矽卡岩化作用排碳到大气中的途径

鉴于大陆岩浆弧上盘广泛分布有碳酸盐岩,岩体上升侵位过程使其碳通量明显的高于洋内岛弧,从而有可能影响着地质历史长时间尺度(百万年)的气候变化。陆弧碳的排放可分为两部分,一部分是与喷出岩相关的火山作用,另一部分是与侵入岩相关的脱碳过程。侵入岩的体量一般是喷出岩体量的10倍以上,由此与侵入岩有关的脱碳作用释放的碳通量不可忽视,可能类似与喷出岩有关的火山作用释放的碳通量甚至更大。火山作用能够将气体直接排入大气中,因此在以往的工作中研究较为充分。但与侵入岩相关的脱碳过程如:矽卡岩化,发生在地下,关于地下脱碳过程如何将碳释放到大气中还缺少详细的工作。本文,通过对比研究火山地区和非火山地区与侵入岩相关的深部脱碳过程,发现深部碳可以通过区域断层系统、地下水系统和热泉、火山通道、隐爆角砾岩筒、高频率的岩浆热液事件等途径瞬时地释放进入大气。通过初步估算,发现单个矽卡岩矿化事件所产生的二氧化碳通量(0.02~0.2Mt/yr)能够与目前地球绝大部分的普通单个火山的碳通量(<0.5Mt/yr)类比。因此岩浆深部脱碳过程对大气的影响至少与火山相当,其对气候的影响不可忽视。

天山深埋隧道复杂地质条件影响下地应力分布数值模拟分析对比

埋深、岩性和地质构造影响地应力空间分布特征。在复杂地质条件下,地应力并不总是随深度呈线性增加而表现出受构造影响的复杂变化。以最大埋深达2268 m的天山隧道为例,在现场调查和实测数据分析基础上,对隧道工程及两侧约460 km^(2)广大范围采用有限差分软件FLAC 3D开展三维数值模拟,对地质构造影响下地应力变化有较清楚显示。断层两侧地应力突变和褶皱影响地应力起伏变化有5~10 MPa差异,尤其是临近断层上盘地应力会有局部集中现象,如硬岩区段施工中发生了中等以上岩爆。与邻近位置的实测地应力结果相比发现,数值计算结果偏大20~30 MPa,较好地量化了地质构造发育部位对地应力数值异常变化的较大影响,而这些部位正是现场地应力实测点都极力避开的位置。这说明数值模拟结果可弥补实际测点数量的有限性,进一步同实测结果结合对比可填补大量无实测数据的空白区。研究结果可为本区类似工程提供参考。

InSAR、波形资料和GPS联合反演2015年皮山地震震源破裂过程

2015年7月3日新疆皮山县发生了Mw6.4级地震,震中位于塔里木盆地西南部的西昆仑山造山带北缘,发震断层为隐伏断层.文章基于分层地壳模型,参考反射地震剖面构建铲状断层模型,通过合成孔径干涉测量(InSAR)数据、远场波形资料、全球定位系统(GPS)数据联合反演获得了此次地震的震源破裂过程.表明该地震断层南倾,走向109°,滑动方向近乎北向,断层面破裂分布较集中,最大滑动量为73cm,主要表现为深度9～13km的低倾角(25°～10°)逆冲滑动,传播时间约12s,破裂由初始破裂点往周围扩散,没有明显的方向性,地表0～4km范围软硬沉积层内没有明显滑动.利用InSAR时序分析方法获取了震源区震后两年内的形变速率,雷达视线向(LOS)最大值约17mm a^(-1),仅在地震上盘观测到明显震后形变,形变趋势与同震位移场类似,表明皮山地震没有完全释放区域累积能量,隐伏断层上方的多层褶皱构造震后依然缓慢隆起,其震后调整模式和余震危险性分析需要利用更多独立数据进一步研究.