喜马拉雅造山带地壳深熔作用: 来自聂拉木群混合岩的地球化学和年代学证据

高喜马拉雅结晶岩系中存在的混合岩化现象是地壳深熔作用的结果. 广泛发育于高喜马拉雅结晶岩系中的混合岩(称为高喜马拉雅混合岩)为研究地壳深熔过程及其与喜马拉雅淡色花岗岩(简称为淡色花岗岩)的成因联系, 为探讨地壳深熔在碰撞造山后地壳演化中的作用提供了重要的线索. 目前对于混合岩与淡色花岗岩的形成是否存在成因关联, 混合岩与深部断裂构造的形成和发展之间的关系问题, 在认识上存在分歧. 缺乏该混合岩形成的直接年代学资料是产生分歧的重要原因之一. 对高喜马拉雅结晶岩系中的混合岩的3个基本组成单元——中色体、浅色体和暗色体进行了详细的地球化学研究; 对其中的浅色体进行了K-Ar年代学研究. 结果表明Ⅰ-类浅色体的形成年龄约为23 Ma. 该年龄与喜马拉雅主中央断层开始活动的时代一致或略早于其形成时代, 显示地壳深熔在主中央断层的形成中可能起着关键的作用. Ⅱ-类浅色体的形成年龄与淡色花岗岩的形成时代一致, 从年代学上为淡色花岗岩与混合岩中浅色体的成因联系提供了新的约束. 本次研究在聂拉木地区获得了6.23 Ma浅色体形成年龄, 这是目前在高喜马拉雅中段获得的最年轻的淡色花岗岩岩浆活动的证据.     

平直走滑断层亚失稳状态的位移协同化特征——基于数字图像相关方法的实验研究

亚失稳阶段是断层临近失稳的最后阶段,识别断层亚失稳状态,对评估断裂区内的断层失稳危险性具有重要意义．含平直走滑断层的岩石样品在卧式双轴伺服控制压机上加载产生黏滑,同时用高速相机以1000帧S_的速度记录样品变形,失稳过程中的数字图像,然后采用数字图像相关分析方法计算样品表面变形场,并通过定义表征断层位移累计值相对离散程度的协同化系数来描述断层失稳过程的协同化特征,结果表明：（1）局部预滑区进入亚失稳阶段之前,扩展速率非常缓慢;进入亚失稳I阶段后,扩展速率有所增加,但仍很缓慢,属于准静态扩展;在亚失稳II阶段,在占整个亚失稳阶段～1．5％的时间段内,断层先是以～0．9mS。的速率扩展,继而快速贯通整个观测区域,此时断层已转为准动态扩展．（2）在亚失稳I阶段断层位移协同化系数降为进入亚失稳前的一半,在亚失稳II阶段这一系数再降为进入亚失稳前的四分之一．这一系数持续下降意味着断层位移协同化作用的加强,亦可作为断层进入亚失稳阶段的特征之一．（3）此外,在断层失稳滑动阶段,观测区内断层出现三次整体滑动：初始滑动,快速滑动和调整滑动．断层在三次滑动之间存在两次短暂的停顿过程．     

依兰-伊通断裂带地表温度变化分析

GPS结果显示,2011年3月11日日本MW9.0大地震引起了我国东北地区的拉张活动增强,其中,依兰——伊通断裂带最显著．这个变化在温度场中是否也有所响应是一个值得探讨的问题,也是一个利用地表温度进行现今构造活动探索的机会．本文利用2000——2011年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度产品对东北地区地表温度进行了分析,以去除稳定年周期变化的年变残差作为研究对象, 通过空间和时间分析,排除地形、纬度、气象等干扰因素的影响,寻找与构造活动相关的热信息．结果表明, 2001年初和2010年初依兰——伊通断裂北段曾经出现了显著的降温现象,且降温过程持续约两个月．通过气象资料分析,初步认为上述现象并非由气象因素引起．这与GPS远场同震位移结果所显示的依兰——伊通断裂带在日本地震后出现相对比较明显的张性应变相吻合. 初步认为上述降温现象与依兰——伊通断裂的拉张增强有关．      

多核处理器环境下遥感数据处理的并行与串行算法的性能比较

卫星遥感能够提供(准)实时地面信息,在地震研究中的应用越来越广泛.MODIS是搭载在Terra和Aqua两颗卫星上的重要的“图谱合一”光学遥感观测仪器.由于MODIS数据具有多频段、高分辨率、高时效性、应用广泛等特点,使得MODIS数据对地球科学的综合研究和对陆表、生物圈、固态地球、大气和海洋的长期观测有着重要意义,在自然灾害的监测和分析研究领域也有着广泛的应用.     

地震新主体地区和失稳危险阶段的探寻

地震活动主体地区指在一定时期内,中国大陆及邻区强震活动相对集中发生的地区,时间尺度为几年,十几年或更长.一些作者的研究揭示了地震的成从性和成组性,不同历史时期地震主体活动地区不同.研究表明地震的成组性与大陆地壳的成块性的关联.     

地震重现时间间隔概率分布函数选择的必要条件

地震重现时间间隔的分布规律研究对于短期和中长期地震预测、地震灾害预防和救援有着重要的理论和实际意义,如果能够确定地震重现时间间隔的概率密度函数(probability density function-pdf),则在统计学的意义上,能够对地震再次发生的概率进行评估和预测.在地震重现时间间隔的pdf研究中,一个核心问题是如何判断某个pdf是否能够有效地描述地震重现时间间隔分布特征.作者提出利用特征地震重现时间间隔数据的变化系数(COV)与其偏度(S),变化系数与其峰度(K)的相关关系对所选择的pdf的适用性进行判别.研究表明,常用的一些概率密度函数(对数正态分布、gamma分布、Weibull分布和指数分布)并不合适作为描述特征地震的重现时间间隔分布的数学模型.     

芦山地震前康定地温变化现象

近年来,中国大陆强震主要发生在巴颜喀拉地块周边,该地块成为近期中国大陆强震主体地区.在一些关键构造部位,开展地壳活动信息监测具有重要的实际意义.作者所在研究组专门研发了适于野外观测的无线地温遥测设备,在鲜水河断裂带建立了无线地温遥测台网.在2013年4月20日的芦山地震前后,观测到了一些值得关注的现象:从2013年1月31日开始,康定地温出现持续变化,并与台站周围小震活动存在良好的对应关系.根据温度与力之间的关系,基岩温度突变的内在本质是应力调整.从构造角度看,龙门山断裂带和鲜水河断裂带同属于巴颜喀拉地块的不同边界,康定测点与芦山地震之间存在关联性,上述温度变化可能与芦山地震有关.     

青藏高原北部异常SKS分裂成因的初步探讨--被熔体强化的岩石圈各向异性

当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时,以下的问题让人们感到困惑:(1)为什么异常大的SKS分裂延时(1.91-2.4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区;(2)为什么分裂延时突变(1.47s和1.09s)出现在Sn波缺失区的边缘;(3)为什么快波极化方向(FPD)与地表大规模的构造走向之间存在约20°-30°的偏差. 本文在综合分析流变学实验和岩石物理学实验研究成果、青藏高原地质和地球物理资料的基础上,提出青藏高原北部地震波各向异性受岩石圈地幔主要矿物的晶格优选方位(LPO)和熔体的定向分布(MPO)的双重控制,并模拟计算了MPO对青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度的贡献. 研究结果表明,由MPO强化的青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度可达10髎,相应的各向异性层厚度平均为94km. 该结果为研究区SKS分裂的成因解释以及造山带深部地质过程的研究提供了新的约束条件.     

鄂尔多斯地块运动的整体性与不同方向边界活动的交替性

基于鄂尔多斯地块周边的GPS资料,我们发现地块南北边界的左旋错动速率比东西边界的右旋错动速率大2～3倍,而基于地质资料和几十年来的测量资料,大多数研究者强调鄂尔多斯地块东西边界的右旋错动和地块的逆时针旋转特征,针对上述矛盾,本文利用地块及其周边地区的地质和地形变测量资料(包括GPS和水准),分析了地块周边的地震活动随时间的变化,认识到鄂尔多斯地块的南北边界与东边界的构造活动存在交替性以及鄂尔多斯地区的构造运动以地块为单元的运动特点。鄂尔多斯地块与周边地块间的相对运动是通过它们之间边界带的变形和相对位移来实现的,近几年来,鄂尔多斯地块的南北边界带处于活动时期,但从长时期来看,鄂尔多斯地块相对阿拉善和阴山地块向东南运动,同时伴随着逆时针方向的旋转。     

地震前兆时空非均匀性指标Cv值的实验检验

在双向加载条件下，对两种构造和介质不同的岩石标本进行变形实验，测量了标本表面不同部位的应变．在此基础上，利用王晓青和陈学忠等提出的描述地震前兆非均匀分布的参量————Cv值，分析了标本变形失稳过程中应变异常的分布，以期从实验角度检验Cv值方法并探讨其物理意义．研究表明，Cv值的变化与岩石变形特征的变化有关，是描述前兆分布非均匀性的一种有效指标；Cv值在失稳发生前先异常上升，然后下降，并在Cv值恢复过程中或恢复后伴随着失稳事件的发生．因此，Cv值是一种有效的预报指标．