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[硕士论文] 杨志永
水利工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:地壳运动所引发的自然灾害给国家和人类带来巨大损失,同时地壳运动一直备受国内外学者关注,地壳运动引起应力场的变化,应力场是评价区域地壳稳定性的关键因素。四川盆地及周边区域一直是一个非常重要活动构造带,是中国境内新构造运动最为强烈和典型的区域,对该地区开展构造应力场研究并对局部区域地壳稳定性进行探讨具有重要的价值。
  本文以活动构造、断裂带运动等相关理论为研究基础,从巨尺度的宏观角度,结合四川盆地及龙门山断裂带大地构造单元、区域构造特征、地层岩性等特征规律,对四川盆地及龙门山断裂带构造应力场进行数值模拟,模拟工作在有限差分法分析软件FLAC3D平台上进行。
  数值模型利用前人对四川盆地及青藏高原东缘区域的地层剖析和地壳结构为依据,建立相应的几何模型;采用相关岩性数据(杨氏模量、泊松比、岩体密度)对几何模型分块体进行赋值从而建立地质模型;利用GPS运动位移速度及调整荷载参数,从而确定模型的对应的准确边界条件。
  模拟结果显示,最大主应力集中区主要在断裂端点、局部拐点、龙门山断裂与鲜水河断裂的交汇点及龙日坝断裂与东昆仑断裂、华蓥山断裂附近出现,且龙门断裂带、华蓥山断裂带、龙日坝断裂带、鲜水河断裂带附近应力集中较为明显,同时相关的研究表明,该区域为地质灾害多发的地区。
  四川盆周的泥石流、滑坡、危岩崩塌等主要灾害地貌的宏观区域分布特征主要受区域大地构造体系的控制。大、中型泥石流、滑坡集中分布于不同构造体系的结合部位、构造体系急剧作弧形转弯的部位、构造体系互相穿插交会或复合的部位、深大断裂两侧和地震等新构造运动强烈活动区。
  依据数值模拟结果,可以为在四川盆地与龙门山地区主要断裂带附近从事工程建设活动给出合理的建议和有效参考。
[硕士论文] 陈林燊
地质工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:浙西南地区出露的龙泉群,一直被认为是华夏地块古老变质基底的一部分。对于变质基底形成时代和构造属性的研究可以为认识当时华夏地块构造背景以及演化过程提供重要的信息。本文以龙泉群变质岩为研究对象,以地球化学分析和碎屑锆石地质年代学分析为主要手段,揭示了龙泉群原岩性质、形成时代以及构造背景,并对早古生代的华夏地块构造演化过程提出了解释。本次研究主要取得了以下几点认识:
  (1)龙泉群变质岩主要岩性为片岩、变质砂岩、片麻岩以及变粒岩类,以副变质岩为主。主微量元素地球化学特征以及地球化学判别图解显示,龙泉群副变质岩原岩以砂泥质沉积岩为主,主要的原岩类型为杂砂岩,少数可能为粘土岩,原岩具有大陆岛弧以及活动大陆边缘的构造背景;同时还在龙泉群中发现了斜长角闪岩,其具有富集大离子亲石元素(如:Rb、Ba、K等)、亏损高场强元素(如:Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)的微量元素特征,该地化特征与岛弧玄武岩十分相似。结合地球化学判别图解结果,其原岩为岛弧钙碱性玄武岩,形成于与俯冲带有关的大陆边缘火山弧构造环境中。地球化学分析指示了龙泉群形成时,该地区可能处于大洋板片向大陆俯冲的汇聚板块边界上,从而形成了具有大陆弧环境以及活动大陆边缘构造环境特征的岩石单元。
  (2) LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,龙泉群3个副变质岩样品碎屑锆石年龄特征具有高度的一致性。锆石年龄集中出现在1150-900 Ma以及600-540Ma两个年龄区间,具有990Ma和560Ma的年龄峰。3个样品最年轻的碎屑锆石年龄分别为541Ma、523Ma和537Ma,约束了龙泉群副变质岩原岩的最大沉积年龄。因此,龙泉群的形成时代应该晚于560 Ma,可能形成于早-中寒武世。龙泉群斜长角闪岩与陈蔡斜长角闪岩及黑云斜长角闪岩具有十分一致的原岩类型和构造环境,可以将龙泉群斜长角闪岩原岩形成时间约束在早古生代。
  (3)将龙泉群变沉积岩碎屑锆石年龄分布特征与华南地块岩浆活动记录以及华夏地块新元古代晚期到奥陶纪沉积地层碎屑锆石年龄分布特征进行对比,龙泉群变沉积岩碎屑锆石年龄分布中缺乏华南地块前寒武纪岩浆活动对应的峰值,整个华夏地块寒武纪沉积岩显示出冈瓦纳物源的年龄分布特征。寒武纪华南地块内部不可能作为龙泉群乃至整个华夏地块沉积地层的主要物源,这个物源区最有可能是位于华夏地块东南侧的冈瓦纳大陆。从新元古代晚期到奥陶纪,华夏地块持续接受来自冈瓦纳大陆的物源沉积。
  (4)龙泉群斜长角闪岩与陈蔡早古生代斜长角闪岩和黑云斜长角闪岩原岩均为岛弧玄武岩类,指示了在早古生代浙江龙泉-陈蔡地区发育了一个大陆火山弧,结合龙泉群副变质岩构造背景,表明当时华夏地块北东部可能处于板块汇聚边缘环境下,经历了一期洋-陆俯冲的构造事件。
  (5)根据龙泉群原岩性质、构造背景、形成时代以及物源区碎屑锆石特征分析工作,结合前人的研究成果,提出了新元古代晚期到奥陶纪华夏地块的构造演化过程。华南地块从新元古代晚期开始与冈瓦纳大陆聚合,最初华夏地块西部与印度北西部碰撞,此后华夏地块东南缘不断拼贴到了印度北部上,到龙泉群形成时的寒武纪中期,华夏地块已经大部分和作为冈瓦纳大陆一部分的印度北部拼合到了一起,冈瓦纳大陆为整个华夏地块寒武纪沉积地层提供了主要物源。最终的聚合过程发生在华夏地块北东部与澳大利亚之间。从寒武纪到奥陶纪,Kuunga洋向华南地块俯冲,华夏地块北东部处于汇聚板块边界环境下。随着奥陶纪Kuunga洋的最后关闭,华南地块和澳大利亚完成拼合。奥陶纪华南地块与冈瓦纳大陆碰撞聚合的远程效应传到华南地块内部,引发了随后的华南地块早古生代晚期陆内造山作用。
[硕士论文] 赵迎辉
测绘工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:GPS技术因其定位精度高和全天候实时观测等优点被许多国家推宠。由于更多的GPS跟踪站的建立,地学学者改善 GPS数据处理软件的解算策略,提高其解算精度,利用 GPS观测数据应用到各种地学研究工作中,如地震、火山、地裂缝、海啸等地壳运动。
  GPS站点多年连续观测,已累积大量的数据,这为区域地壳形变分析提供了丰富的数据基础。本文叙述了ITRF框架的发展历史及精度,比较了各个框架之间的精度,为GPS数据处理做好解算基准,探究分析了不同模式下长、短基线混合解及对坐标精度的影响。同时,利用南加州地区的GPS连续观测资料进行数据处理获取到GPS坐标时间序列以及南加州区域的水平速度场。
  本文主要的研究内容和进展如下:
  (1)本文探究了不同框架对GPS站点的影响,ITRF随着时间的更新也在不断的精化。对于不同时期的数据,要统一框架,框架的选择对数据解算起着重要的基准。
  (2)本文探究了长、短基线混合解算,从基线的解算策略、基线收敛性等方面研究。当精度要求较高时,大区域 GPS混合网不能进行长、短基线混合解算,需进行分网分开解算。
  (3)本文利用南加州数据,获取该地区的时间序列,并进行分析处理,去除其趋势项,通过快速傅里叶变换,获得其年周期项和半年周期项,同时又进行谱分析,发现存在偏离1.0cpy的异常周期信号,可能是共模误差、地表负荷、GPS未模型化误差导致的。
  (4)本文利用南加州数据,获取该地区在ITRF2008框架下的速度场,整体速度走向北偏西47.3度,利用欧拉矢量公式,扣除板块运动,获得相对于北美板块的速度,整体走势北偏西41.7度。与unavco网站提供的结果,在趋势和量级上基本一致,结果可靠。
[硕士论文] 吴维维
矿物学、岩石学、矿床学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:浙西北的新元古代地层零星并且孤立地分散在富阳、浦江、建德、衢州、开化等地。囿于地层对比标志的缺乏,对这些地层的划分及形成存在不少争议。本文综合运用了岩石学、年代学以及沉积学等方法,对比研究了富阳骆家门组、虹赤村组和蒙山陈塘坞组的地层序列、沉积特征、碎屑锆石年龄特征、粘土矿物特征、重矿物特征,进而分析浦江-蒙山新元古代盆地的沉积、构造环境及演化特征,并提出了可能的演化模式。主要认识如下:
  1.浦江陈塘坞组由岩屑砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、泥岩等组成,发育韵律层理、沙纹层理、水平层理等。富阳骆家门组主要由砂岩、粉砂岩、泥岩组成,也发育韵律层理、水平层理、沙纹层理等。除陈塘坞组直接平行整合在以细碧岩为主的蒙山组之上,骆家门组底部出现洪冲积扇砾岩外,浦江的陈塘坞组和富阳的骆家门组在沉积岩组合、沉积构造及沉积序列方面基本相同。
  2.X射线及红外测试表明,浦江陈塘坞组、富阳骆家门组上段及虹赤村组泥岩组成基本一致,其粘土矿物主要为伊利石、鲡绿泥石,含少量碎屑矿物石英、长石。鲕绿泥石属自生矿物,形成于浅海环境,结合沉积岩组合,分析得出浦江蒙山组的形成环境为次深海环境,陈塘坞组为浊积-浅海环境;富阳骆家门组的形成环境为冲洪积扇、滨岸水下扇环境到浊积-浅海环境,虹赤村组的形成环境为海滩和潮坪环境。
  3.陈塘坞组重矿物组合为锆石、金红石、锐钛矿、石榴子石、磷灰石、磁黄铁矿和闪锌矿等,富阳骆家门组磁铁矿、锆石、磁黄铁矿、闪锌矿、石榴子石和绿帘石等,虹赤村组重矿物组合为锆石、磷灰石、磁铁矿、锐钛矿和闪锌矿,指示陈塘坞组与骆家门组及虹赤村组的物源都来自火成岩区。骨架颗粒统计结果表明,浦江陈塘坞组与富阳骆家门组的碎屑岩物源区构造属性一致,均为岩浆弧,这个岩浆弧很有可能就是靠近扬子地块东南缘的双溪坞群。
  4.陈塘坞组底部砂岩中的碎屑锆石都是岩浆锆石,其锆石U-Pb年龄分布在830~870Ma之间,最年轻的年龄为829Ma,骆家门组底部砂岩中碎屑锆石亦为岩浆锆石,年龄主要分布在840~890Ma,最年轻的年龄为824Ma;富阳虹赤村组的砂岩中的碎屑锆石也是岩浆锆石,其U-Pb年龄主要分布在830~930Ma之间。最年轻的碎屑锆石年龄可近似指示盆地开启的年龄,由此表明浦江盆地与富阳盆地接受沉积的时间基本一致。
  5.结合浦江陈塘坞组和富阳骆家门组两套地层的沉积岩组合、粘土及重砂矿物特征、物源、沉积相分析,推断它们属同一套地层,两地层所代表的盆地为同一盆地,称其为富阳-浦江盆地,开启于840~835Ma左右(由细碧岩年龄指示),并于830~824Ma左右开始接受沉积,为新元古代盆地。在此基础上,提出富阳-浦江新元古代盆地可能的演化过程和模式:距今835Ma,地壳受到拉张作用伸展,形成裂谷;持续扩张,沉积浊积岩,形成浊积裂谷盆地,期间发生裂谷环境下的岩浆活动;距今800Ma左右,强烈拉张结束,盆地被虹赤村组填满;800~760Ma期间,大规模双峰式火山喷发,标志着本次裂谷事件的结束。
[硕士论文] 白毛伟
地理学 曲阜师范大学 2017(学位年度)
摘要:本文以龙门山断裂带北段前山地区新构造运动的研究资料为基础,结合涪江冲积扇光释光测年数据及现场考察资料,对龙门山北段前山活动断裂与涪江水系演化的响应关系进行了分析研究。研究结果如下:
  (1)涪江冲积扇发育特征
  江油右旋走滑断裂对构造地貌—涪江古、今冲洪积扇的控制作用显著。龙门山断裂带北段山前的涪江冲洪积扇北东—南西向展布,且形态不规则、大小不一。冲积扇沉积测年结果表明自北东依次为早更新世涪江冲积扇(1.73~1.84Ma)、中更新世涪江冲积扇(0.54Ma)以及全新世涪江冲积扇。经野外高程测量知:早、中更新世涪江冲积扇之间的高程差为50米;早更新世与全新世涪江冲积扇之间的高程差为100米。早、中更新世涪江冲积扇扇顶之间相距3.2km,早更新世与全新世涪江冲积扇扇顶之间相距4km。
  (2)江油断裂走滑速率定量研究
  构造地貌对活动断裂有积极的响应。因此,可以通过构造地貌来研究活动断裂的运动强度、运动次数以及运动速率等。自0.54Ma以来,江油断裂的右旋走滑速率为1.48mm/a;自1.84Ma以来,江油断裂的右旋走滑速率为2.17mm/a;自全新世以来,江油断裂已经基本停止活动,说明更新世以来江油断裂的活动性逐渐减弱,直至基本停止活动。江油断裂自早更新世以来右旋走滑活动经历了两个阶段。
  (3)涪江河道变迁对活动断裂的响应过程
  活动断裂对河流流向、河道迁移、河流袭夺、河床剖面以及河流水系布局有明显的控制作用。早更新世以前,龙门山北段前陆盆地已经形成。早更新世至中更新世期间,龙门山褶皱隆升,江油断裂右旋走滑活动强烈,古涪江在出山前被江油断裂右旋错断,古涪江发生改道。古涪江河流流向由早更新世时期的北北西向转变为北西向。中更新世至全新世期间,龙门山继续褶皱隆升,江油断裂虽仍有右旋走滑活动,但活动强度已经较弱,古涪江再一次改道。全新世之后,江油断裂已经基本停止活动,涪江河道基本保持不变。
[博士论文] 陈美君
环境科学 上海师范大学 2017(学位年度)
摘要:环境科学以研究人类赖以生存的地球环境为内容,关注人类生存环境的变化。大同盆地的火山活动和古湖泊演化与人类生存环境息息相关。火山活动是威胁人类生存环境的重大自然灾害之一。上世纪七十年代,地质学家尹赞勋教授曾为“大同火山是否会再次爆发”的疑问而进入该地区开展深入调查。自此以后的几十年里,大同火山受到众多学者、专家的关注,相关研究始终不曾中断,特别是关于火山喷发年代的研究尤为突出。然而,大同盆地火山阶段性活动的历史仍是一个尚未被揭示清楚的地学问题。另一方面,大同盆地在第四纪时期长期被古湖占据,火山活动产生的火山灰、以及周边的风化物质和大气粉尘为古湖提供了丰富的营养物质,植被繁盛、具有动物多样性,为早期古人类提供了良好的生存环境,因此,古湖的扩张和萎缩也是古人类活动与生存的控制因素之一。根据前人研究结果,导致大同地区古湖演变的主要因素是构造因素,而火山活动正是第四纪时期大同盆地最主要的构造运动,因此,大同盆地的火山活动对本区域的古湖泊演变必定产生影响。火山活动喷发的物质与区域河湖相沉积、黄土-古土壤沉积呈互层分布,在广大区域内留下了众多地质记录。本文借助于沉积记录的研究,在揭示大同火山的阶段性活动历史的同时,挖掘火山活动与古湖泊演变之间的关系,可以为本区构造演化及环境变迁研究提供新的基础资料,对大同盆地的古环境研究具有一定的意义。
  本文在区域内选择典型的湖相沉积剖面,黄土沉积剖面(黑山火山东南沟剖面),对其进行细致地野外调查和采样,并在室内开展磁化率、化学成分、粒度和古地磁的测试分析。结果发现:古湖滨处的肖家窑火山东沟剖面1显示,具有粒度韵律变化的火山碎屑层存在四个不同倾角的倾斜,产状分别是125∠30o、137∠21o、45∠9o、95∠4o,越底部的碎屑层倾角越大,指示过去火山曾有过多个活跃期;每期有多次火山喷发,每次喷发都会形成一套下部细、上部粗的粒度韵律变化“特征层”;古湖近岸地处的肖家窑火山东沟剖面2显示,湖相沉积中夹有四层火山碎屑层,且每层中包含多套“特征层”;古湖深处的陈庄剖面中存在四个磁化率显著正异常的层位,且四个层位的粒度都较粗;从陈庄剖面磁化率显著正异常的层位中提取的疑似黑色火山灰物质,其磁化率、Ti、Fe元素含量与区域火山灰的测试结果非常近似;古湖岸上的黑山火山东南沟黄土沉积剖面中出现了三个磁化率为峰值、金属元素 Rb/Sr比为谷值的层位;陈庄湖相沉积剖面的古地磁测试结果显示存在B/M和Jaramillo磁极性界限。对这些结果进一步分析,得出以下一些认识:肖家窑火山东沟剖面的火山碎屑层产状变化、陈庄剖面所显示的四个磁化率显著正异常层位都指示了区域火山活动曾经历过四个活跃期。根据陈庄剖面中的B/M、Jaramillo磁极性界限及多个沉积韵律层的厚度,推算出四个火山活跃期的开始年代分别是早于0.90MaB.P.(第一活跃期)、~0.51MaB.P.(第二活跃期)、~0.32MaB.P.(第三活跃期)和~0.09MaB.P.(第四活跃期);黑山火山东南沟剖面还记录了一次发生于~0.19MaB.P.的活跃期;陈庄剖面的粒度曲线反映出四个沉积韵律序列,指示了区域曾经发生过四次大规模的湖退事件;区域四个火山活跃期与四个湖退期在发生时间上具有一致性,火山平静期与湖侵期相对应,指示火山活动与古湖泊演变存在某种机制上的关联,即上地幔岩浆的间歇性强烈活动是导致区域湖退-湖侵的动力原因。
[博士论文] 魏岩岩
构造地质学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:青藏高原北缘祁漫塔格-柴达木盆地西南(简称“柴西南”)地区,西北部以阿尔金断裂为界,南部紧邻东昆仑构造带,处于青藏高原大地构造的关键部位,是青藏高原内部最大的地形高差所在之地,由此可见其新生代以来构造活动之强烈、差异隆升之显著。因此理清柴西南地区的沉积构造演化特征及其与祁漫塔格地区的耦合关系对于探究整个青藏高原隆升机制和演化模型具有重要意义。本文基于柴西南地区的沉积构造响应以及祁漫塔格地区低温热年代学研究来探讨柴西南及邻区新生代的演化过程,并初步得到以下认识:
  (1)柴西南被一些主要断裂分成若干个不同的构造单元,这些次级单元具有不同的沉积构造演化历史。西部的格斯凸起为中生代晚期就已经存在的古隆起,分割着两侧的阿拉尔凹陷与切克里克凹陷;自新生代早期开始,地层不断向其超覆沉积,并最终与两侧的凹陷连通。西北侧的阿拉尔凹陷和红狮斜坡在路乐河组沉积时地层向阿尔金山前变厚,说明当时的阿尔金山未隆起,柴达木盆地可能与塔西南相连;自下干柴沟组沉积时期开始,沉积中心逐渐向东迁移,形成鼻状隆起,下油砂山组时期隆起范围最大并遭受剥蚀;自上油砂山组沉积开始,红狮地区又变为简单的向东南倾的斜坡形态。中部的跃进-乌南地区同样是继承晚中生代古地形发育而来,新生代早期表现为一整体向东倾的斜坡,直到下油砂山组末期由于断裂强烈活动才开始出现分异,形成跃进斜坡、切克里克凹陷、扎哈泉凹陷和乌南斜坡。南部紧邻祁漫塔格的昆北地区沉积特征受盆地内北西向断裂控制作用最为明显,下油砂山组及以上地层在其东部大范围缺失,可能意味着这一时期祁漫塔格地区发生强烈活动。东南端的弯西地区在新生代早期一直稳定接受沉积,直到下油砂山组末期发生强烈变形,可能与祁漫塔格的活动有关;北东侧的英雄岭背斜构造带新生代以来一直是柴西南的沉积中心所在,在狮子沟组沉积末期(~3 Ma)发生强烈褶皱隆升,成为现今盆地内最大、活动性最强的背斜带。
  (2)通过柴西南地区大量的地震剖面刻画了该地区断裂的几何学、运动学特征以及其随时间的传播演化规律。该地区主要发育NW向和少量的N-S向断裂。断层陡直,大都切穿基底,除逆冲分量外,NW向断裂还具有一定的左旋走滑分量,而N-S向断裂则具有一定的右旋走滑特征,但走滑量相对于逆冲量来说可以忽略不计。研究区内最老的断裂为阿拉尔断裂、昆北断裂、昆北1号断裂以及茫南断裂,它们在整个新生代都持续活动,推测可能是前新生代的老断裂重新活动的结果。这些断裂在新生代整体不断向北,向东传递,可能与其南侧祁漫塔格的冲断以及西侧阿尔金断裂系的活动有关。
  (3)祁漫塔格地区磷灰石裂变径迹以及(U-Th)/He结果表明祁漫塔格整体新生代初期已经存在显著隆升。热史模拟显示祁漫塔格在新生代经历了两次快速隆升事件,第一期自新生代初期开始一直持续到40 Ma左右,之后进入缓慢隆升阶段;第二期自20 Ma开始,祁漫塔格地区再次进入到强烈隆升阶段。晚中新世以后,由于变形快速向北传递,祁漫塔格现今隆升已非常微弱。此外,磷灰石(U-Th)/He结果也表明祁漫塔格南峰(阿达滩断裂以南)一直处于整体稳定抬升状态,受局部构造活动影响较小,而北峰(阿达滩断裂以北)明显受局部断裂影响较大,可能与它们经历了不同的前新生代构造变形历史有关。
  (4)柴西南与祁漫塔格之间的接触关系在西边为超覆不整合,向东则变为断裂接触。结合前人的研究结果,本文提出了柴西南及邻区的演化模型:①古新世至中始新世时期,盆地整体属于填平补齐阶段,盆地范围在不断扩大,柴西南地区一些北西向的老断裂开始活动,但活动强度不大。阿尔金山还未隆升,祁漫塔格为晚古生代的继承性局部隆起,为柴西南地区提供物源,部分分割了柴达木和库木库里盆地;②晚始新世时期(~47-35.5 Ma),盆地范围达到最大,水体加深,同时南山强烈隆升剥蚀,为其北侧的柴西南地区提供充足的物源;③渐新世-早中新世时期(~35.5-15.3 Ma),阿尔金山开始显著隆升,导致邻近的红柳泉、七个泉一带发生强烈的断裂活动,形成了上、下油砂山组之间的角度不整合,与此同时祁漫塔格地区处于相对构造平静期;④中中新世时期(~15.3-8 Ma),阿尔金断裂、东昆仑断裂开始大规模走滑,导致青藏高原北缘发生一起构造调整,祁漫塔格再一次快速隆升,表现为其东段向北冲断至柴西南新生界之上;⑤上新世-至今(8-0 Ma),变形开始由盆地周缘向盆地内部快速扩展,表现为在盆地内部发育了大量NNW向背斜构造和断裂,最强烈的变形发生在英雄岭位置,致使英雄岭地区由原始沉积坳陷转变为大型的隆起区。
[硕士论文] 朱静
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:本文以西北地区黄土覆盖区试点项目“陕西草碧镇等六幅1:5万黄土覆盖区填图试点”项目为基础,采用野外调查与室内研究相结合的方法,通过研究该区的岩石地层、岩石组合形式及类型、接触关系、岩石地层叠覆特征、沉积构造和古生物化石等特征,并系统的收集资料和对比分析前人所做出的工作成果,取得如下认识:
  1.通过野外实测剖面和地质填图工作,查明了项目区内三叠系空间分布、地层间的接触关系、沉积序列、沉积相和岩石的组合等特征。
  2.根据搜集大量钻井、露头及岩心资料,详细研究了鄂尔多斯盆地西南缘三叠纪二马营组及延长组沉积体系类型,认为发育的沉积体系有河流、辫状河三角洲、三角洲、湖泊及深湖浊积岩。其中二马营组盆地内发育冲积扇、辫状河、曲流河、湖泊(浅水)三角洲、滨浅湖等沉积相类型;沉积体系主要受东北及西部北部物源控制,砂体延伸较远,西南水系延伸有限,南部物源较弱,对盆地沉积格局影响较小。延长组湖盆走向为北西-南东,东北地形宽,发育曲流河三角洲,西南地形略陡形成辫状河三角洲。三角洲前缘受重力滑塌作用,形成浊积岩。
  3.通过对本区沉积相及岩相古地理的分析,探明鄂尔多斯盆地西南缘三叠系为重要的产油层。总体含油面积广、储油砂层多,横向变化大,油层渗透率低,对油气田开发具有十分有利的前景。
[硕士论文] 王小钊
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:渭北隆起位于鄂尔多斯盆地南部,地处多个性质不同的大地构造单元的结合部位,其特殊的地质、地貌特征记录了秦岭造山带、六盘山隆起和鄂尔多斯地块之间中生代以来的相互作用的过程。
  论文本着“整体、动态、综合”研究思路,对渭北隆起进行了构造单元划分、构造期次划分以及构造特征分析,并在此基础上探讨了渭北隆起中新生代的构造演化过程及动力学机制。
  研究显示:印支晚期扬子板块与华北板块碰撞,完成了秦岭造山带最后一次碰撞造山事件,扬子板块与华北板块拼接形成了统一大陆。燕山期,秦岭造山带进入造山期后伸展阶段,形成了一系列与造山带平行的断陷盆地。与此同时,鄂尔多斯地块整体表现为南翘北倾的运动特征,中北部沉积了巨厚的侏罗系含煤建造和下白垩统陆相碎屑岩建造,而在其南缘发生翘起,渭北隆起初步形成。喜马拉雅期,受青藏高原隆起影响,秦岭造山带发生逆冲和走滑活动,鄂尔多斯地块南缘发生走滑拉张,渭北隆起进一步抬升,并在秦岭造山带与渭北隆起之间形成了由正断层围限的渭河箕状断陷盆地。
  通过对研究区已有重、磁测量资料的整理和研究,结合钻井、地质及地震等成果,以澄城—黄陵和彬县—淳化作为界限,将渭北隆起划分成西部、中部和东部,再根据重磁场特征在南北向和东西向上的显著差异将其继续细分成:宜君—黄龙断坡带、土桥—照金褶皱带、合阳—澄城断隆带、耀县—澄城断褶带、彬县—灵台褶皱带、麟游—永寿逆冲带6个构造单元。
  根据研究区的构造层序、变形特征以及地层接触关系,并结合前人裂变径迹测试数据进行综合研究,我们发现中新生代以后渭北隆起,经过了三个阶段的构造抬升演化,主要发生在:①早白垩世;②晚白垩世;③始新世—渐新世,结合前人对该地区原型盆地、构造变形特征等研究成果认为,早白垩世末之前渭北隆起应为大型鄂尔多斯盆地的一部分,整体以沉降沉积为主,此时尚未隆起;渭北隆起的形成和演化可分为:晚白垩世的整体抬升阶段、始新世—渐新世以来的断块翘倾两大阶段。
  最后根据研究区构造期次、构造特征,并结合区域构造背景,对渭北隆起中新生代以来构造演化及改造过程进行了初步探讨,认为:晚白垩世渭北隆起整体抬升主要受控于秦岭造山带中晚燕山期的抬升过程;始新世—渐新世以来,渭北隆起主要表现为后期改造作用,主要表现为断块翘倾作用,这与秦岭造山带始新世以来的快速隆升,以及渭河盆地新生代的快速断陷作用有关。
[硕士论文] 康文彬
地质工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:北山造山带位于中亚造山带南部,在北山造山带中的多个构造单元中分布有大量高级变质岩,被认为是造山带的前寒武纪基底,统称为“北山杂岩”。关于其变质作用的温压条件与构造背景等问题的认识仍不清楚。本文对北山造山带南缘,花牛山-双鹰山地块的白山地区的北山杂岩的岩石类型及变质作用等进行研究。
  研究区北山杂岩由南向北划分为三个岩性段,分别为:斜长角闪片岩-黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩-薄层硅质大理岩和二云石英片岩-白云母石英片岩,其变质程度逐渐减弱,总体为角闪岩相变质岩。对斜长角闪片岩-黑云斜长片麻岩岩性段出露的石榴石斜长角闪岩的变质作用进行了研究,其中的石榴石的核部包裹体矿物组合记录了峰前进变质过程的温压条件,变质矿物组合为:石榴石+斜长石+角闪石+钛铁矿。其温压条件估算结果为723℃-736℃与6798.47bar-7062.01bar。其基质中为石榴石、角闪石、斜长石,还有少量钛铁矿和黑云母,代表了峰期变质矿物组合,记录了峰期变质过程的温压条件,其温压条件估算结果为867℃-996℃与3299.49bar-4526.16bar。峰后变质矿物共生组合为在石榴石边缘分布的角闪石和斜长石组成的后成合晶,其温度条件估算结果为838℃-885℃,其形成的压力条件明显低于峰期变质。整体为顺时针P-T-t演化轨迹,通常这种类型的P-T轨迹发生于俯冲-碰撞-快速隆升的造山过程。另外在对样品详细观察过程中发现在部分石榴石边部发育紫苏辉石与斜长石组成的后成合晶,结合变质反应结构特征,认为紫苏辉石与斜长石的后成合晶代表了一次叠加变质作用。
  在对斜长角闪片岩-黑云斜长片麻岩岩性段石榴石斜长角闪岩与二云石英片岩-白云母石英片岩岩性段角闪斜长片岩中的锆石进行形态、稀土元素与U-Pb同位素年龄研究中发现,其锆石具有深熔锆石与变质锆石的特征,稀土元素具有重稀土富集,Ce正异常以及Eu负异常的特点,计算得出在380-460Ma之间都出现连续的年龄峰值,在~300Ma与~230Ma都出现了独立的年龄峰值。分析锆石特征与年龄,结合前人研究成果,第一期变质作用发生的年龄可能为~900Ma,第二期叠加变质作用发生的年龄为~230Ma。因此新元古早期造山活动形成了北山地区南部的前寒武基底的主要部分,之后基底经历多期岩浆-构造活动,包括晚奥陶-早泥盆古亚洲洋向北俯冲的拼贴过程与晚石炭-早二叠俯冲相关的镁铁质-超镁铁质岩浆活动等。
[博士论文] 赵海锋
构造地质学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:阿尔金断裂在青藏高原向北扩展的过程中发挥了十分重要的作用,但其新生代起始活动时间和运动学机制始终存在争议。本文通过地震反射和钻井数据以及新生界残余厚度数据,厘定出存在于阿尔金断裂与柴达木盆地之间一个过渡区域——阿尔金斜坡的几何形态,其形成和演化与阿尔金断裂的活动密切相关。本文进一步精细刻画出其构造特征与演化过程,为阿尔金断裂新生代演化提供一定的启示意义。本文取得了以下认识:
  1)阿尔金斜坡位于柴达木盆地西北缘,整体沿着阿尔金断裂呈线性分布,宽30-80 km。其主要特征为:①前新生代基底整体向南掀斜抬升,越靠近阿尔金断裂抬升幅度越大;②新生界整体向北超覆并遭受不同程度的剥蚀,越靠近阿尔金断裂,剥蚀量越大。其受控于一系列近东西走向的压扭断裂,剖面上这些断裂与阿尔金断裂构成正花状构造。阿尔金斜坡南部边界呈波谷交错状,波峰与盆地内主要背斜构造带相对应。
  2)基于阿尔金斜坡区的新生界残余厚度图,提出了一种方法定量刻画与阿尔金斜坡演化过程密切相关的生长地层的平面几何特征,并恢复出新生代各个阶段阿尔金斜坡的平面演化历史。结果表明:①阿尔金斜坡孕育于晚始新世(ca.40Ma),其范围持续扩大,但南侧边界相对平缓,与现今形态差异明显;②中中新世(ca.15Ma)后,斜坡范围整体向北收缩,同时期整个柴达木盆地遭受了显著的NE-SW向褶皱变形,导致其南部边界变得更为起伏。
  3)阿尔金斜坡的构造演化主要受近东西向和北西向两套断裂系统的控制。近东西向断裂系统仅在斜坡区发育,与阿尔金断裂小角度斜交,由一系列具有左旋压扭的逆断层组成,开始活动于~40 Ma,并在~15 Ma时强烈活动,形成了上油砂山组与下伏地层的角度不整合。北西向断裂系统在柴达木盆地广泛发育,主要由深、浅两组逆断层组成,其中深部断裂具有明显的右旋走滑性质,控制了盆地内的褶皱变形,主要活动时间在~15 Ma,尤其是8 Ma以后,其形成发育与青藏高原北缘的强烈NE-SW向地壳缩短有关。二者在几何特征、活动时间、断裂属性等方面具有明显的差异,反映了研究区在中中新世时存在一次明显的构造转换。
  4)根据以上分析,我们提出阿尔金断裂新生代左旋走滑的两阶段运动模型:在ca.40-15 Ma,阿尔金断裂以较小的走滑速率开始活动,大部分的压扭应力主要转换为使阿尔金斜坡掀斜抬升的垂向应变,而不是纯走滑运动。在ca.15 Ma之后,阿尔金断裂开始大规模走滑,释放了聚积于阿尔金斜坡之上的大部分应力,并且引发了整个青藏高原东北缘NE-SW向的强烈收缩变形。
[硕士论文] 谭景峰
矿物学、岩石学、矿床学 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:关中盆地夹持于鄂尔多斯地台与秦岭造山带之间,为喜马拉雅运动时期形成的伸展型正断层盆地。目前已有研究表明:中新生代以来,关中盆地长期处于特殊的地质构造应力场中,构造复杂,断裂发育,盆地周缘沉积以及断裂构造背景复杂,盆地结构长期处于不均衡沉降中,造成地层沉积厚度较大,南北分异明显,沉积环境、岩性组分变化复杂。
  本文旨在从地震、测井和重、磁等资料,利用沉积学、构造地质学等理论和手段对关中盆地结构进行分析,为后期工作奠定基础。研究以地震、重磁、测井、剖面露头等资料为基础,研究盆地结构,分析区内沉积充填特征,划分沉积相类型;弄清区内构造剖面特征及与周边地质单元的构造关系;分析控盆断裂,厘清基底岩相结构;在此基础上,采用确定性与随机性相结合的方法,利用三维地质建模软件Petrel对关中盆地进行三维地质建模,生成了符合关中盆地结构特征的三维构造模型。
[硕士论文] 彭思钟
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:盆地中的沉积物可以有效的示踪山脉物源及其隆升历史,盆地的沉积记录是造山带构造热事件及隆升剥蚀的重要信息记录,是研究和反演造山带造山作用的另一捷径。本文从循化地区下白垩统河口组和上新统临夏组沉积地层着手,详细研究其沉积岩石学、岩石地球化学以及碎屑锆石U-Pb同位素年代学特征,探讨其沉积特征、物质来源以及盆地性质,确定其古构造环境,为西秦岭-南祁连中生代晚期-新生代地质演化提供详细资料。取得了以下主要进展和认识:
  (1)通过岩相学研究,河口组砂岩主要为岩屑砂岩,基质含量在10~20%之间,成熟度较高。根据沉积岩岩石组合及沉积环境的差异,将其划分为两个岩性段。下段为粗碎屑岩段,属冲积扇沉积体系。上段为砂砾岩、砂岩、泥岩韵律层段,属辫状河沉积体系。根据临夏组的岩石组合和沉积环境的差异,将其划分为四个岩性段,由底到顶依次反映了湖泊沉积、咸水湖-半咸水湖泊沉积、曲流河三角洲沉积以及曲流河沉积的沉积环境特征。
  (2)河口组砂岩碎屑组分统计显示,构造背景主要为再旋回造山带和混杂区,物源多来自再旋回造山带以及少数的混合造山带。主量元素特征显示其物源区构造背景主要为大陆岛弧和活动大陆边缘。稀土和微量元素特征显示其物源以长英质岩石为主,同时含有古老沉积物。
  (3)LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,河口组样品具有217~260Ma,峰值年龄为249Ma;270~371Ma;401~506Ma,峰值年龄为480Ma;606~931Ma,峰值年龄842Ma;1054~1546Ma;1658~2710Ma,峰值年龄为1855Ma六个年龄组,分别对应晚三叠世、晚古生代、早古生代、新元古代、中元古代以及古元古代晚期至新太古代早期6个演化阶段的年龄信息。结合河口组碎屑锆石年龄谱特征与周缘区域地质特征,推测循化地区河口组主要物缘来自西秦岭北缘印支期和祁连造山带加里东期的岩浆弧,以及祁连造山带古老的变质基底。
  (4)综合上述资料,认为青海省循化地区下白垩统河口组沉积盆地原型为断陷盆地。上新统临夏组是由于印度板块和亚洲板块碰撞影响下,拉脊山和积石山隆升期间产生的山间盆地。
[硕士论文] 王兴
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:青海省循化道帷地区物质组成和地壳结构十分复杂,构造演化历史悠久,存在多条NWW向、NW-NNW向断裂,其中在南部发育的金库街-多支坝斜冲断层(区域上称为隆务河-大夏河断裂),构成了北侧祁连造山带中化隆微地块和拉脊山构造带与南侧西秦岭造山带北缘构造带之间的分界断裂。本文选取青海省循化地区出露的不同变质程度的火山岩为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、矿物学、岩石地球化学及同位素年代学等方面的综合研究,获得如下成果和认识:
  (1)青海省循化地区出露的化隆岩群主要由斜长角闪岩和少量变粒岩组成,其变质程度可达中低角闪岩相,通过角闪石-斜长石变质温压计,获得其变质温度约达691~772℃,变质压力约0.39~0.64GPa。化隆岩群岩石地球化学数据反映,斜长角闪岩原岩为玄武岩,变粒岩原岩为安山岩,该套变质火山岩形成环境为弧后盆地环境。从化隆岩群斜长角闪岩中获得锆石U-Pb年龄指示化隆岩群形成年龄为(1852±18)Ma,确定其原岩形成时代为古元古代。
  (2)在青海省循化地区北侧出露的深沟组主要为变安山岩夹变玄武岩组合。该套变玄武岩主要由富集地幔分离结晶形成,变安山岩可能由地壳部分熔融形成,该套变火山岩形成于裂谷环境。获得变玄武岩锆石U-Pb年龄为(503.1±6.6)Ma,指示深沟组形成于中寒武世。这些特征指示了拉脊山构造带在中寒武世处于裂谷早期阶段。
  (3)在青海省循化地区北东侧出露的晚寒武世六道沟组主要为变玄武岩夹变安山岩组合。该套变火山岩组合具有 E-MORB特征,其形成环境为裂谷环境。其变玄武岩野外产出具有变余枕状构造,且其由富集地幔分离结晶的岩石成因,暗示在拉脊山构造带在晚寒武世处于裂谷晚期阶段。
  (4)拉脊山构造带地区自早中寒武世以来,在南祁连洋向北俯冲消减、板片回转的地球动力学背景下,中祁连地块可能受到软流圈地幔上涌并引起大陆拉张裂解,形成了裂谷型中基性火山岩组合。在持续的俯冲作用下,南祁连洋部分洋壳岩块及洋岛/海山岩块逐一向北拼贴于中祁连地块,由于俯冲持续的应力挤压导致拉脊山大陆裂谷关闭。
[硕士论文] 胡晨光
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:青海省循化地区地处青藏高原西北缘,位于祁连造山带与西秦岭构造带交接部位,为中央造山系中段重要组成部分。本文以西秦岭北缘印支期古夷杂岩体和达里加措二长花岗岩体为研究对象,运用构造地质学、岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb同位素年代学等研究方法,研究岩体的地质特征、形成时代及其构造属性,并进一步探讨晚三叠世与古特提斯洋相关的洋陆构造演化历史。主要取得以下成果和认识:
  1、循化地区出露的印支期侵入岩主要为古夷杂岩体及达里加措二长花岗岩体,两个岩体均侵入于早三叠世隆务河组,达里加措二长花岗岩体南侧有小范围侵入于二叠纪甘家组。
  2、古夷杂岩体主要岩石类型由辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩、石英闪长岩及花岗闪长岩组成。对辉长岩、辉长闪长岩、花岗闪长岩做岩石地球化学研究,结果显示岩石为高钾-中钾钙碱性系列岩石,整体具有轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,从辉长岩到花岗闪长岩稀土元素总量逐渐增加,且Eu元素逐渐由轻微富集转化为轻微亏损,显示具有同源岩浆演化特征。大离子亲石元素(LILEs:Cs、Rb、Th等)富集,高场强元素(HFSEs:Nb、Ta、Ti等)亏损,显示其形成于与俯冲相关的岛弧环境。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为246.7±2.1Ma,代表了岩体的形成时间,为中三叠世。岩体中花岗闪长岩含有暗色包体,包体主要呈椭圆状,呈斑状结构、半自形粒状结构,与寄主岩之间部分呈截然接触关系,为岩浆混合过程中镁铁质岩浆注入低温岩浆的产物。包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为245.3±2.1Ma,与寄主岩在误差范围内一致,代表了包体的结晶年龄,形成于中三叠世。
  3、达里加措二长花岗岩体主要岩石类型有二长花岗岩、含斑状二长花岗岩、少斑状二长花岗岩,各岩性之间为渐变接触关系。岩石地球化学特征显示为高钾钙碱性系列、过铝质系列花岗岩,具S型花岗岩特征;稀土元素整体具有轻稀土元素富集,重稀土元素亏损特征,Eu元素亏损明显;微量元素表现为大离子亲石元素(LILEs:Cs、Rb、Th、Zr等)富集、高场强元素(HFSEs:Nb、Ta、Ti等)亏损特征。构造环境判别表明其形成于后碰撞构造环境;岩石学及地球化学特征显示其源岩为地壳物质变质泥质岩。二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为221.1±1.0Ma,代表了岩体的结晶时间,为晚三叠世。
  4、西秦岭造山带内岩浆岩主要形成于晚二叠世-中三叠世早期、晚三叠世-早侏罗世两个时间段,为西秦岭造山带印支期主要的岩浆活动阶段,分别代表了形成于岛弧环境的岩浆岩及后碰撞环境花岗岩主形成时期。结合区域资料认为西秦岭北缘构造带印支期构造演化过程为:晚二叠世-中三叠世晚期,为阿尼玛卿洋俯冲构造阶段;中三叠世晚期-晚三叠世早期,为陆陆碰撞构造阶段;晚三叠世-早侏罗世早期,为后碰撞构造阶段。
[硕士论文] 颜全治
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:西秦岭北缘分布有二叠纪甘家组和早三叠世隆务河组,其详细的沉积地层划分、沉积环境、沉积物源和原型盆地研究仍较为薄弱。本文以西秦岭北缘循化道帏地区出露的二叠纪甘家组、早三叠世隆务河组为研究对象,在野外观察、系统剖面测制、面积性地质填图基础上,进行详细的岩石地层单位划分,综合岩石学、沉积学、碎屑骨架组分、砂岩岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb年龄信息分析,对沉积时代、沉积特征、沉积相与沉积环境、盆地充填序列、沉积物源、盆地构造属性及原型等进行了论述,在此基础上尝试恢复了西秦岭北缘晚古生代-早中生代构造演化过程。取得了以下主要进展和认识:
  1、西秦岭北缘道帏地区晚古生代-早中生代沉积地层主要包括二叠纪甘家组和早三叠世隆务河组。甘家组由下到上可划分为4段:一段(Pg1)为粗碎屑岩夹板岩段,由扇三角洲平原沉积向上过渡为碳酸盐岩台地潮间带沉积。二段(Pg2)为细碎屑岩夹砂岩段,为浅海陆棚边缘盆地沉积。三段(Pg3)为生物礁灰岩段,为浅海陆棚碳酸盐岩台地潮间带沉积。四段(Pg4)为细碎屑岩夹灰岩段,为半深海—陆棚边缘盆地沉积。隆务河组由下到上可划分为5段:一段(T1l1)为粗碎屑岩夹板岩段,属浊积扇内扇沉积。二段(T1l2)为细碎屑岩夹薄层状砂岩、灰岩段,属浊积扇中扇沉积(无水道部分)。三段(T1l3)为薄层板岩、中-中薄层砂岩段,属浊积扇中扇沉积(有水道部分)。四段(T1l4)为板岩夹中-中厚层砂岩段(互层),为浊积扇中扇沉积,可能位于大陆斜坡中下部。五段(Tll5)为粉砂质(泥质)板岩段,属浊积扇外扇沉积,为浊积扇远端与深水盆地交接地带。
  2、在甘家组一段的砂岩样品中获得的最小碎屑锆石U-Pb年龄为299Ma,代表甘家组的沉积下限。结合古生物化石资料、地层叠覆关系将甘家组地层沉积时代厘定为二叠纪。隆务河组砂岩中最小碎屑锆石U-Pb年龄为258Ma,为地层沉积下限,侵位于隆务河组的古夷闪长岩结晶年龄为246.7±2.1Ma,为地层沉积上限,从而将隆务河组沉积时代限定在258~247Ma。综合前人古生物化石资料,将研究区隆务河组沉积时代厘定为早三叠世。
  3、甘家组源岩风化程度较低,属第一次旋回沉积,主要物质来源为祁连造山带早古生代切割型岩浆弧,以酸性岩类为主,还有少量来自于祁连造山带中元古代热事件和新元古代响应Rodinia超大陆汇聚、裂解的物质记录。沉积盆地原型为被动大陆边缘浅海陆棚。
  4、隆务河组为第一次旋回的沉积物,源区化学风化较弱,古水流方向为NWW-SEE方向,物源包括祁连造山带的早古生代切割型岩浆弧、祁连造山带南缘经历古特提斯洋初始裂解至俯冲过程中的系列记录,以及祁连造山带的变质基底,特别是研究区出露的化隆岩群可能是其直接物源之一。源岩以酸性岩为主,还有少量基性岩,为两种特征岩性的混合分布的区域,可能是受到基底隆升影响的结果。沉积盆地原型应为弧后盆地。
  5、综合本文资料、区域地质资料及前人研究将西秦岭北缘及邻区晚古生代-早中生代的构造演化过程划分为三个阶段:1)泥盆纪-中二叠世古特提斯洋裂解-拉张阶段;2)中二叠世晚期-早三叠世洋壳北向俯冲,弧后裂谷盆地扩张阶段;3)中晚三叠世弧后盆地关闭,碰撞及后碰撞阶段。
[硕士论文] 张玉
构造地质学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:祁连造山带是中央造山系的重要组成部分。祁连造山带加里东期岩浆活动较多,侵入岩分布广泛,岩石类型多样,这些岩石记录了祁连地块与阿拉善地块及柴达木地块之间原特提斯洋的俯冲、碰撞等重要信息。而研究祁连造山带加里东期岩浆岩对于揭示祁连造山带加里东期的构造演化具有重要的科学意义。本文通过对南祁连东段循化道帏地区积石山杂岩体、雷积山岩体进行野外地质、岩石学、地球化学、同位素年代学研究,取得以下成果和认识:
  1、将积石山岩体厘定为五个不同岩石类型的侵入体,包括辉石岩、辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩、石英闪长岩。岩体锆石U-Pb年龄为462~464Ma,为中奥陶世。该杂岩体源区接近富集岩石圈地幔,富集Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具岛弧岩浆岩特征,为柴北缘洋(南祁连洋)向北俯冲的产物。
  2、将雷积山岩体厘定为四个不同岩石类型的侵入体,包括花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩、二长花岗岩及少量正长花岗岩。锆石U-Pb年龄为443~446Ma,为晚奥陶世。该花岗岩体属于强过铝质S型花岗岩,为壳源成因类型,形成于同碰撞构造环境。锆石U-Pb年代学研究还获得750~1400Ma基底继承锆石年龄。结合地球化学及继承锆石年龄认为源区岩石为前寒武纪基底,成分相当于杂砂岩或者长英质变火成岩。
  3、恢复重建南祁连构造带早古生代构造演化过程。柴北缘—南祁连构造带构造演化过程是在新元古代Rodinia超大陆裂解基础之上发展演化,主要经历了新元古代早期—早寒武世早期裂解与洋盆形成阶段、早寒武世中期—中奥陶世早期洋盆的俯冲消减阶段和晚奥陶世—中泥盆世的碰撞—后碰撞阶段。
[博士论文] 张贺
地质学 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:秦岭造山带是中国中央造山带的重要组成部分,也是中国华北板块和华南板块的衔接带。现有研究表明秦岭造山带由多个地体经历了多期的造山旋回作用,并随着印支期华北板块与扬子板块的碰撞拼贴完成了秦岭造山带的最终拼合。华北与扬子板块的拼合作用不仅在大别-苏鲁地区形成的大规模的超高压变质带,而且在南秦岭地区形成了与这期碰撞拼贴作用相关的大面积的花岗岩侵入体。然而南秦岭地区超高压变质作用记录的缺乏使得三叠纪花岗岩侵入体成为研究华北与扬子板块碰撞拼贴作用在秦岭地区表现形式的重要切入点,而由此得出的对中国南北两大板块在秦岭地区的碰撞拼贴具体时限以及深部动力学机制的认识不尽相同。针对这一争议本论文选取了南秦岭佛坪穹窿的混合岩以及外围的五龙岩体作为研究对象,通过对南秦岭造山带地壳部分熔融时限、原岩特征、熔融条件的恢复,以及五龙岩体形成年龄、地球化学属性差异、时空分布、源区深部动力学背景的研究,来探讨地壳部分熔融作用与造山带演化以及花岗岩体形成和地球化学属性之间的内在耦合关系,并结合南秦岭的岩相古地理特征、变质作用以及南秦岭岩浆岩的成岩特征,揭示了印支期南秦岭的构造演化过程和深部动力学机制。本文得到的主要认识如下:
  (1)南秦岭佛坪穹窿的混合岩类记录了多期部分熔融事件。龙草坪次级穹窿的混合岩和淡色体的锆石U-Pb年代学特征指示部分熔融作用主要为晚三叠世(214-209Ma)。而混合岩的原岩可以分为两种,第一种混合岩记录了晚三叠世的年代学特征(平均年龄为214-211Ma),第二种混合岩同时记录新元古代以及晚三叠世的年龄特征,两种混合岩的锆石原位Hf同位素分析显示第一种混合岩的εHf(t)值和模式年龄与南秦岭晚三叠世花岗岩侵入体相似,第二种混合岩中新元古代锆石的εHf(t)与南秦岭新元古代基底以及侵入体特征相类似,指示两种混合岩的原岩分别为晚三叠世的花岗岩类和新元古代的变火山岩类。另外混合岩的Ti饱和温度记显示第一种混合岩的温度相对较高,主要集中于750-850℃,锆石核部与边部具有类似的176Hf/177Hf比值特征,而核部的稀土元素总量以及Th/U比值整体略高于边部,指示这种混合岩类是深部地壳在相对无水的条件下部分熔融所形成;第二种混合岩的温度主要集中于650-700℃,而新元古代锆石的176Hf/177Hf比值特征与三叠纪的明显不同,指示第二种混合岩类为浅部含水条件下部分熔融形成,两种混合岩的原岩特征以及熔融特征差异指示龙草坪地区存在地壳熔融的固相线短时间内由地壳深部迁移至浅部。佛坪次级穹窿的混合岩的矿物组合特征显示含有大量的富铝矿物(白云母和石榴石),锆石U-Pb年代学记录复杂(2907-187Ma),而混合岩锆石的核部含有一些古老锆石记录,包括一些太古代以及新元古代的年代学记录,边部的年代学记录为晚三叠至早侏罗世(224-187Ma),部分锆石边部的稀土配分模式显示重稀土平坦的分配形式,这些分析点得出的平均年龄为196±5Ma(MSWD=2.6,n=7),这个年龄与淡色体的平均年龄相似(189±3Ma(MSWD=2.3,n=11)),指示佛坪次级穹窿混合岩的部分熔融时限主要为早侏罗世,而原岩为变杂砂岩类,锆石的Ti饱和温度计指示温度主要集中于650-700℃,显示浅部地壳的熔融特征。结合南秦岭的花岗岩类以及变质岩类的相关特征认为佛坪穹窿混合岩的部分熔融作用是在造山带加厚地壳的快速减压阶段形成。
  (2)五龙岩体花岗岩类的锆石U-Pb年代学特征指示其结晶年龄为219-192Ma,且花岗岩类地球化学特征差异较大,其中低Mg#花岗岩类(Mg#<50)按照地球化学特征大致可以分成两组,第一组具有高Sr/Y比值特征(Sr/Y>40),第二组花岗岩类具有正常的Sr/Y比值特征(Sr/Y<40)。其中第一组花岗岩类相对第二组花岗岩类具有相对更高Na2O含量以及Sr含量,在微量元素以及稀土元素标准化蛛网图中,第一组相对于第二组具有明显的Sr正异常、重稀土元素更加亏损以及没有明显的Eu负异常特征,在微量元素比值的相关性图解中,第一组花岗岩类样品显示明显的石榴石分馏趋势。在样品的初始Sr和Nd同位素相关性图解中,五龙岩体花岗岩类显示出与新元古代岩浆岩类似的地球化学特征。而详细的岩石地球化学特征分析指示五龙岩体花岗岩的第一组和第二组分别来自于加厚地壳以及正常地壳的熔融作用而形成。高Mg#花岗岩类(>50)比低Mg#花岗岩类具有相对较高的MgO含量以及Cr, Ni含量,且大部分样品具有高Sr/Y比值的特征,初始87Sr/86Sr和143Nd/144Nd比值特征指示这部分样品与新元古代的岩浆岩类似。岩石化学特征以及同位素地球化学特征指示大部分高Mg#花岗岩类为拆沉下地壳熔体与交代地幔的混合而形成,少量高MgO含量的为交代地幔熔融形成。五龙岩体花岗岩类的时空分布特征显示低Mg#花岗岩类呈围绕佛坪穹窿的辐射状分布,具体表现为靠近穹窿的花岗岩类与混合岩部分熔融时限近似(靠近龙草坪次级穹窿的花岗岩类结晶年龄为214Ma,而靠近佛坪次级穹窿的花岗岩类结晶年龄为196-192Ma),且岩石成因表现为正常地壳熔融而形成;而远离穹窿的花岗岩类结晶年龄老于穹窿混合岩的部分熔融年龄(远离龙草坪次级穹窿一端的花岗岩类结晶年龄为219-217Ma,佛坪次级穹窿一端的花岗岩类结晶年龄为214-212Ma),岩石成因表现为加厚地壳熔融形成。结合佛坪穹窿混合岩的部分熔融特征认为低Mg#花岗岩类的成因与佛坪地区地壳减压部分熔融作用以及混合岩的迁移作用相关,地壳的减压部分熔融作用加速了南秦岭造山带的垮塌作用从而改变了造山带的地壳厚度,熔融地壳向上的快速迁移携带了大量的热促进了浅部地壳的熔融,而部分熔融作用对地壳厚度的改造作用以及加热作用可能是局部的。五龙岩体中的高Mg#花岗岩类并不存在规律性的时空分布,这种分布特征可能指示高Mg#花岗岩类主要为异地侵位模式。
  (3)通过对比南秦岭造山带花岗岩侵入体的成岩期次和成因特征、岩相古地理特征、勉略带的岩浆作用特征以及变质作用特征,认为南秦岭印支期的造山带演化过程可分为以下几个阶段:早三叠世以前为勉略洋壳向南秦岭地体俯冲阶段,主要在勉略带形成了蛇绿混杂岩以及一些岛弧火山岩类;中三叠世为勉略洋壳俯冲向扬子板块与南秦岭地体碰撞的过渡阶段,这一阶段在勉略带的南北两侧分别形成了前陆盆地沉积以及弧后盆地沉积体系,而勉略带北缘也形成了低镁高Sr/Y比值的花岗岩侵入体;晚三叠世(~220-210Ma)为陆壳碰撞之后构造体系调整阶段,受碰撞后板片断离作用的影响,造山带的应力状态由持续挤压向伸展过渡,造成南秦岭地壳发生大规模的减压部分熔融作用,形成南秦岭地体中大面积的晚三叠世花岗岩侵入体,龙草坪混合岩以及五龙岩体花岗岩主要是在南秦岭造山带碰撞之后的构造体系转换过程中形成;晚三叠世末期至早侏罗世,主要为造山带垮塌之后的壳内熔融阶段,这一阶段随着造山带加厚地壳垮塌的结束以及地幔活动的减弱,使得这一阶段的岩浆活动减少,主要表现为浅部地壳的熔融作用,佛坪次级穹窿的混合岩以及五龙岩体中的少量花岗岩类主要记录了这一时期的地壳熔融事件。
[硕士论文] 郭云
环境科学 贵州师范大学 2017(学位年度)
摘要:通过2015年的4月、7月和9月三次对双河洞国家地质公园的水洞、水帘洞、大风洞出口、大风洞入口、桂花洞和杉林洞6个洞口进行苔藓植物调查,共采集苔藓植物样品330份。经室内鉴定、复查及统计和分析,结果如下:
  (1)苔藓植物种类共有27科56属117种,其中苔类13科16属23种,藓类14科40属94种。
  (2)生活型有交织型(Wefts)、矮丛集型(Short turfs)、平铺型(Mats)、高丛集型(Tall turfs)和树状型(Dendroids)5种类型,其中交织型和矮丛集型占优势。
  (3)区系地理成分多样,共10种,还有一个未知(光苔属)。除世界广布成分和一个未知种以外,北温带成分(32.04%)、东亚成分(24.27%)、热带亚洲成分(17.48%)和中国特有(16.51%)占优势。
  (4)苔藓群落类型多样,以优势种命名,6个洞口共有苔藓群落184种,其中51个纯群落,133个混合群落,其中水洞和水帘洞的苔藓植物群落最丰富。分别是钙土苔藓群落(126个)占总数的68.11%、石生苔藓群落(24个)占总数的12.97%、钙华苔藓群落(21个)占总数的11.35%、水生苔藓群落(14个)占总数的7.57%和叶附生苔藓群落(1个)占总数的0.54%。其中的钙土苔藓群落属于优势群落类型。
  (5)总体上来看,6个洞口的苔藓群落丰富度指数从洞口到洞内有波动,但都处于下降的趋势,也就是说从洞口到洞里苔藓植物物种数在下降。
  (6)这6个洞口苔藓群落相似性系数在科的水平上相差不大,属的相似性系数差异较明显,种的相似性系数差异最明显。
  (7)光照是洞穴苔藓生长的主要影响因素,其次是温度和湿度。
  (8)洞穴苔藓群落的生态位宽度整体较窄,说明对小环境敏感,苔藓群落的生态位重叠值基本上都处于一个区间内,说明在同一个大的环境下,生态位重叠值差异不大。
[硕士论文] 高凌
土木工程;工程力学 中国地震局工程力学研究所 2017(学位年度)
摘要:大量计算数据显示,浅埋夹塞圆弧凸起地形对地面运动有着明显放大作用。目前针对这类问题的解析解很少,仅给出了浅埋空腔任意圆弧凸起地形和浅埋夹塞半圆弧凸起地形的解析解。因此本文做了以下工作:
  (1)本文基于波函数展开法和Graf加法公式,首次给出了地下圆形夹塞及任意圆弧凸起地形对二维出平面SH波散射的封闭级数解答,结合边界条件引入两个恒为零的辅助函数,通过对边界处条件方程组进行傅里叶展开最终使问题简化为对一组无穷级数代数方程组的求解。本文给出的解析解可退化为单独考虑地形或夹塞(空腔)的解。
  (2)通过对无穷方程组进行有限项的截断计算我们得到了浅埋夹塞的圆弧凸起地形的地表位移幅值的数值结果,同时为了与其退化模型(仅存在地形和仅存在浅埋夹塞的情况)作对比,本文同时计算了退化模型的地表位移幅值,结果表明,SH波垂直入射下,浅埋夹塞的圆弧凸起地形退化到无夹塞和无地形的两个模型后,当两者地面运动放大区域重合时,原模型对应区域的地表位移一般明显放大。另外,当夹塞退化为空腔时,圆弧凸起部分某些频率的位移幅值很大,且这些频率具有明显周期性,频率值可通过半空间介质波速及空腔到水平地表的距离确定。
  (3)由于浅埋夹塞圆弧凸起地形与其退化模型之间的关系,本文对纯夹塞(空腔)水平地形和纯凸起地形分别进行了研究。研究发现,当地下不均匀构造埋深加大和圆弧凸起地形高宽比减小时,地表位移幅值逐渐接近自由半空间,通过加大埋深和减小凸起地形高宽比,本文得到了可忽略对地表运动影响的夹塞埋深和凸起高宽比。
  (4)最后本文忽略波的二次反射后利用波的叠加原理简单计算了半空间浅埋空腔时地表产生较大位移幅值的位置和频率,与利用波函数展开法解析解得到的数值结果进行对比发现,该方法能较准确的预测地表出现较大位移幅值的位置和频率。另外,对于分析得到的垂直入射下地表在空腔圆心正上方点处的运动规律与已有结论一致。
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