值。这一研究明确了正应力与走滑断层协同化程度之间的正相关关系,为地震预测和防灾减灾提供了重要的科学依据。
为揭示走滑断层在不同正应力作用下的协同化规律,通过数值模拟方法系统研究了走滑断层的失稳过程。通过对比分析不同正应力条件下走滑断层剪应变场的时空演化特征,探讨了正应力对剪应变场演化和断层位移的影响,并基于剪应变场和断层位移的变化,对协同化程度进行了定量判定。研究结果表明:在相同条件下,垂直于断层方向的正应变随时间步增长呈递减趋势;而平行于断层方向的剪应变,在不同监测点演化规律相似但均值大小不同,1号监测点剪应变均值为负值,11号监测点剪应变均值为正值,2~10号监测点剪应变均值趋向于0,其中监测点为获取数据变化的监测位置;在亚失稳阶段断层应力累积至临界时,模型的薄弱区域剪应变率先显著增加,剪应变集中区域范围逐渐扩展并贯通,最终形成连续的剪应变联通区域;同震位移、剪应变和剪应变能密度同正应力呈正相关关系;随着正应力的增加,协同化系数逐渐减小,协同化程度增加,在亚失稳阶段协同化系数出现明显的下降趋势。最终得出以下结论:正应力通过调控剪应变能的空间分布与释放过程,显著影响走滑断层亚失稳阶段的协同化程度;正应力增大导致同震位移增加、剪应变能积累增强,并有效提升断层的协同化程度;协同化系数可作为量化断层失稳前协同化程度的关键指标,对识别断层亚失稳状态具有应用价值。这一研究明确了正应力与走滑断层协同化程度之间的正相关关系,为地震预测和防灾减灾提供了重要的科学依据。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025017
摘要:
黑鹰山地区位于北山造山带北缘,是研究北山造山带古亚洲洋演化的关键地区。对黑鹰山地区出露的晚石炭世、晚三叠世火山凝灰岩进行了岩石地球化学研究。研究结果表明,晚石炭世火山凝灰岩属于过铝质钙碱性系列,富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti,稀土元素总量(ΣREE)为74.64×10-6~142.45×10-6,轻/重稀土分馏明显(LREE/HREE=5.14~7.49、(La/Yb)N=4.58~6.36),稀土元素配分模式呈右倾特征,具有弱的负Eu异常(δEu=0.35~0.66),表现出类I型花岗岩特征。晚三叠世火山凝灰岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列,富硅、碱,贫铝、镁,具有强烈的Eu负异常(δEu=0.02~0.22),稀土元素配分模式呈略微右倾的“海鸥型”,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Zr、Ti等不相容元素,具有类S型花岗岩的特征。黑鹰山地区晚石炭世和晚三叠世火山凝灰岩分别形成于北山地区古亚洲洋俯冲和碰撞的构造环境,岩浆来源主要为地壳熔融,指示晚石炭世至晚三叠世红石山—黑鹰山一带可能发生了构造环境的转变。
黑鹰山地区位于北山造山带北缘,是研究北山造山带古亚洲洋演化的关键地区。对黑鹰山地区出露的晚石炭世、晚三叠世火山凝灰岩进行了岩石地球化学研究。研究结果表明,晚石炭世火山凝灰岩属于过铝质钙碱性系列,富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti,稀土元素总量(ΣREE)为74.64×10-6~142.45×10-6,轻/重稀土分馏明显(LREE/HREE=5.14~7.49、(La/Yb)N=4.58~6.36),稀土元素配分模式呈右倾特征,具有弱的负Eu异常(δEu=0.35~0.66),表现出类I型花岗岩特征。晚三叠世火山凝灰岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列,富硅、碱,贫铝、镁,具有强烈的Eu负异常(δEu=0.02~0.22),稀土元素配分模式呈略微右倾的“海鸥型”,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Zr、Ti等不相容元素,具有类S型花岗岩的特征。黑鹰山地区晚石炭世和晚三叠世火山凝灰岩分别形成于北山地区古亚洲洋俯冲和碰撞的构造环境,岩浆来源主要为地壳熔融,指示晚石炭世至晚三叠世红石山—黑鹰山一带可能发生了构造环境的转变。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025033
摘要:
地球早期地壳的增生和演化是早前寒武纪研究的核心科学问题。华北克拉通作为全球最古老的克拉通之一,新太古代晚期(2.50~2.48 Ga)经历了复杂的克拉通化过程并伴随强烈的地壳增生和改造。鲁西花岗-绿岩带位于华北克拉通东部,已有的岩石学、地球化学、年代学和构造变形研究显示,鲁西地区发育一系列指示新太古代晚期地壳增生的证据:包括以肥城‒滕州岩浆弧和新太古代晚期变质火山岩为代表的陆缘弧和岛弧岩浆岩、以鲁山‒沂水岩浆岩带为代表的后碰撞壳源岩浆记录、新太古代晚期变沉积岩所代表的弧后盆地沉积以及板块斜向汇聚导致的大型走滑剪切变形,出露于鲁西地区中部的>2.60 Ga的英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩(TTG岩系)和表壳岩组合代表一个与胶辽地块有明显亲缘性的古老陆块。因此,鲁西花岗-绿岩带是一个位于胶辽地块西缘的增生型造山带,即鲁西造山带,弧-陆高角度斜向碰撞和巨量幔源岩浆底垫分别代表了胶辽地块西缘水平和垂向地壳增生。该造山带在新太古代到古元古代末期经历了初始洋壳形成、俯冲到陆内伸展等构造演化阶段。新太古代晚期,华北克拉通东部胶辽地块周缘发生了广泛的地壳增生作用,这一过程受控于以板块热俯冲为特征的早期板块构造体制。
地球早期地壳的增生和演化是早前寒武纪研究的核心科学问题。华北克拉通作为全球最古老的克拉通之一,新太古代晚期(2.50~2.48 Ga)经历了复杂的克拉通化过程并伴随强烈的地壳增生和改造。鲁西花岗-绿岩带位于华北克拉通东部,已有的岩石学、地球化学、年代学和构造变形研究显示,鲁西地区发育一系列指示新太古代晚期地壳增生的证据:包括以肥城‒滕州岩浆弧和新太古代晚期变质火山岩为代表的陆缘弧和岛弧岩浆岩、以鲁山‒沂水岩浆岩带为代表的后碰撞壳源岩浆记录、新太古代晚期变沉积岩所代表的弧后盆地沉积以及板块斜向汇聚导致的大型走滑剪切变形,出露于鲁西地区中部的>2.60 Ga的英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩(TTG岩系)和表壳岩组合代表一个与胶辽地块有明显亲缘性的古老陆块。因此,鲁西花岗-绿岩带是一个位于胶辽地块西缘的增生型造山带,即鲁西造山带,弧-陆高角度斜向碰撞和巨量幔源岩浆底垫分别代表了胶辽地块西缘水平和垂向地壳增生。该造山带在新太古代到古元古代末期经历了初始洋壳形成、俯冲到陆内伸展等构造演化阶段。新太古代晚期,华北克拉通东部胶辽地块周缘发生了广泛的地壳增生作用,这一过程受控于以板块热俯冲为特征的早期板块构造体制。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025098
摘要:
对于苏门答腊岛的构造单元划分,当前地质学界的主流观点认为由东、西苏门答腊两个地块组成。这一模型中,东部因发育晚古生代“冷水型动物群”(阿拉斯灰岩)和含砾泥岩(博霍洛克组冰碛岩)被归为冈瓦纳亲缘的 Sibumasu 地块;西部则因发育晚古生代“暖水型动物群”(关丹灰岩)和亲华夏植物群(门卡兰组占碑植物群)被划为亲华夏地块,二者以中央构造带为界。在最新的野外考察基础上,结合详细的资料调研,系统回顾了苏门答腊二分模型提出与完善的过程,并通过构造、地层和古生物地理区系对比认为东、西苏门答腊地块具有相似的变质程度、构造变形特征,且地层序列接近。二者之间可能并没有明显的构造(板块)的分区。不同地质时期的沉积环境和古生物地理区系的差异可能仅代表了古纬度差异或气候变迁。同时,岩浆岩测年结果也支持这一看法。目前的证据表明,东、西苏门答腊地块可能为一个统一的整体。
对于苏门答腊岛的构造单元划分,当前地质学界的主流观点认为由东、西苏门答腊两个地块组成。这一模型中,东部因发育晚古生代“冷水型动物群”(阿拉斯灰岩)和含砾泥岩(博霍洛克组冰碛岩)被归为冈瓦纳亲缘的 Sibumasu 地块;西部则因发育晚古生代“暖水型动物群”(关丹灰岩)和亲华夏植物群(门卡兰组占碑植物群)被划为亲华夏地块,二者以中央构造带为界。在最新的野外考察基础上,结合详细的资料调研,系统回顾了苏门答腊二分模型提出与完善的过程,并通过构造、地层和古生物地理区系对比认为东、西苏门答腊地块具有相似的变质程度、构造变形特征,且地层序列接近。二者之间可能并没有明显的构造(板块)的分区。不同地质时期的沉积环境和古生物地理区系的差异可能仅代表了古纬度差异或气候变迁。同时,岩浆岩测年结果也支持这一看法。目前的证据表明,东、西苏门答腊地块可能为一个统一的整体。
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doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025027
摘要:
北山位于中亚造山带东西段的枢纽位置,位置关键。在北山地区发育了很多韧性剪切带,目前对这些剪切带的研究还比较薄弱,对它们的形成机制、时代、规模、变形体制以及构造环境认识不深或者存在很多争议,同时对它们在中亚造山带演化中的作用也认识不清,因此开展北山及其周缘韧性剪切带的构造研究是中亚造山带研究中重要领域之一。文章在归纳近年来在北山与邻区野外工作及其相关认识和结论的基础上,系统整理、收集前人成果,结合区域遥感影像和航磁异常地质解释,共厘定出13条长度在30-300千米之间的韧性剪切带。多数剪切带近东西向延伸并横贯北山地区,有些剪切带与北山已有的蛇绿混杂岩带或者重要构造带重合。总体而言,北山地区的剪切带以南部出露最好,宽度大(大于10 km),数量也多(5-6条),而中北部的剪切带延伸度广。目前发现的北山韧性剪切带糜棱面理多数走向近东西,向S或N陡倾,并多近于直立;相关的矿物拉伸线理近于水平。这些剪切带以右行剪切为主,少数表现为左行剪切。初步的工作认为北山多数韧性剪切带形成于古生代,尤其以晚古生代-早中生代最为集中,它们多分布在北山的中部和南部。北山地区主要的剪切带分别与东天山和阿拉善地区同时代的韧性剪切带相连,构成了中亚造山带中段重要的区域性韧性剪切系统。这些晚古生代末-早中生代的韧性剪切带是中亚造山带整体变形的结果,可能是Pangea超大陆中部的巨型剪切系统的重要组成部分。但也不能排除北山地区存在与古大洋斜向俯冲所导致韧性剪切变形的可能性。精确的年代学限定以及半定量和定量的构造学研究是北山地区韧性剪切带未来的工作重点。造山带尺度的巨型韧性剪切系统的厘定,对于认识中亚造山带中、下地壳变形样式、环境、体制以及Pangea超大陆的形成与演化具有重要意义。
北山位于中亚造山带东西段的枢纽位置,位置关键。在北山地区发育了很多韧性剪切带,目前对这些剪切带的研究还比较薄弱,对它们的形成机制、时代、规模、变形体制以及构造环境认识不深或者存在很多争议,同时对它们在中亚造山带演化中的作用也认识不清,因此开展北山及其周缘韧性剪切带的构造研究是中亚造山带研究中重要领域之一。文章在归纳近年来在北山与邻区野外工作及其相关认识和结论的基础上,系统整理、收集前人成果,结合区域遥感影像和航磁异常地质解释,共厘定出13条长度在30-300千米之间的韧性剪切带。多数剪切带近东西向延伸并横贯北山地区,有些剪切带与北山已有的蛇绿混杂岩带或者重要构造带重合。总体而言,北山地区的剪切带以南部出露最好,宽度大(大于10 km),数量也多(5-6条),而中北部的剪切带延伸度广。目前发现的北山韧性剪切带糜棱面理多数走向近东西,向S或N陡倾,并多近于直立;相关的矿物拉伸线理近于水平。这些剪切带以右行剪切为主,少数表现为左行剪切。初步的工作认为北山多数韧性剪切带形成于古生代,尤其以晚古生代-早中生代最为集中,它们多分布在北山的中部和南部。北山地区主要的剪切带分别与东天山和阿拉善地区同时代的韧性剪切带相连,构成了中亚造山带中段重要的区域性韧性剪切系统。这些晚古生代末-早中生代的韧性剪切带是中亚造山带整体变形的结果,可能是Pangea超大陆中部的巨型剪切系统的重要组成部分。但也不能排除北山地区存在与古大洋斜向俯冲所导致韧性剪切变形的可能性。精确的年代学限定以及半定量和定量的构造学研究是北山地区韧性剪切带未来的工作重点。造山带尺度的巨型韧性剪切系统的厘定,对于认识中亚造山带中、下地壳变形样式、环境、体制以及Pangea超大陆的形成与演化具有重要意义。
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学术动态
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- 期刊动态|《地质力学学报》参加中国地质学会2025年学术年会 2025-09-26
- 《地质力学学报》编委讲坛第一弹 2025-07-04
- 纪念创刊三十周年之“地应力测量技术与应用”征稿通知 2025-02-14
- 第二届地球能源前沿论坛联合专刊之《地质力学学报》 “页岩油气富集高产机理与绿色高效开发”征稿通知 2025-02-13
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