北天山流动重力测网场源分辨能力

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为±1×10^(-3)g/cm^(3)的场源异常体情况下,北天山重力测网具备0.75°×0.75°及以上场源异常体识别能力;测网中大部分地区具备0.5°×0.5°场源异常体识别能力;测点分布较密集的少部分地区具备0.25°×0.25°场源异常体识别能力。最后,综合考虑北天山测网现有网形、地形、交通条件等因素,给出测网最佳优化方案。

准噶尔—北天山盆山过渡带断裂系统发育特征及地质意义

准噶尔—北天山盆山过渡带自古生代以来经历了多期构造运动的叠加改造,断裂系统错综复杂,相互叠加,改造着褶皱构造的形态,控制着油气成藏过程。目前对盆山过渡带断裂体系的展布特征、发育规模和复杂程度缺少系统研究。本文综合运用野外踏勘、地震资料解释,结合断层像素长度、分形维数等定量分析方法,对研究区断裂系统发育特征和差异性进行了系统分析。研究认为:1)盆山过渡带断裂整体呈NWW向展布;以挤压构造样式为主,其次为走滑构造样式,反映研究区整体受控于压扭应力背景;北天山内部断裂构造样式、发育数量及规模多于山前带,反映了北天山内部地质构造和应力场的复杂性。2)盆山过渡带断裂发育具有很好的分形分维特征,山前带断裂分形维数值为1.207,北天山内部断裂分形维数值为1.485,表明北天山内部断裂构造发育和复杂程度明显高于山前带。3)盆山过渡带断裂的发育程度和复杂变形程度整体表现为由南向北、由东向西逐渐减弱,南北方向的差异与地层能干性及构造应力在传递过程中不断损耗,逐渐减弱有关;东西方向的差异与区域走滑断裂的调节和逆冲推覆过程中主应力面并非保持水平而是向东发生倾斜有关。研究成果对了解研究区应力场分布和指导山前带油气地质勘探具有重要意义。

北天山中段地震精定位研究

为探究北天山中段主要发震构造,进一步明确重点监视区域。利用双差定位法对2010年6月至2021年12月期间在北天山中段发生的M_(S)≥1.5的1439个地震事件进行重定位。得到结果:①走时残差均值由-0.22 s变为0.0066 s,震源位置测定误差在东西向上平均为1.1 km,在南北向上平均为1.4 km,在垂直深度上平均为2.0 km。②地震主要分布在乌鲁木齐山前坳陷及南部区域,并未向准噶尔盆地延伸;局部地震震中向构造带趋近,呈现出一条走向近280°、一条近300°的地震活动带,分别与准噶尔南缘断裂带、亚马特断裂带走向基本一致。③由深度剖面显示,震源深度分散程度增加,0-50 km均有分布。以乌鲁木齐为界,东西两侧地震震源深度存在明显的差异,呈现出东深西浅的现象。通过对该区域精定位研究,初步探明准噶尔南缘断裂带、亚马特断裂带为该区域主要发震构造,盆山结合部地震较为活跃,因此准噶尔南缘断裂带及乌鲁木齐山前坳陷区将作为今后震情跟踪工作的重点监视区域。

吉尔吉斯斯坦北天山地区金矿化的分布规律

北天山地区分布的是前寒武纪变质岩层和下古生界岛弧火山沉积层,主要褶皱期为加里东期,花岗岩类岩基生成于奥陶纪—志留纪。北天山地区大约有一半是由花岗岩类(O2—S)构成的。在中晚古生代时期,该区域经历了活跃的构造运动,形成了安山岩、流纹岩和陆源沉积物(D3—P1)。在构造运动活跃期,有泥盆纪和二叠纪时期的小型花岗岩和正长岩侵入。只有塔拉斯成矿区不具这一特性,故将对其另叙。目前,在北天山地区(塔拉斯成矿区除外)共发现了927处原生金矿出露(表1)。其中,88.4%是1960年后发现的;完成了93.0%的普查、5.7%的普查评价、0.9%的初步勘探、0.4%的详细勘探。

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及蛇绿岩成因研究

巴音沟蛇绿岩侵位于辉长岩中的斜长花岗岩亏损LREE和不相容元素，（Ce／Yb）N=0．67—0．88，（Gd／Yb）N=0．63—0．73，εNd（t）=8．36—8．52，^87Sr／^86Sr（t）=0．70365～0．70408，为亏损地幔来源花岗岩，是蛇绿岩的组成部分。斜长花岗岩的精细SHRIMP锆石U—Pb年龄为324．8±7．1Ma，表明巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世晚期。巴音沟蛇绿岩中辉长岩、辉绿岩、基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布，（Ce／Yb）N=0．63～1．36，（Gd／Yb）N=1．02—1．41，近似于N—MORB分配型式.^87Sr／^86Sr比值变化于0．70306—0．70439，εNd（t）=4．63～8．69，表明其岩浆主体来源于N—MORB，但在形成过程中有OIB组分的加入。结合天山石炭纪区域火山岩的研究，认为巴音沟蛇绿岩形成于大陆裂谷向大洋裂谷转化的构造环境，它是天山造山带晚古生代“红海型”洋盆的地质记录．

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩锆石SHRIMP测年及其意义

北天山巴音沟蛇绿岩中斜长花岗岩仅产于辉长岩顶部,二者呈突变或渐变接触关系。本文应用SHRIMP方法对斜长花岗岩进行了锆石U-Pb定年,获得了324.8±7.1Ma(2σ)的年龄,这一年龄精确反映了巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世。巴音沟蛇绿岩代表了天山晚古生代“红海型”洋盆的地质记录。

准噶尔-北天山盆山过渡带构造基本特征

准噶尔-北天山盆山过渡带是一条走向为NWW向（近EW向）的复杂构造变形带。根据构造变形样式的差异，该盆山过渡带从南向北可以划分为出若干变形“带”，自西向东可以划分出若干变形“段”，由深而浅可以划分出2-3个变形“层”。北天山（包括博格达山）是由基底卷入逆冲断层和褶皱构成的基岩断隆带，其中主干断层为向山体倾斜的高角度逆冲断层。该盆山结合带宏观上是一条冲断挠曲带，高角度逆冲的山前大断裂的下盘发育一系列中-低角度的基底卷入逆冲断层，部分逆冲断层上盘发育相关褶皱，但是基岩顶面和卷入变形的沉积盖层总体上构成向盆地倾斜的单斜构造。准噶尔盆地内部是一个宽阔的分层变形叠置带，侏罗系及上覆底层主要为滑脱褶皱变形，侏罗系在背斜核部加厚，滑脱背斜下伏地层及盆地基底发育高角度基底卷入断层。NNE-NE向、近SN向变换断层或构造变换带将上述构造变形带分隔成不同的“段”，同一“带”、同一“段”和同一“层”内的构造变形样式是类似的，不同“带”、不同“段”和不同“层”的构造变形样式则有明显的差异。盆山过渡带的构造特征受早二叠世正断层和走滑正断层活动、晚侏罗世基底卷入逆冲断层和走滑逆冲断层活动以及上新世逆冲断层活动和褶皱变形等多次构造变形的影响，但主要是上新世以来北天山逆冲隆升和对准噶尔盆地挤压的结果。先存的基底断裂、沉积盖层中的软弱岩层以及天山隆升和对准噶尔盆地挤压作用的不均一性是影响盆山过渡带构造形成和演化的主要因素。

北天山现今活动构造的运动特征

利用1998—2008年北天山地区近30个站的GPS观测资料,获取了研究区内现今地壳运动速度场和主要断层的活动速率。GPS运动速率表明:北天山地区的南北向地壳缩短表现为非均匀性,速度吸收的差异性表现出与该地区地震发生频度有一定的相关性;GPS测量得到的现今断裂总体活动特征与地质学推断结果一致,但量值存在差异。

北天山地区泥火山的地球化学成因

泥火山是特定地质构造及水文地质环境下的一种构造流体地质现象,泥火山喷发时可以将大量有价值的信息带到地表,因此,不少科学家将泥火山称为深度可达12km的"天赐钻井"。在对新疆北天山地区分布的众多泥火山进行地形地貌、地质-水文地质条件、泥火山堆积物特征调查研究的基础上,系统分析了温泉、乌苏、艾其沟、独山子、沙湾-霍尔果斯各泥火山喷出物的流体地球化学组成(固体、气体、离子、同位素等),初步得到了基于地球化学成分特点的泥火山成因;区域地壳构造应力的不断增强既可以导致地震的孕育和发生,也可以使泥火山打破原有周期而出现显著活动,可见二者具有一定的同源关系。

北天山中东段中小地震震源机制解及应力场反演

主要对北天山中东段中小地震震源机制解系统聚类和应力场反演。结果表明,研究区内中小地震震源断错性质主要以逆断层为主,地震主破裂面基本沿NWW向或近EW向,与该区域的NWW向构造带基本一致;研究区内主压应力P轴近NS向,倾角较小,主张应力T轴倾角较大,表明区域应力场主要受NS向水平挤压作用;分区应力场反演结果显示,研究区中、西部最大主应力方向为近NS向,与北天山西段构造应力场方向相一致。

基于GPS观测的北天山主要断裂现今构造运动特征研究

借助分布在北天山地区最新GPS点位的运动观测资料,利用GAMIT/GLOBK数据处理软件获取了北天山地区现今地壳的运动位移场.以该位移场为基础,利用弹性半空间位错理论,估算了研究区内博罗科努—阿其克库杜克断裂和准噶尔盆地南缘断裂两条具有代表性的主要断裂的现今活动速率.结果表明:博罗科努—阿其克库杜克右旋走滑断裂东、西两段滑移速率的差异性不明显,1944年3月10日乌苏南MS7.2强震发生后,该断层现今表现为震后微蠕滑运动,东、西两段滑动速率均在1—2mm/a之间;准噶尔盆地南缘断裂现今滑动速率为(5.6±1.0)mm/a.

新疆北天山中东段地区震源参数研究

本文首先利用经验格林函数方法证明了新疆北天山中东段地区的震源谱基本满足ω-2 模型。在此基础上 ,通过对S波观测谱中的噪音、仪器、路径、场地等影响的逐一消除 ,得到了研究区 10 5次ML2 5～ 5 7地震的震源谱 ,进而根据Brune的圆盘震源模型计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数。结果表明 ,这些地震的标量地震矩M0 与ML 震级线性相关较好 ,关系为Log10 M0 =1 10ML+ 17 2 0 ;震源半径在 10 0～ 15 0 0m之间 ;应力降介于 1～ 16 0bar之间 ,优势分布于 1～ 10 0bar。地震矩与拐角频率的关系呈现出两段趋势 ,可能表明了研究区震源的多重标度特征 :当M0 小于 4× 10 2 1dyne cm时 (相当于ML4 0地震 ) ,应力降显示出对M0 有依赖关系 ;当M0 大于 4× 10 2 1dyne cm时 ,地震的应力降不依赖于M0 。

北天山西段库松木楔克山山前断层新活动特征初探

库松木楔克山山前断层是位于北天山西段再生造山带北缘一条重要的边界断层，是本次新发现和确定的一条活动断层。断层分为东、中、西三段：东段主要由4条断层斜列组合而成，单条断层长度为9～13km，在晚更新世～全新世仍在强烈活动，晚更新世以来的垂直错动量为3～4m，垂直活动速率为0．23～0．33mm／a，全新世以来的垂直错动量为0．5～0．8m；中段断层活动错断了中更新世至全新世地貌，形成多级断层陡坎和长约8～10km的地震形变带，晚更新世以来垂直活动速率为0．5mm／a；西段自晚更新以来无活动显示。

北天山巴音沟蛇绿岩形成时代的精确厘定及意义

应用SHRIMP方法对北天山巴音沟蛇绿岩中侵入辉长岩内的斜长花岗岩进行了锆石UPb年龄测定,表明斜长花岗岩形成于(324.8±7.1)Ma(2σ)。这一年龄精确反映了巴音沟蛇绿岩的形成时代于早石炭世晚期。巴音沟蛇绿岩形成于强烈大陆伸展作用导致的大陆裂谷向大洋裂谷转变的一种动力学环境,记录了由于裂谷作用强烈拉伸形成的初始洋壳,是晚古生代天山地区“红海型”洋盆的地质记录。

北天山温泉群的地质特征、时代和构造意义

北天山温泉群长期以来被认为是古元古代的变质岩。最新的野外调查和锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,温泉群可以划分为三个岩石构造单元:(1)前早新元古代变质火山岩和变质沉积岩,主要包括斜长角闪岩、云母片岩、石英片岩、黑云母片麻岩、大理岩等;(2)早新元古代混合岩和正片麻岩;(3)早古生代未变质变形的辉长岩和闪长岩。上述三种岩石组合类型均被后期二云母花岗岩(脉)所侵入。温泉县以南的混合岩和花岗片麻岩中锆石的SHRIMP U-Pb年龄分别为926±12 Ma和907±11 Ma,与天山地区出露的新元古代花岗岩类的时代基本一致。结合前人对花岗片麻岩Nd同位素组成的研究,花岗片麻岩应为古老地壳物质部分熔融的产物,而同期的混合岩化作用则是新元古代地壳加厚和部分熔融的直接地质证据。辉长岩和闪长岩侵入到温泉群花岗片麻岩和斜长角闪岩中,其中闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为452±7 Ma,并含有1.1 Ga和1.4 Ga的继承锆石。根据前人的研究成果,本区早古生代辉长岩和闪长岩具有岛弧岩浆岩的地球化学特征,可能与准噶尔—巴尔喀什洋的俯冲作用有关,这一俯冲增生作用最终导致伊犁北部与哈萨克斯坦陆块在志留纪拼贴造山,并使温泉群前寒武纪变质岩与侵入岩发生变质变形作用。

新疆北天山泥火山固体喷出物特征及成因机制初探

北天山泥火山位于新疆天山北麓山前拗陷带内,均处在背斜褶皱的轴部.在了解泥火山的地质背景、活动现状的基础上,对该区泥火山进行了详细的野外考察,对所采样品进行粒度、显微形貌及成分分析.研究发现：该区域的泥火山样品粒径主要集中在0.3～ 100μm,平均值相近,分选较差,分布对称性呈极正偏.矿物颗粒以石英、长石为主,基质为黏土矿物,白杨沟和艾其沟样品中均含有铁矿物质.根据上述分析结果对北天山泥火山成因机制进行了初步探讨,认为该区域的泥火山物源相同,泥浆最深来源于下中侏罗统,地层压力以构造活动为主.目前泥火山处于弱活动期,短期内造成较大灾害的可能性很小.

北天山地区中强地震震源机制解分析

利用北天山地区历史上24次中强地震震源机制解,进行系统聚类及应力场反演分析。结果表明,北天山地区中强地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主。多数地震的主破裂面为NW向,与其附近地震构造走向基本一致。主压应力P轴方位近NS向,倾角较小;主张应力T轴倾角较大,显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用。最大主应力方向从东到西呈现出NNE-NS-NW的渐变过程。

准噶尔盆地北天山山前主要储集层特征

通过对北天山山前主要目的层储集层基本特征、成岩作用及影响储集层物性的主要因素等综合分析研究，认为该区各储集层的演化严格受区域及局部构造运动、沉积展布、成岩作用的制约。不利沉积相带、碳酸盐胶结及自生粘土矿物析出等是影响储集性能的不利因素；有利因素为溶蚀、环边泥膜及早期碳酸盐胶结物支撑。指出安集海塔西河组（N1t）、独山子沙湾组（N1s）、呼图壁紫泥泉子组（E1－2z）及玛纳斯安集海河组（E2－3a）为较好储集层。

新疆北天山地区M_S≥2.0地震震源参数的重新测定

基于新疆32个测震台站记录到的28701条P波和S波震相到时数据，利用双差地震定位法重新测定新疆北天山地区（42．5°-45°N，82°～89°E）1988年4月至2003年6月间发生的1348次Ms≥2．0地震的震源位置。为尽量得到全部地震的重新定位结果，本文结合双差地震定位法对资料的要求和所用资料情况，添加了437次1．5≤Ms〈2．0的地震震相到时数据参与定位计算。重新定位后得到了1253次Ms≥2．0地震的重新定位结果，占全部Ms≥2．0地震的93％，其中，Ms≥3．0的地震全部得到了重新定位结果，并对没有得到重新定位结果的95次2．0≤Ms〈3．0地震的原因进行了分析。得到重新定位结果的1253次地震的均方根残差的平均值由重新定位前的0．83s降到0．14s，震源位置的测定误差（2倍标准偏差）在E—W方向平均为0．993km，在N—S方向上平均为1．10km，垂直方向平均为1．33km。分析重新定位结果得出，重新定位地震的震源深度较定位前有明显收敛，集中分布在5—35kin，94．3％的地震震源深度分布在5—35km，68．2％的地震震源深度分布在10～25km，地震的平均震源深度为19km。

新疆北天山中石炭统的复理石相

充填于北天山晚古生代优地槽内的中石炭统由下部蛇绿岩套和上部复理石组成.复理石是由暗色火山碎屑浊积岩组成.它在垂向上具有粒度和层厚规律性变化的特点.并且还具有两个向上变细减薄的辫状水道充填、废弃层序,表明浊积岩的沉积作用受控于浊积扇体系.火山碎屑浊积岩底痕构造不发育,这可能是它们与再沉积的陆源碎屑浊积岩的区别之一.经化学分析,岩石组合系数(δ)小于3.3属钙碱系列.复理石相中发现了8种遗迹属,它们均包括于与浊流有关的深海环境的Nereites遗迹相中.