边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

川黔湘构造带构造样式及深部动力学制约

川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。

雪峰山构造带古构造应力场

华南地区构造复杂,中生代动力体制经历了从特提斯构造域向滨太平洋构造域的转换。雪峰山位于华南内部,其隆升机制也存在广泛争议,对雪峰山及其邻区古应力场研究,为华南大陆构造演化动力机制提供了依据。古应力反演显示,中生代以来,研究区受到NE向、近SN向、NW向、NNE向四期的构造挤压。NE向与近SN向是华南块体印支期顺时针旋转以及古特提斯洋闭合的结果,NW向挤压是古太平洋板块俯冲作用导致,而NNE向挤压则与印、藏碰撞的远程效应有关。

伸展断层相关褶皱的几何学分析及其在车镇凹陷中的应用

本文总结了伸展断层相关褶皱的发育类型,主要包括伸展断层传播褶皱与伸展断层转折褶皱(也叫断弯褶皱)等。伸展断层传播褶皱多形成在较陡的正断层之上,正断层向上传播使断层顶部地层弯曲,进而形成一个伸展的断层传播褶皱,其发育模式与三剪变形发育模式一致。车镇凹陷是渤海湾盆地南部一个典型的中新生代半地堑盆地。本文通过对横穿车镇凹陷的地震反射剖面进行精细的构造解析,以及车镇凹陷南部斜坡带小断层的精细解释,发现这个半地堑盆地的伸展构造具有明显的向斜构造特征,这种向斜构造并不是挤压所致,其发育符合伸展断层传播褶皱模型。由此运用伸展断层相关褶皱理论,同时按照三剪变形发育模式,模拟了车镇凹陷伸展构造的发育过程。经过对盆地内部构造变形的反复拟合和测算,我们确定了车镇凹陷伸展断层相关褶皱的构造几何学特征及其运动学过程,进而深化对渤海湾盆地半地堑构造的理解。

华南中生代大地构造研究新进展

华南地区中生代构造动力体制经历了从特提斯构造域向滨太平洋构造域的转换，由此产生了强烈的陆内造山作用和岩浆活动，形成了复杂构造组合的晚中生代陆内造山带和火成岩省。本项研究在下列几个方面取得了新的进展：（1）通过对雪峰山地区沅麻盆地的野外调查和构造测量，确定了该盆地晚中生代．早新生代5期构造应力场及其演替序列：中晚侏罗世近w—E向挤压、早白垩世Nw—sE向伸展、早白垩世中晚期Nw—sE向挤压、晚白垩世近N—s向伸展、古近纪晚期NE—sw向挤压。构造应力场方向的变化记录了不同板缘的动力作用对该区的影响。（2）识别了湖南地区晚古生代一早中生代海相地层中发育的横跨叠加褶皱构造，并基于地层接触关系和已有火成岩同位素年代学数据分析，认为该地区横跨叠加褶皱构造记录了中生代两期构造挤压和地壳增厚事件：早期近东西向褶皱构造是对三叠纪华南地块南北边缘大陆碰撞和增生作用的远程响应，晚期NE—NNE向褶皱构造则是对中晚侏罗世古太平洋板块向华南大陆之下低角度俯冲作用的变形响应。（3）对湖南衡山西缘拆离断裂带的变形结构和运动学特征进行了详细的调查和构造测量，确定了衡山变质核杂岩构造，并对拆离带中韧性剪切变形的钠长岩脉的锆石进行了SHRIMPU．Pb测年，从而确定了华南地区伸展构造的起始时代约137Ma，即早白垩世早中期。（4）通过锆石u．Pb年代学测试分析，揭示了东南沿海长乐一南澳构造带早白垩世2期构造一岩浆事件：早期（147～135Ma）表现为强烈的混合岩化作用和深熔作用形成的片麻状花岗岩、花岗片麻岩等；晚期（135～117Ma）岩浆岩以含石榴子石花岗岩为主。这个结果表明东南沿海构造带是晚中生代陆缘造山带，造山作用可能起始于晚侏罗世，于早白垩世早中期（135Ma）以来发生伸展垮塌。在上述研究结果的基础上，探讨了华南地区三叠纪“印支运动”和中、晚侏罗世“燕山运动”的表现及其产生的板块构造动力体制及其转换时代、早白垩世从挤压构造应力体制向伸展构造应力体制转变的时间节点。

塔里木北缘前寒武基底隆升剥露史:来自磷灰石裂变径迹的证据

库鲁克塔格隆起位于塔里木盆地北缘,广泛出露前寒武基底岩石。辛格尔村附近出露的太古宙杂岩,包括灰色片麻岩、角闪岩、片岩、混合岩和大理岩。新元古代地层出露在库鲁克塔格隆起西部的兴地、西山口、辛格尔和杀马山附近,不整合在古元古代和中元古代的片麻岩、角闪岩和片岩之上,并被早古生代的地层不整合。因此,该地区是了解塔里木盆地前寒武基底热演化史的理想地区。本研究的目的是为了探索:①塔里木基底岩石最初于何时剥露于地表?②塔里木基底剥露以后是否经历过再次埋藏和剥露?③塔里木基底岩石构造热演化过程对大陆边缘不同构造事件的响应。为了获取塔里木北缘剥露史和冷却过程信息,我们开展了裂变经迹的研究。含磷灰石的样品采自库鲁克塔格隆起的兴地断裂两侧。样品池年龄介于146.0±13.4和67.6±6.7Ma 之间,平均经迹长度介于.11.79±0.14和13.89±0.27μm之间。根据样品年龄和样品所处的构造位置,样品可以分为3组。A 组样品包括 F2、F3、F4、F5和 F8,裂变经迹表观年龄约100～110Ma,通常位于未遭断层变形的地区。B 组样品包括 F7、F9和 F10,裂变经迹表观年龄小于80Ma,构造上位于断层上盘并靠近断层。C 组样品 F11具有最大的裂变经迹表观年龄146.0±13.4Ma。热模拟表明,库鲁克塔格地区的隆升剥露作用可以划分为四期,分别是早侏罗世晚期(180Ma)、晚侏罗世—早白垩世(144～118Ma)、晚白垩世早期(94～82Ma)和新生代晚期(约10Ma)。裂变经迹记录的库鲁克塔格多阶段隆升作用,是对亚洲南缘多期地体碰撞增生的响应。

华南陆缘晚中生代造山及其地质意义

长乐—南澳带位于华南大陆的东南缘,是揭示晚中生代古太平洋板块与欧亚大陆相互作用和华南陆缘地质演化的一条关键性构造带。该构造带的T3-J含煤地层不整合下伏于下白垩统南园组之下,或以角闪岩相包体形式赋存于晚侏罗—早白垩世片麻状花岗岩体内。这些具有透入性混合岩化特征的副变质岩包体(T3-J)与围岩(片麻状花岗岩)发生过同变形,并且被未变形的白垩纪岩体/脉侵入。这些晚三叠—早侏罗世地层的变质和变形具有朝陆内(NW)方向减弱的特征。下白垩统南园组普遍发生褶皱和绿片岩相变质,并且被未变质的上白垩统石帽山群不整合覆盖。长乐—南澳带的主要岩石单元与构造特征表明华南陆缘在晚中生代经历过两期挤压(造山)。在第一期挤压(造山)过程中,T3-J陆相地层发生褶皱和变质。随后,这些经历了变形和变质的T3-J沉积地层与中-上地壳的其他岩石在早白垩世早期发生构造折返,其间伴随着大规模同构造岩浆作用(147～135 Ma)和区域性混合岩化。在第二期挤压过程中,早白垩世南园组发生褶皱和变质。华南陆缘110～100 Ma的岩浆杂岩、100～90 Ma的A型花岗岩和90～80 Ma的双峰式火成岩可能分别与这次挤压事件及其后的地壳伸展、减薄过程有关。因此,华南晚中生代两大岩浆旋回(165～120 Ma和110～80 Ma)可能受控于同期的两大构造旋回(165～120 Ma和115～80 Ma)。每个构造旋回包括一个地壳受挤压增厚过程和一个随后发生的地壳伸展减薄过程。值得注意的是,华南沿海地区的晚中生代构造-岩浆作用与陆内同期构造-岩浆作用似乎具有可比性。

新疆阿克苏地区前寒武纪蓝片岩构造—热演化史

阿克苏前寒武纪蓝片岩产于塔里木盆地西北缘的柯坪隆起区内。近二十年来,中外科学家对其展开了深入研究,并获得了许多新的同位素年龄资料,但是年龄测定大多偏重于确定蓝片岩的变质年龄,蓝片岩形成后的构造演化方面的研究尚显不足。为了讨论:1.裂变径迹数据有没有记录到阿克苏蓝片岩形成后快速折返至地表的信息?2.阿克苏蓝片岩剥露以后是否经历过再次埋藏和剥露,再次埋藏的深度和剥露的时间?3.蓝片岩的构造热演化过程对大陆边缘不同构造事件的响应;采集阿克苏地区前寒武纪蓝片岩带样品进行磷灰石裂变径迹测试,6个样品的年龄值介于107.5～62.5Ma 之间,远小于高压变质年龄,径迹长度介于10.46～12.12μm。结合前人研究成果、本区地层序列和裂变径迹热史模拟结果,大致重建了蓝片岩的热史演化:1.蓝片岩形成(872～862Ma)后快速折返至地表,可能在整个早震旦世一直遭受剥蚀,到晚震旦世才重新开始接受沉积埋藏;2.晚震旦世地层基本保持连续,整个古生代也仅缺失中、上志留统,中、下石炭统。至古生代末,早震旦世和整个古生代地层厚度已近万米。蓝片岩完全退火,年龄被重置;3.中生代晚期区内地层普遍开始隆升,裂变径迹时钟重新开始计时;4.古新世开始有沉积作用发生,样品接受埋藏增温至部分退火带,随后可能由于印度-欧亚板块碰撞的远程效应,中新世地层重新开始隆升剥露。

湖南大义山、塔山岩体锆石U-Pb年龄及其构造意义

华南中部地区大义山、塔山等早中生代花岗岩的展布和侵入特征与这一时期褶皱构造之间存在着非常密切的关系,对这些岩体进行精确年代学研究,可以为构造变形时代提供年代学约束。大义山岩体南部地区锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄为东缘(171.8±1.9)Ma、西缘(169.9±1.8)Ma、中部(164.2±2.6)Ma,塔山岩体东段为(247±5.9)Ma。大义山岩体在164.2—171.8 Ma之间经历两个期次的侵入,形成了一个复式岩体,岩体形成后至125 Ma经历了快速隆升,之后以接近1°C/Ma的冷却速率抬升到地表。大义山和塔山岩体记录了华南早中生代印支和燕山两期重要的岩浆活动。阳明山、塔山岩体等E—W向展布岩体受印支期构造带控制;大义山、骑田岭等岩体年龄限定了燕山期构造地层的变形下限时代,华南地区NNE向褶皱构造形成时代应早于(171.8±1.9)Ma。

物探方法在江苏赤山湖地热井勘探中的应用

在水文地质条件较差的江苏赤山湖地区,采用CSAMT、微动勘探方法寻找地热构造,结合已有的重力、电测深资料及地质、钻孔资料,综合分析、研究2 500 m深度内地层岩性结构、热储埋深、断裂位置等地热地质和水文地质条件,最终选定了最佳地热井位,钻探结果:出水量500 m3/d,水温55℃°。

鲁西南地区新生代盆山耦合作用的裂变径迹证据

对位于莱芜盆地东缘附近文祖断裂东西两侧的8个样品进行磷灰石裂变径迹(AFT)分析表明:样品AFT年龄均属于同一组分。对比山体和盆地样品的AFT年龄可知,山体样品(L3除外)的AFT年龄整体上均小于盆地中样品的AFT年龄。这说明,盆地中样品中的磷灰石是附近山体早期隆升并被剥蚀、搬运沉积到盆地中的,其AFT年龄代表的是山体早期隆升的年龄。这一结果很好地揭示了莱芜盆地与附近隆起区新生代的盆山耦合关系。

句容赤山湖地热井成井工艺方法

江苏句容出露发育广泛白垩系红色细砂岩、泥质砂岩,浅埋于松散层之下,水文地质条件极差,地下水贫乏,钻井多数为干孔。通过钻探施工,句容赤山湖地热井先期排水量在2~3 m3/h,通过对其地质含水条件的分析,提出了应用深水泵与＂脉动排砂法＂,分选抽水层位等新的施工、洗井、抽水工艺理论,最终使该井日产高达500余m3。该井的成功对贫水地层找水以及碎屑岩区洗井排水具有巨大的借鉴意义与实用价值。

中国造山带动力学研究中的数值模拟应用与发展

数值模拟为造山带动力学研究提供了有效的量化工具,但即使研究人员根据造山带不同的动力问题进行针对性模拟,也很难对各种模型的优劣进行判断。文章在研究和分析国内外学者运用数值模拟研究中国造山带动力学成果的基础上,系统总结了造山带动力学数值模拟的方法及研究成果,并对未来的研究方向及趋势进行了展望。与国外造山带研究相比,中国复杂造山带的数值模拟研究仍存在不足,需要加强洋—陆俯冲模拟结果与实际地质情况的对比力度。运用多场耦合以及高精度模拟和高级求解方法相结合的数值模拟是造山带动力学模拟研究的趋势。

电力工程项目成本超概预算原因和控制策略分析

在电力工程体系中,成本概预算是非常重要的问题,将会直接影响着电力工程的实施价值和社会地位,而且电力工程极为复杂, 所涉及到的范围也较为广泛,任何因素的波动,都将会威胁电力工程的经济效益,这就很容易造成超概预算问题,严重制约了企业在电力 工程建设上的经济效益。

浅谈煤液化反应负荷与液硫注入量的关系

煤直接液化装置中,液硫是必不可少的助剂。其作用为与系统中氢气反应生成硫化氢气体,然后再与催化剂中有效成分水合氧化铁发生反应,生成煤液化反应的催化剂活性组分。本文针对不同负荷情况下液硫的具体添加量进行初步分析,控制好煤液化装置注硫量,可以实现装置经济高效运行,同时可以为装置的稳定运行奠定了良好基础。故对煤液化装置注硫量进行深入研究是有一定实际意义的。

西藏东南缘地热泉华的地球化学特征和成因

青藏高原水热活动强烈,热泉分布广泛,泉华常伴随水热活动沉积,其中富含大量矿产资源。泉华的矿物组成和微量元素特征可用来示踪地热矿源和循环演化的路径。西藏东南缘地热资源与中部差异较大,八宿和德达泉华的微量元素含量整体低于藏中(前者为上地壳的n×10^-5~n×10倍,后者在n×10^-3~n×10^3倍),其Li、Rb、Cs等元素含量更是低于藏中(前者低于后者数十倍甚至百倍)。出现这种差异的原因主要是地热水水源、冷热水混合比例、径流时间和循环深度的不同及基底的差异;八宿和德达泉华的稀土元素配分曲线为左倾型,藏中为右倾型,系地热水类型不同所致。八宿和德达地区的地表水沿深大断裂下渗受地温梯度和深部部分熔融层的循环加热,温度升高形成地热水,最终出露地表沉积形成泉华。