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大地构造与成矿学 2025年第1期49卷 85-102页

作者：丁永康丘志力邓小芹马瑛孙媛中山大学地球科学与工程学院/广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541000 广东省科学院微生物研究所广东广州510070 国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司广东深圳518001

地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长... 详细信息

地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长时间跨度长,分布范围广的特点。金刚石及其生长过程中所捕获的地幔矿物成为其最理想的研究载体。其中,金刚石生长过程中捕获的俯冲沉积硫化物和地幔原始硫化物,为与金刚石形成有关的克拉通早期形成与演化过程以及超大陆旋回背景下的俯冲事件提供了来自年代学及同位素地球化学的独特指示。近二十年来的研究表明:①硫化物包裹体主要有地幔原生来源和古老壳源俯冲物质来源两大类;②硫化物包裹体的Re-Os等时线年龄限定了金刚石的形成时代,大量定年工作为早期板块构造的启动时间提供了关键性证据;③硫化物包裹体的非质量分馏S同位素(MIF-S)记录了大氧化事件发生前贫氧大气环境下的壳源沉积硫化物信号,为建立地球早期硫循环模型和板块构造过程提供了重要依据。此外,本文在综合分析国际金刚石硫化物包裹体研究成果的基础上,提出了当前研究仍存在的问题以及对我国金刚石硫化物包裹体研究的思考。

关键词：金刚石硫化物包裹体 Re-Os定年非质量分馏S同位素古老地壳物质再循环板块构造

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基于多元数据约束滇西及邻区活动断层三维精细构造模型

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大地构造与成矿学 2025年

作者：吴练文李志刚孙闯何骁慧代向明吴显灿曾凡长施显赵林杰龙伟旺孙文中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 吉林大学地球科学学院中国科学院深海科学与工程研究所

活动断层的三维空间几何结构对强震破裂行为具有控制作用。精确构建活动断层的三维精细构造模型是研究地震动力学机制和评估地震危险性的关键科学问题。滇西地区地处喜马拉雅构造结东缘,发育多条大型活动走滑断裂,构造活动强烈且强震频... 详细信息

活动断层的三维空间几何结构对强震破裂行为具有控制作用。精确构建活动断层的三维精细构造模型是研究地震动力学机制和评估地震危险性的关键科学问题。滇西地区地处喜马拉雅构造结东缘,发育多条大型活动走滑断裂,构造活动强烈且强震频发,其复杂的断层网络体系为区域地震危险性评估带来了挑战。本研究通过整合地表迹线、地质、地球物理以及地震学等多元数据,采用改进的三维断裂建模工作流程与迭代优化策略,在断裂V1和V2模型的基础上,成功构建了滇西及邻区六条主要活动边界断裂带(红河断裂带、丽江–小金河断裂带、南汀河断裂带、维西–乔后断裂带、德钦–中甸断裂带、怒江断裂带)的三维精细构造模型。该模型不仅更符合地质实际,且实现了超过60%的区域分辨率优于1公里的高精度特征,显著提升了断层解析度和精度,系统揭示了主断裂面的倾角变化、分段特征及交切关系等几何特征,从而构建出最接近真实区域构造的三维地质结构表征。基于断裂的三维构造模型,结合矩震级–破裂参数经验公式,对每条主断裂进行分段并计算其潜在最大地震规模。研究表明,红河断裂北段和南段、维西–乔后断裂中段以及德钦–中甸断裂北段具有较高的地震危险性,其潜在最大矩震级普遍在MW 7.0以上。研究为深入理解滇西地区的地震破裂机制、完善地震危险性评估体系以及深化区域构造运动学研究提供了新的科学依据和重要参考。

关键词：断层几何结构强震破裂行为滇西地区三维断裂建模迭代优化算法地震危险性评估

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深地震反射剖面揭示南海北缘中生代古太平洋板块俯冲遗迹

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地球物理学报 2025年第2期68卷 623-635页

作者：张路邓小凡蔡晨周卉高锐中山大学地球科学与工程学院广东珠海510275 南方海洋科学与工程实验室(珠海) 广东珠海519000 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 广东省深地探测与地质过程技术研究中心广州510275 自然资源部深地科学与探测技术重点实验室北京100037

现今南海北部陆缘中生代是否存在古太平洋俯冲及其具体位置是一个长期存在争议的科学问题,探查和揭露这一科学问题对于理解南海北部陆缘构造演化以及华南大陆东南部大面积花岗岩成因具有重要意义.前人曾对此问题进行了有益探讨,但尚缺... 详细信息

现今南海北部陆缘中生代是否存在古太平洋俯冲及其具体位置是一个长期存在争议的科学问题,探查和揭露这一科学问题对于理解南海北部陆缘构造演化以及华南大陆东南部大面积花岗岩成因具有重要意义.前人曾对此问题进行了有益探讨,但尚缺乏能够精细刻画古俯冲作用的直接深部证据.本文基于在南海北部陆缘实施的一条记录时间长达20s的高分辨率深反射地震剖面和钻孔揭露的花岗岩数据,结合区域航磁异常分析、地震三重震相等结果,揭示出南海北部陆缘存在一个晚中生代的俯冲构造.深达下地壳和上地幔顶部的北倾反射结构指示出俯冲构造的极性,覆盖在地壳北倾反射之上的新生代沉积层仅经历轻微变形,说明北倾的反射发生在前新生代.下地壳高速特征以及深达上地幔的北倾反射体可能是俯冲洋壳的残余.南海北部陆缘北东向航磁异常条带走向与钻孔揭露的中生代花岗岩空间展布相吻合,可能表征与俯冲作用匹配的弧岩浆作用.华南东南缘北东走向的晚中生代花岗岩带及陆缘壳内发育一系列倾向北西的逆冲断层,其成因可能与晚中生代这一期俯冲构造事件有关.经过综合分析,我们推测深地震反射剖面揭示的向北西倾斜的下地壳-上地幔反射是古太平洋板块俯冲的遗迹.

关键词：深地震反射剖面南海北部陆缘下地壳-上地幔倾斜反射中生代古太平洋俯冲

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基于机器学习的环境因子与土壤孔隙度模拟

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2025年第2期64卷 33-41页

作者：胡炎凤邹天祥梁志鹏涂俊喜周萌沈文杰张介棠范东升卢燕回中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室/广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519000 广东微碳检测科技有限公司广东清远511500 中国烟草总公司广西壮族自治区公司广西南宁530022

土壤孔隙度是土壤物理质量、农业和环境保护研究中的关键参数。本研究以广西百色市植烟土壤0~20 cm表层土壤为研究对象,采用4个机器学习模型模拟6个气候因子、3个地形因子和1个土壤属性因子对土壤孔隙度的预测潜力,分析孔隙度的大小和... 详细信息

土壤孔隙度是土壤物理质量、农业和环境保护研究中的关键参数。本研究以广西百色市植烟土壤0~20 cm表层土壤为研究对象,采用4个机器学习模型模拟6个气候因子、3个地形因子和1个土壤属性因子对土壤孔隙度的预测潜力,分析孔隙度的大小和空间分布特征。结果显示,不同模型的预测结果存在明显差异,随机森林模型得出的孔隙度平均值为41.3%,该模型均方根误差(RMSE=5.738)较低,决定系数(R^(2)=0.648)最高,预测值和实测值基本一致,表明随机森林模型对于环境因子和土壤孔隙度模拟具有较强的泛化性能和良好的预测效果。同时克里金插值结果显示,德保县和靖西市的孔隙度值整体偏小,可能存在土地板结、压实和土壤有机碳储量减少等土地退化问题,可通过择机作业,合理施加有机肥及深耕翻土等修复措施改善,促进研究区烟草生产力的提高。研究结果为预测区域土壤孔隙度提供一种有效办法,并为了解全国植烟土壤的孔隙度特征及土地退化管理措施安排提供参考依据。

关键词：土壤孔隙度气候因子地形因子土壤属性因子随机森林模型

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正应力动态扰动作用下模拟花岗岩断层泥的摩擦特性及其对断层滑动机制的启示

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岩石力学与工程学报 2025年第4期44卷 940-958页

作者：朱民杰邵康刘金锋中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

构造运动和人因工程常导致地层应力扰动。正应力扰动作用下断层泥的摩擦特性如何演化，是否会导致断层的重新滑动并诱发地震尚不清楚。以取自河源断裂带的出露花岗岩基岩样品为研究对象，通过高压直剪实验，研究模拟花岗岩断层泥(粒径&l... 详细信息

构造运动和人因工程常导致地层应力扰动。正应力扰动作用下断层泥的摩擦特性如何演化，是否会导致断层的重新滑动并诱发地震尚不清楚。以取自河源断裂带的出露花岗岩基岩样品为研究对象，通过高压直剪实验，研究模拟花岗岩断层泥(粒径<0.25 mm)在室温、恒定剪切速率1μm/s及正应力动态扰动(低频高振幅)作用下的摩擦特性。实验采用全方波和三角波模拟正应力动态扰动，初始正应力为10 MPa，振幅1～9.5 MPa，频率0.003 3～0.001 0 Hz。实验结果发现：正应力扰动导致作用在断层泥样品上的抗剪强度出现滞后效应；视摩擦因数在加载阶段随振幅增大而线性降低，数值由0.63减小至0.14；在卸载阶段随振幅增大而线性升高，由0.63增大至0.91。实验后样品的微观结构显示，正应力扰动振幅越大的样品更完整且发育更少的张性断裂带。由此，认为正应力动态扰动作用下剪应力滞后和视摩擦因数的变化可能是由微观颗粒的接触控制。此外，根据实验结果建立断层泥视摩擦因数与正应力扰动振幅的关系式，并以河源断裂带为例，基于库伦抗剪强度理论，分析主应力与孔隙水压力动态扰动对断层稳定性的影响，结果发现最大主应力的扰动振幅每增大1 MPa，断层抗剪强度会降低0.18 MPa，更容易促进断层滑动。最后，通过矩震级分析发现，当断层尺寸超过10 km时，将大概率发生震级高于6级的地震事件。

关键词：岩石力学正应力动态扰动花岗岩断层泥剪应力滞后断层滑动机制

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海南荔枝沟中三叠世酸性火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

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地球科学 2019年第4期44卷 1357-1370页

作者：芶琪钰钱鑫何慧莹张玉芝王岳军广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室中山大学地球科学与工程学院广东广州510275

海南岛位于印支与华南陆块的交界地带,构造演化复杂,因此海南岛的拼合历史和构造属性一直备受争议.在海南岛三亚荔枝沟地区新识别出的酸性火山岩对于探讨海南岛早中生代的构造属性具有重要指示意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该套... 详细信息

海南岛位于印支与华南陆块的交界地带,构造演化复杂,因此海南岛的拼合历史和构造属性一直备受争议.在海南岛三亚荔枝沟地区新识别出的酸性火山岩对于探讨海南岛早中生代的构造属性具有重要指示意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该套酸性火山岩中流纹岩的成岩年龄为241±6Ma(MSWD=0.9).地球化学特征表明该套火山岩样品的SiO_2含量介于72.34%～77.83%,具较高的Al_2O_3(10.51%～13.53%)、K_2O(2.85%～4.85%)、Na_2O(1.75%～3.79%)含量和A/CNK比值(0.99～2.07),为过铝质钙碱性酸性火山岩.样品稀土元素含量为REE=87×10^(-6)～177×10^(-6),富集轻稀土元素,显示右倾岛弧型稀土元素配分模式,Eu负异常明显.样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,ε_(Nd)(t)变化于-12.1～-11.3之间,可被解释为变沉积物部分熔融后经历分离结晶作用的产物.区域对比研究表明该套酸性火山岩可与三江地区的金沙江-哀牢山-松马构造带的中三叠世岩浆岩进行类比,应形成于印支与华南陆块汇聚的构造背景.

关键词：中三叠世酸性火山岩年代学地球化学碰撞后海南岛

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构造活动和气候变化对河流阶地发育的影响--以祁连山北缘洪水坝河和马营河为例

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地震地质 2017年第6期39卷 1283-1296页

作者：田晴映郑文俊张冬丽张逸鹏许斌斌黄柳婷中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275

河流阶地作为构造和气候作用的载体,记录了活动造山带地区的构造活动和气候变化之间的相对变化信息。文中以穿过祁连山北缘活动断裂带的洪水坝河和马营河为例,探讨河流地貌发育与构造和气候之间的关系。基于遥感影像解译识别出8—9级河... 详细信息

河流阶地作为构造和气候作用的载体,记录了活动造山带地区的构造活动和气候变化之间的相对变化信息。文中以穿过祁连山北缘活动断裂带的洪水坝河和马营河为例,探讨河流地貌发育与构造和气候之间的关系。基于遥感影像解译识别出8—9级河流阶地,并对其期次进行划分。根据洪水坝河T5和马营河T6阶地的相对拔河高度和年龄,分别计算出2条河流15ka和11ka以来的平均下切速率为(10.2±2.0)mm/a和(12.2±2.8)mm/a。再利用差分GPS分别对2条河流的T5和T6阶地面上的断层陡坎进行精确测量,结合测年结果,计算出佛洞庙-红崖子活动断裂的垂直滑移速率比河流下切速率低1个量级。对比研究区内活动断裂两侧阶地发育序列的差异性,构造抬升和河流下切速率数量级的差别,并结合祁连山北缘区域上已发表的研究结果,初步认为构造活动与气候变化共同影响祁连山北缘河流阶地的发育,其中气候变化是控制该区全新世河流阶地发育的主要因素。更深入的活动构造调查和阶地年龄约束有助于更好地揭示祁连山北缘的活动构造特征和河流演化历史。

关键词：河流阶地构造活动气候变化全新世祁连山北缘

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中条山北麓河流地貌特征及其对断裂构造演化的响应

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地震地质 2022年第4期44卷 961-975页

作者：卢本添李志刚梁浩杨敬钧郑文俊中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海519082

河流地貌发育特征对构造活动异常敏感,因此能够有效揭示活动断裂的分段性差异。通过提取地形信息,综合分析河流地貌参数的空间分布,筛分构造、气候、岩性特征等影响因素,量化构造活动强度,是活动断裂分段性的重要研究切入点之一。中条... 详细信息

河流地貌发育特征对构造活动异常敏感,因此能够有效揭示活动断裂的分段性差异。通过提取地形信息,综合分析河流地貌参数的空间分布,筛分构造、气候、岩性特征等影响因素,量化构造活动强度,是活动断裂分段性的重要研究切入点之一。中条山北麓断裂是控制中条山与运城盆地差异升降的活动断裂,由南向北可划分为韩阳段、永济段、盐湖段和夏县段,断裂各段的活动性与现今中条山地形地貌的塑造密切相关,是应用河流地貌研究断裂分段性的理想地区。文中通过提取中条山北坡基岩山区流域水系的河道地形信息,获取了河道标准化陡峭指数k_(sn)、坡度S、水系高程剖面的几何特征、河流裂点位置及裂点上、下游下切量等参数。结果显示,纵向上中条山北坡基岩河道记录了1期加速下切事件,在横向上,河道标准化陡峭指数k_(sn)、坡度与河道下切量等地貌参数存在明显的空间变化,高值区位于韩阳段-永济段,向W分段性递减,与中条山西高东低的地形起伏相符,但与活动速率高值区及盆地新生界沉积中心(盐湖段)的位置不一致。不一致的主因可能与华山山前断裂部分活动性沿中条山北麓断裂韩阳段西延隐伏断裂的迁移有关,二者活动性在韩阳段-永济段叠加,并被河流地貌敏感记录,形成地貌参数的高值异常区,暗示中条山北麓断裂的构造活动中心已经向W迁移。

关键词：中条山北麓断裂河流地貌构造演化

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利用锁眼卫星影像提取历史地震同震位移——以1976年土耳其Chaldiran地震为例

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武汉大学学报（信息科学版） 2021年第2期46卷 289-295页

作者：卢乐浚周宇中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东广州510275

大地震的地表破裂及形变特征对研究地震成因机制、断层运动及大陆变形具有重要意义。随着卫星技术的日益成熟,自1992年美国加州Landers地震以来,光学和雷达影像被广泛应用于同震破裂、震后形变等定量研究。然而,由于缺乏更早之前的影像... 详细信息

大地震的地表破裂及形变特征对研究地震成因机制、断层运动及大陆变形具有重要意义。随着卫星技术的日益成熟,自1992年美国加州Landers地震以来,光学和雷达影像被广泛应用于同震破裂、震后形变等定量研究。然而,由于缺乏更早之前的影像资料,90年代以前的历史地震研究无法深入。美国锁眼卫星KH-9影像的公开解决了震前卫星影像匮乏的问题,为研究70~90年代历史地震提供了可行的条件。首先借助伊朗Tabas-e-Golshan地震和Khuli-Boniabad地震的研究实例,概述了KH-9卫星影像测量历史同震位移的方法与进展;然后利用1976年(震前)和1980年(震后)的KH-9影像对1976年土耳其Chaldiran地震的同震位移进行了计算,测得该地震东西向同震位移量为(3.1±0.7)m,与实地测量的地表位移相符,表明该走滑地震没有明显的浅部滑动亏损现象;最后对KH-9卫星影像定量研究历史地震的未来应用和限制进行了讨论与总结。

关键词： KH-9卫星影像影像匹配同震位移 1976年土耳其Chaldiran地震

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新疆西准噶尔地区苏云河超大型斑岩钼矿成矿岩体成因及其对区域构造演化过程的启示

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地球科学 2025年第04期 1284-1304页

作者：游军吴楚洪涛焦鹏利徐兴旺陕西省矿产地质调查中心陕西省地质调查院中国地质调查局发展研究中心广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室中山大学地球科学与工程学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 岩石圈演化与环境演变全国重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学地球与行星科学学院

苏云河钼矿是中亚造山带内西准噶尔地区的超大型斑岩型钼矿床，赋矿岩体为侵入至中泥盆统巴尔鲁克组火山碎屑岩的二长花岗斑岩和花岗斑岩.围绕苏云河钼矿含矿岩体开展了详细的岩石学、地球化学、同位素与年代学研究，发现：（1）苏云河... 详细信息

苏云河钼矿是中亚造山带内西准噶尔地区的超大型斑岩型钼矿床，赋矿岩体为侵入至中泥盆统巴尔鲁克组火山碎屑岩的二长花岗斑岩和花岗斑岩.围绕苏云河钼矿含矿岩体开展了详细的岩石学、地球化学、同位素与年代学研究，发现：（1）苏云河二长花岗斑岩、花岗斑岩与花岗闪长斑岩的形成时代为294～302 Ma，矿区斑岩的形成与后续矿化可能是连续的岩浆-热液演化过程；（2）苏云河二长花岗斑岩、花岗斑岩与花岗闪长斑岩可能是同源岩浆不同程度结晶分异的结果，主微量元素均显示出相关性耦合变化，且具有一致的Sr-Nd-Hf同位素组成；（3）矿区岩体富集Rb、U、Th、Nd和Hf，亏损Ba、Nb、Ti和P，显示出后碰撞花岗岩的地球化学特征；（4）较高的Sr含量(平均为202.41×10-6)与Sr/Y比值（平均为14.97）、中等的εNd（t）值（+3.8～+6.0），以及较高的锆石εHf（t）值（+9.7～+15.6）指示苏云河矿区岩体岩浆主要源于新生幔源物质与少量古老地壳物质的熔融混合.

关键词：苏云河斑岩Mo矿 Sr-Nd-Hf同位素 SIMS锆石U-Pb年龄构造演化巴尔鲁克构造地质学

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