蒙古—贝加尔地区地热特征及其地球动力学机制

蒙古—贝加尔裂谷的演化及其形成的动力学机制一直是地学界争论的焦点.至今, 对其地热学的相关研究一直比较匮乏.本文根据前人对蒙古—贝加尔及邻区的独特地貌、构造和玄武岩火山岩浆作用的研究, 并结合现今地表大地热流特征共同探讨了其地球动力学机制.根据最新大地热流分布特征表明: 蒙古地区的高热流区(>120 mW/m2)主要集中在蒙古Hangay穹窿北部Hovsgol裂谷及其周围裂谷内|贝加尔裂谷整体热流都较高, 且贝加尔东北部热流达160 mW/m2 以上(比前人报道的更高), 其中部热流也高(120 mW/m2).综合地热、地质与地球物理成果, 本文认为晚新生代的地幔柱对蒙古—贝加尔地区的形成起着重要作用.     

中国东部地区深部结构的层析成像

利用中国国家台网60个宽频带地震台站和国际地震中心(ISC)592个台站分别记录的1996—2007和1990—2004的震相报告,从中提取出可供反演使用的远震事件9806个,共12078个高质量的P波初至走时数据,对中国东部地区进行了远震P波层析成像研究。结果显示,在五大连池火山区和大同火山区有明显的低速异常,大同火山源区较深。另外几个明显的低速区分别分布在广东地区、渤海湾地区和长江中下游地区。四川盆地的高速特征和扬子板块的低速特征在纵剖面图像上也较为明显。中国东南部的软流圈中存在大面积的地幔上涌,认为是由板块之间的碰撞俯冲、引起大尺度地幔横向流动造成的,而太平洋板块的作用局限于其俯冲的“远程效应”,为大范围的软流圈物质上涌提供了东侧的深部动力条件。     

中国东部地区深部结构的层析成像

利用中国国家台网60个宽频带地震台站和国际地震中心(ISC)592个台站分别记录的1996—2007和1990—2004的震相报告,从中提取出可供反演使用的远震事件9806个,共12078个高质量的P波初至走时数据,对中国东部地区进行了远震P波层析成像研究。结果显示,在五大连池火山区和大同火山区有明显的低速异常,大同火山源区较深。另外几个明显的低速区分别分布在广东地区、渤海湾地区和长江中下游地区。四川盆地的高速特征和扬子板块的低速特征在纵剖面图像上也较为明显。中国东南部的软流圈中存在大面积的地幔上涌,认为是由板块之间的碰撞俯冲、引起大尺度地幔横向流动造成的,而太平洋板块的作用局限于其俯冲的"远程效应",为大范围的软流圈物质上涌提供了东侧的深部动力条件。     

绿岩的幕式年代是打开地幔动力学大门的钥匙吗？

大部分绿岩通过俯冲作用于度进入地幔的２．５－２．２Ｇａ和１．６５－１．３５Ｇａ年龄段的极小值，可能与超级大陆的活动时代相关。根据绿岩的年代分布和新生大陆壳，地球历史可被分为３个阶段：（１）２．８Ｇａ，虽然一直到３．０Ｇａ才形成超级大陆，但是在此时以前绿岩和微型陆块就开始形成并持续发生碰撞；（２）２．８－１．３Ｇａ期间绿岩喷发和碰撞就明显     

青藏高原的地幔动力学研究

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果，但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此，其他地球动力学因素，尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史；较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义；并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中，青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果，它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。     

松辽残留地台区成因机制研究

本文在讨论松辽残留地台区特征的基础上，根据松辽地台区地幔流场的演变历史及热流演化特征，探讨了该区的成因机制。     

地幔速度场激发机制的动力学分析

本文根据所建立的多种力源作用下地幔运动的数学模型,运用涡旋力学理论,分析了地幔速度场激发机制的动力过程,探讨了地幔和岩石圈运动间的相互关系。     

川西地区的地壳均衡状态及其动力学机制

基于Airy地壳均衡理论,计算了川西地域（28°～32°N,99°～105°E的范围内）的理论均衡地壳厚度,并与由实际重力资料反演得到的地壳厚度进行对比,从而得到了该区的地壳均衡状态。经过分析研究发现以龙门山、鲜水河、安宁河三大断裂系所组构的“Y”形构造系为界,可将研究区的均衡状态分为东、中、西三部分,对应着3种不同类型的均衡状态: 在“Y”形构造系以东的四川盆地内部,理论地壳厚度与实际地壳厚度的差异值ΔI接近于零,即地壳处于较均衡稳定的状态;  在“Y”形构造系以西的巴颜喀拉块体地域,ΔI均可达到-8km左右,个别地域甚至最高可达-13km,说明该区地壳处于强烈的负均衡异常状态;  而在研究区中部的“Y”形构造系部位,主要表现为较复杂的正负相间的均衡异常状态。在此基础上,也对该区产生现今这样复杂而特异的均衡异常格局的动力学机制进行了探讨研究,认为其主要应归结于青藏高原深部壳、幔物质在印度板块与欧亚板块的碰撞下发生的东向流展并在川西地域受到坚硬的四川盆地的阻隔而被迫转向东南,在此过程中导致地壳物质堆积,从而造成了该区复杂而特异的地壳均衡异常格局。     

天津市王庆坨地区地面沉降漏斗分析

王庆坨地区是天津市沉降面积较大,影响较为严重的重点漏斗区域之一,因其地处武清区、西青区、北辰区三区交界,使其在行政区划上不便统一管理,多年来难以找到其沉降发生原因从而采取有力控制措施.基于对此地区的专项调研,搜集该地区多年的地下水(井)相关资料,系统的分析该地区沉降演化趋势,地下水开采井分布情况,地下水开采情况及其与沉降漏斗的对应情况,初步得出该地区近年来地面沉降演变原因,为了解和有效防治该地区地面沉降灾害的进一步加剧奠定了基础.     

南京河西地区地面沉降成因分析

为了查明南京河西地区地面沉降的成因,笔者等在系统研究水文地质与工程地质条件的基础上,研究了地面沉降的分布特征和发展规律,以及地面沉降与地下水位、软土分布及建筑荷载之间的关系,进而揭示了南京河西地区地面沉降的成因。研究结果表明：南京河西地区不开采地下水,地面沉降与软土层厚度和建筑荷载分布关系密切,地面沉降主要受建筑工程影响,即建筑荷载和深基坑降水的作用。     

地面沉降对河道堤防的影响及应对措施

地面沉降已经发展成为天津市的主要地质灾害之一,不均匀的地面沉降已经给天津市河道堤防的安全造成了威胁,部分堤段已经出现了裂缝、漏洞等险情。为有效控制堤防工程的地面沉降,以海河干流堤防和蓟运河下游堤防为例通过对长序列的地面沉降数据进行分析,阐述了地面沉降对河道堤防造成的影响,并针对地面沉降对堤防工程造成的破坏提出相应的治理措施,保障工程的功能效应,减小堤防工程因地面沉降而产生的经济损失。     

下辽河平原地区历史地面沉降情况研究

地面沉降不但影响到下辽河平原地区的经济生产,而且导致湿地逐年退化,对生态环境产生非常严重的影响.该区域没有监测网络,无法知道具体的沉降范围和大小.为了查清下辽河平原历史地面沉降状况,有效地服务于地方经济发展和环境改善,首次在下辽河平原区域提出了地形图比对方法.通过搜集不同时期地形图,对同一高程点进行比对,结果表明下辽河平原地区围绕着油田集中采油区和地下水集中开采区,存在地面沉降现象,最大沉降量达到3 m.地形图比对有效地解决了下辽河平原无法确定沉降范围和量级的困难,是一种在没有监测网络的情况下,掌握工作区地面沉降情况的良好方法.     

我国城市地面沉降概况

本文通过对上海,天津、宁波、北京、苏锡常地区、西安、太原、阜阳等城市地面沉降的形成、发展及其治理过程的介绍和初步归纳,并根据我国经济、技术条件,提出:加强规划和指导、以“法”治沉,以及加强地下水资源合理开发利用等治理对策,从而达到减缓我国主要城市地面沉降速度和减轻其危害的社会,经济效果。     

长江河口滨海地区冲填土对地面沉降效应以上海市临港新城为例

长江河口滨海地区广泛分布有大量的冲填土,由于其形成时间短,具有欠固结特性,因此对地面沉降影响较大。本文首先阐述上海市临港新城区冲填土分布特征,并按其填料不同将其分类后计算出不同种类冲填土大面积堆载所引起下部土层的地面沉降量和冲填土本身固结产生的沉降量,并与总的地面沉降量相比较,得出结论,并对进一步开展工作提出建议。     

黄河三角洲地面沉降影响因素综合分析

黄河三角洲形成时代新、厚度大的第四纪松散地层为地面沉降提供了物质基础。构造运动、沉积物固结和海平面运动等自然因素对沉降的影响由来已久。近几十年日益加剧的地下水和油气的大量开采及大规模工程建筑等人类活动成为沉降新的触发因素,多种因素的叠加作用使沉降时空分异规律和形成机理复杂化。本文基于水准监测及相关背景资料,分析了人类活动集中区广饶县和东营区的沉降特征,综合比对各种人为和自然沉降诱因,发现黄河三角洲地下水超采、工程建筑、油气开采、构造运动、沉积物自然固结和海平面上升等因素对地面沉降的年均贡献比约为28：4：2：3：2：1,人类活动对地面沉降起主导作用。     

长江口水下三角洲137Cs最大蓄积峰的分布特征

在长江口水下三角洲地区,用 137Cs进行沉积速率的测定时,一般认为 137Cs最大值所在层位为1963年沉积层。本文通过建立模型,对此进行了计算验证。模型中利用日本东京地区的 137Cs年平均大气沉降通量,再通过东京与上海两地的降水量进行校正,并根据不同的沉积速率和取样间隔分别计算出 137Cs剖面中的最大值范围,再将理论计算值与实测值进行对比。通过模型的计算,发现理论上沉积物中出现 137Cs最大值的层位均为1963年沉积层,将理论最大值范围与本研究所测11根柱样以及前人在本区域所测6根柱样 137Cs最大值的对比,发现其中有9根柱样的最大值在理论计算值范围之内。总体上看,理论值与实测值有较好的对应关系,理论值范围基本可作为衡量实测最大值是否为1963年沉积物所在层位的评判标准之一。本文对利用大气沉降 137Cs信息计算沉积物中 137Cs的分布进行了有益的尝试。     

1849年中国东部地区雨带推移与长江流域洪涝灾害

雨带提前进入长江流域并提早撤回、降水异常增多是1849年该地区发生严重洪涝的直接天气原因。本文利用洪涝档案史等资料复原了该年主要的降雨过程和雨带推移过程、长江流域夏季的雨区和降雨强度的时空变化以及洪涝灾害的空间分布。结果表明: 1)该年我国东部地区至少有6次主要降雨过程,20次暴雨过程。其中长江流域至少有3个主要连续降雨时段,13次暴雨过程。雨带5月18日~5月30日推进到长江下游地区,8月下旬撤回; 2)长江流域夏季雨区主要沿江河分布,整体上有从江南向江北,从下游向中上游逐渐扩展的趋势,同时降雨强度逐渐增大,暴雨区域扩大; 3)该年洪涝灾害集中分布在长江中下游沿岸,长江沿岸11个省(市)中有279个县(市)发生洪涝,占当年全部洪涝灾害县(市)的71 ％ ,降水异常偏多是发生洪涝的直接原因。     

鞍山市区地面沉降的机理分析

鞍山市区地面沉降是近年发现由于抽取地下水引产地面沉降地区,结合区内的环境工程地质及地质条件,通过研究1987～1994年间的分布特征及其演化趋势,初步认为鞍山市区地面沉降除了主要起因于过量开采地下水导致水位持续快速降低外,新构造运动、第四系结构与地面沉降也有密切关系.     

上海市地面沉降动态分析与灰色预测

本文应用灰色系统理论的关联度分析法,分析了上海市地面沉降在时间、空间上的变化特征,进而以市区和近郊区典型地段的地面沉降监测资料为基础,建立了灰色预测模型,并在某些假定前提下预测了上海市地面最终沉降量及“沉降寿命”。     

基于情景分析的天津市滨海新区地面沉降预测

鉴于地面沉降演化的地质系统渐变性特征,从主要致灾因子考虑建立地面沉降数值模型。设计3种地下水开采情景,编译计算机程序预测地下水位动态变化过程中的地面沉降值。至2020年,在最不利、适中和最理想3种情景下天津市滨海新区最大累计沉降量分别达640 mm、520 mm和150mm;全区平均累计沉降量分别达268 mm、177 mm和95 mm。