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高砷地下水系统中非岩石圈源的沉积物砷异常

Science Bulletin 2023年第15期68卷 1616-1620,M0003页

作者：韩龙孙雨芹李曾一段艳华韩双宝张海龙赵美训郑焰 State Environmental Protection Key Laboratory of Integrated Surface Water-Groundwater Pollution Control School of Environmental Science and EngineeringSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Guangdong Provincial Key Laboratory of Soil and Groundwater Pollution Control School of Environmental Science and EngineeringSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China School of Biological Sciences University of East AngliaNorwich NR47TJUK Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and TechnologyMinistry of EducationOcean University of ChinaQingdao 266100China Laboratory for Marine Ecology and Environmental Science Qingdao National Laboratory for Marine Science and TechnologyQingdao 266237China Center for Hydrogeology and Environmental Geology Survey China Geological SurveyBaoding 071051China

世界卫生组织认定无机砷为危害全球公众健康的十大化学物质之一.学术界普遍认为地下水中无机砷源自地层,非人为污染所致,从基岩或经风化搬运形成的松散沉积物含水层中释放进入地下水,但鲜见岩石圈砷异常的报道.本研究对银川平原高砷地... 详细信息

世界卫生组织认定无机砷为危害全球公众健康的十大化学物质之一.学术界普遍认为地下水中无机砷源自地层,非人为污染所致,从基岩或经风化搬运形成的松散沉积物含水层中释放进入地下水,但鲜见岩石圈砷异常的报道.本研究对银川平原高砷地下水系统中沉积物的物源和砷源开展了定量溯源,构建了基于粒度、无机化学参数(Fe/Al和Si/Al比)及有机碳-13和碳-14的无机物源、有机物源及砷源端元模型,发现沉积物中存在贺兰山和黄河等岩石圈源之外的“过量砷”;结合环青藏高原多个高砷地下水区文献数据分析,发现可通过As/Fe摩尔比大于0.0003识别沉积物砷异常.鉴于砷在地表-地下水交互界面的氧化次生富集,提出该异常源自水圈,可循环进入地下水“再生”.这可解释全球高砷地下水冲洪积平原上游地区无显著岩石圈砷异常之谜.

关键词：高砷地下水松散沉积物岩石圈次生富集化学物质银川平原冲洪积平原交互界面

广西地区岩石圈表层与深部构造之关联性:源于岩石圈密度与磁性结构的解读

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地球科学 2022年第4期47卷 1507-1516页

作者：黎海龙胡正旺杜劲松涂晨鸣支剑丽刘鹏宇梁青陈超中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国-东盟地学合作中心广西南宁530023 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

广西地处华南地块、印支地块与西太平洋板块的汇合部位,因特殊的构造部位,广西区内大地构造单元归属、构造单元边界等许多基础地质问题一直存在争议.自新生代以来的板块构造运动对岩石圈的改造,广西地壳与上地幔在地震波速度及温度结构... 详细信息

广西地处华南地块、印支地块与西太平洋板块的汇合部位,因特殊的构造部位,广西区内大地构造单元归属、构造单元边界等许多基础地质问题一直存在争议.自新生代以来的板块构造运动对岩石圈的改造,广西地壳与上地幔在地震波速度及温度结构方面具有显著差异.应用卫星重、磁异常数据以及区域重力和航磁资料对广西地区岩石圈密度和磁化率结构及其与上地壳构造的关系开展了研究,结果显示广西地区地壳密度和上地壳磁性结构与现今地表构造较为契合,但下地壳密度结构与上地幔存在不连续现象;此外,岩石圈磁化率结构指示中下地壳存在不同范围和程度的解耦.对广西岩石圈密度与磁性结构的解读认为,在中生代以来岩石圈被大规模改造的背景下,幔源物质上侵至上地壳的规模和范围都有限,这可能是整个广西地区上地幔结构与地壳构造不对应的主要原因.

关键词：广西地区重磁异常岩石圈密度结构磁性结构地球物理

地震各向异性与地质构造揭示的红河断裂带分段性

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中国科学:地球科学 2024年

作者：李莹高原中国科学技术大学地球和空间科学学院中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室

红河断裂带是青藏高原东南缘一条控制地壳深部运动变形的重要断裂带,被视为川滇块体西边界,对东南缘中下地壳流问题具有明显的控制作用.地球物理资料显示红河断裂带具有分段性,由北向南地震活动、速度结构与地壳变形皆表现明显的差异性... 详细信息

红河断裂带是青藏高原东南缘一条控制地壳深部运动变形的重要断裂带,被视为川滇块体西边界,对东南缘中下地壳流问题具有明显的控制作用.地球物理资料显示红河断裂带具有分段性,由北向南地震活动、速度结构与地壳变形皆表现明显的差异性;地震各向异性表现了区域横向空间展布和垂向层次分布的复杂形态.从地壳分层角度看,(1)上地壳:红河断裂带北段快波方向较为复杂,可能受三江侧向碰撞带以及附近不同走向断裂的影响;中段快波方向表现很强的NW向定向排列特征,暗示可能形成了闭合(或闭锁)的局部变形一致区域;南段快波方向较为杂乱,表明楔形交汇区端部具有复杂的构造形态和应力环境.(2)中下地壳:断裂带北段和南段的方位各向异性表现出较强的接近壳内低速薄弱带走向的形态,可能与中下地壳物质的运移有关.在全地壳(整个地壳)尺度,红河断裂带两侧快波方向平行NW构造走向,揭示了红河断裂带作为一个可能贯穿地壳的深大断裂对周围介质有很强的控制作用.在岩石圈尺度,红河断裂带附近快波更近EW向,完全未受断裂带走向的影响,与上地幔P波和S波低速区以及正径向各向异性形态有很好的一致性.快波方向可能与岩石圈橄榄岩变形和软流圈物质流动等有关.本文认为在红河断裂带域,主要在～26°20′N以南,地壳与岩石圈地幔可能存在解耦变形,并可能与板块俯冲和回撤等有关.综合分析多种地球物理观测数据和反演结果,可以刻画出红河断裂带附近精细的地壳-上地幔各向异性结构.更密集的地球物理台阵与更高精度的观测资料有助于探明红河断裂带横向和垂向的壳幔变形细节变化,深化对该断裂带构造意义的理解.

关键词：红河断裂带地震各向异性地质构造岩石圈分段特征

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汾渭地堑岩石圈的应力场数值模拟与分析

地球物理学进展 2022年第1期37卷 152-163页

作者：仲启蒙邵博侯贵廷北京大学造山带与地壳演化重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国长江三峡集团科学技术研究院北京100036

汾渭地堑系位于秦岭造山带以北,鄂尔多斯地块以东,是我国东部重要的一个强震活动带,构造活动十分密集.目前关于汾渭地堑的研究主要集中于其成因机制与构造演化历史、活动构造分布及地震统计、有限元数值模拟等方面.其中地震地质相关的... 详细信息

汾渭地堑系位于秦岭造山带以北,鄂尔多斯地块以东,是我国东部重要的一个强震活动带,构造活动十分密集.目前关于汾渭地堑的研究主要集中于其成因机制与构造演化历史、活动构造分布及地震统计、有限元数值模拟等方面.其中地震地质相关的研究主要覆盖了沉积层和地表断层层面,地球物理研究则主要关注地球的深部结构问题,整体而言较少涉及到浅部断层与岩石圈深部结构对于区域应力场的综合影响,在"深浅结合"方面仍有进一步研究的空间.本文在前人工作的基础上对研究区的地质背景进行了总结与研究,并且基于Crust 1.0地球物理数据库,结合板块运动、岩石圈结构以及区域内断层分布等各方面情况构建了三维分层黏弹性有限元数值模型,用以计算汾渭地堑岩石圈应力场分布特征.其中模型计算所得的位移场与最大水平主压应力方向与实际数据均吻合较好,本文采用最大差应力指标(σ_(1)-σ_(3))来衡量区域应力集中的程度.综合上述计算分析,我们得出了以下结论:(1)板块运动、岩石圈结构控制整体的构造应力场;(2)断层,尤其是活断层对局部应力场分布同样具有显著而重要的影响;(3)研究区构造应力场特征呈"不对称哑铃状",并且最大差应力的空间分布与地震分布特征具有一致性.

关键词：汾渭地堑岩石圈数值模拟应力场深部结构

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赣杭构造带中段岩石圈电性结构研究

高校地质学报 2022年第3期28卷 440-450页

作者：方吉琦邓居智陈辉余辉严加永东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330199 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037

赣杭构造带(简称赣杭带)位于扬子板块和华夏板块的结合部,是中国重要的铀多金属矿成矿带,发育一系列中酸性火山—侵入杂岩;前人对岩浆喷发和侵入的地球动力学背景仍然存在诸多争议。文章对赣杭带中段(盛源盆地)及邻区收集的大地电磁测深... 详细信息

赣杭构造带(简称赣杭带)位于扬子板块和华夏板块的结合部,是中国重要的铀多金属矿成矿带,发育一系列中酸性火山—侵入杂岩;前人对岩浆喷发和侵入的地球动力学背景仍然存在诸多争议。文章对赣杭带中段(盛源盆地)及邻区收集的大地电磁测深(MT)数据,利用MT相位张量分解技术、二维非线性共轭梯度法(NLCG)等技术手段进行处理和反演获得到了研究区可靠的岩石圈电性结构。结合已有资料分析表明:赣杭带中段浅部火山—侵入杂岩带存在东南方向下倾的高导带和深部软流圈高导区且相连,揭示了该地区中酸性岩浆活动受区域江绍深断裂控制,在晚中生代岩石圈伸展作用下沿着区域深断裂上升侵入和喷发形成火山—侵入杂岩;该岩浆活动处在伸展构造环境与同期Izanagi板块俯冲后撤有关。

关键词：大地电磁测深法赣杭构造带二维反演电性结构岩石圈

华北地区岩石圈有效弹性厚度及其地球动力学意义

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大地测量与地球动力学 2023年第9期43卷 936-944页

作者：孙文魁唐新功长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉市430100 长江大学地球物理与石油资源学院武汉市430100

以EIGEN-6C4模型布格重力异常数据、V19.1地形数据和CRUST1.0模型地壳数据为基础,采用导纳法和相关函数法联合反演,计算华北地区岩石圈有效弹性厚度(T_(e))。结果表明,华北地区T_(e)值的分布存在明显的横向不均匀性,西部鄂尔多斯地块为... 详细信息

以EIGEN-6C4模型布格重力异常数据、V19.1地形数据和CRUST1.0模型地壳数据为基础,采用导纳法和相关函数法联合反演,计算华北地区岩石圈有效弹性厚度(T_(e))。结果表明,华北地区T_(e)值的分布存在明显的横向不均匀性,西部鄂尔多斯地块为高值区,T_(e)厚度约为30~60 km;中部华北平原为低值区,T_(e)厚度约为5~25 km;鲁东黄海地块为中、高值区,T_(e)厚度约为20~50 km。华北克拉通高T_(e)值区与稳定的鄂尔多斯地块相对应,中、低T_(e)值区则对应构造相对活跃的太行山构造带和郯庐断裂带。从T_(e)值与地表热流的关系来看,高T_(e)值区一般对应低热流值区,而低T_(e)值区一般热流值也较高,这与岩石圈厚度和地表热流的一般分布规律一致。从T_(e)与地震的空间分布来看,华北地区的地震活动主要集中在中、低T_(e)值区,表明T_(e)较低的地区稳定性较差,可能更有利于地震的孕育和发生。

关键词：岩石圈有效弹性厚度华北克拉通地震活动地表热流

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三江侧向碰撞带地质构造与岩石圈各向异性

地球物理学进展 2022年第4期37卷 1431-1447页

作者：李心怡高原中国地震局地震预测研究所(地震预测重点实验室) 北京100036

位于青藏高原东南缘的三江侧向碰撞带是研究青藏高原物质东流和印度板块东向下插等科学问题的关键区域,地质构造复杂,变形强烈,地震活动频繁,分布有丰富的金属矿床.为了更好的认识三江侧向碰撞带内复杂的岩石圈结构和强烈的变形特征,本... 详细信息

位于青藏高原东南缘的三江侧向碰撞带是研究青藏高原物质东流和印度板块东向下插等科学问题的关键区域,地质构造复杂,变形强烈,地震活动频繁,分布有丰富的金属矿床.为了更好的认识三江侧向碰撞带内复杂的岩石圈结构和强烈的变形特征,本文对三江侧向碰撞带岩石圈地震各向异性进行梳理,结合断裂分布、地震活动、地壳变形、应力分布及深部结构,得到以下认识和结论.研究区内地表运动方向整体上呈现出绕喜马拉雅东构造结顺时针旋转的变化形态,深部构造复杂,地壳厚度发生剧烈变化,速度结构横向变化明显.岩石圈范围各向异性特征具有横向分区、垂向分层特征;上地壳快S波优势偏振方向为近NS方向,但在局部范围呈横向分区特征,与地表变形、主压应力方向有较好的一致性;中下地壳介质有着与上地壳大致相同的各向异性对称轴,快S波对称轴呈近NS向或NNW向;岩石圈各向异性呈南北分区特征,26°20′N是一个重要的分界线,北侧的地壳各向异性与岩石圈各向异性的快S波对称轴都为NS方向,总体一致,南侧的地壳各向异性与岩石圈各向异性快S波对称轴不一致,岩石圈各向异性快S波对称轴为EW方向.26°20′N以南,上地幔各向异性可能与受到印度板块东北部东向下插到中国陆地下方有关,揭示三江侧向碰撞带南部的地壳与上地幔之间存在解耦现象.多种资料和方法的各向异性综合分析,可以弥补单一方法可能的垂向分辨率不足的问题,探讨区域垂向分层与不同尺度(即多圈层)特征.

关键词：三江侧向碰撞带断裂地震各向异性岩石圈应力变形地震活动

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中国东南地区岩石圈热结构特征及其构造意义

高校地质学报 2022年第5期28卷 698-708页

作者：杨鹏刘绍文南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室地理与海洋科学学院南京210023 中国南海研究协同创新中心南京210023

中国东南地区地质演化复杂,中—新生代构造变形强烈,岩石圈深部热力学状态及其对构造活动的影响有待深入。文章结合最新的大地热流数据与地壳结构Crust 1.0模型,利用稳态热传导方程,以岩石捕虏体温压数据和地震学观测为约束,构建了华南... 详细信息

中国东南地区地质演化复杂,中—新生代构造变形强烈,岩石圈深部热力学状态及其对构造活动的影响有待深入。文章结合最新的大地热流数据与地壳结构Crust 1.0模型,利用稳态热传导方程,以岩石捕虏体温压数据和地震学观测为约束,构建了华南地区扬子克拉通、华夏地块以及南海北缘等不同单元的岩石圈热结构。结果表明该区岩石圈热结构存在强烈的不均一性:除了上扬子地区(四川盆地)为“温壳温幔”的热结构,华南其他大部分地区都表现为“热壳热幔”的特征;同一深度下,华夏地块与南海北缘的深部温度显著高于扬子克拉通;热岩石圈厚度从克拉通内部向沿海地区(NWSE)逐渐降低,也即由四川盆地的~200 km减少到华夏地块的~110 km,再到南海的~70 km。此外,我们还发现陆内地震的分布与岩石圈温度密切相关,地震活动集中分布于600℃等温线以内。总体而言,扬子克拉通中西部岩石圈热结构具有冷而厚的特征,而华夏地块和南海北缘受古太平洋平板俯冲和新生代大陆边缘构造—岩浆作用的改造,表现为热且薄的特征,岩石圈的热弱化进而加速了华南大陆边缘的裂解及随后的南海扩张过程。

关键词：热结构岩石圈大陆边缘华南

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长江下游地区深部电性结构及岩石圈拆沉机制

地质论评 2023年第S1期69卷 81-83页

作者：何梅兴方慧徐亚军张耀阳张鹏辉张小博袁永真中国地质大学地球科学学院武汉430074 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室河北廊坊065000

长江下游地区处于中国东部的中间地带(图1),该区是中国重要的Cu、Fe、Au等多金属成矿带。长江下游地区呈狭窄带状分布了鄂东南、九江—瑞昌、安庆—贵池、庐江—枞阳、铜陵、宁芜和宁镇7个大型矿集区。该区晚中生代岩浆活动认为是主要... 详细信息

长江下游地区处于中国东部的中间地带(图1),该区是中国重要的Cu、Fe、Au等多金属成矿带。长江下游地区呈狭窄带状分布了鄂东南、九江—瑞昌、安庆—贵池、庐江—枞阳、铜陵、宁芜和宁镇7个大型矿集区。该区晚中生代岩浆活动认为是主要成矿物质来源,但该区成矿的深部构造背景等方面仍然存在些争议(吕庆田等,2014)。长江下游地区处于中下扬子地区中生代构造体制转换的关键部位,特殊的构造位置与成矿作用之间的关系还不清楚.

关键词：大地电磁测深岩石圈成矿带长江下游地区大别造山带