澳大利亚北领地南部具有近平行展布的线性沉积盆地及隆起的变质地层相间排列的特征.这种独特构造格局的形成与新元古代晚期到古生代中期的两次板内造山事件有关.研究区主要受第二次板内造山事件,即Alice Springs造山活动影响.对研究区进行地质调查和填图工作后得到以下认识:Ⅰ)区域经历了 3个期次的构造活动,前两期活动伴随着花岗伟晶岩的侵位;2)变形深度逐渐变浅,主应力轴分别为前两期的近南北向和第三期的北西—南东向;3)研究区的花岗伟晶岩主要由常见的造岩矿物构成,呈平缓的席状侵位特征,并未发育与围岩相同的剪切面理,也没有出现由结晶分异导致的分带现象,因此推测其成矿潜力较小.

中国阿尔泰造山带发育了一套被认为是早古生代的变质岩系,保留了原始成分层理So.岩石在下-中地壳层次经历了塑性变形及最深达到角闪岩相变质作用的改造.通过对岩石构造层次及变形序列分析,在造山带南缘识别出由深至浅、由早到晚发育的4个构造层次的变形样式,分别为流变构造、韧性剪切构造、褶皱劈理构造和断裂节理构造.流变构造以轴面NW走向、枢纽近直立的流动褶曲和NW走向近直立片麻岩面理为特征,局部发育长英质和镁铁质矿物分异条带,相当于下构造层次变形(约15～18 km).韧性剪切构造以NW-NNW向和NNE-NEE向近直立的糜棱岩面理和片理面为特征,相当于下-中构造层次变形(约8～12km).褶皱劈理构造对应轴向NW、枢纽近水平的等厚褶皱、NWW和NNW向近直立劈理的产出,为中-上构造层次变形(约5～8km).上构造层次的断裂、节理构造在造山带南缘广泛发育,变形深度约浅于3～4km.根据变形几何学、运动学关系及变形次序,确认它们是3期构造应力场作用的结果.在二叠—三叠纪,阿尔泰经历NE向(47°～55°)挤压应力场,在下-中构造层次发育317°～325°走向的流动褶皱、片麻理构造S1-1,306°～308°走向左行和328°～332°走向右行近直立韧性剪切面理S1-2,290°～295°走向左行和350°～355°走向右行、近直立片理面S1-3.在古近纪NW向挤压应力场下,中-上构造层次发育20°～22°走向左行和78°走向右行片理面S2-1,10°～20.和70°～78°近直立脆—韧性剪切面S2-2和5°～8°压扭性断裂构造S23.新近纪近N-S向应力场下,在浅地壳层次产出320°～325°和340°～345°走向右行走滑断裂,NWW向破劈理和NE向节理构造S3.下构造层次变形被中-上构造层次变形叠加改造,体现变形深度层次与变形序列的一致性,反映了同构造挤压期的地壳抬升现象.

地震数据可以反演地球内部的构造信息,能够查明地球内部层圈结构及地震发生的机制,对揭示地球结构,进行地震预测及防震减灾具有重要意义.与此同时,对地震数据的统计分析可以获得地壳变形及其深度层次的相关信息.本文利用美国地质调查局(USGS)记录的1900～2018年近3000000条全球地震数据进行分析,立足地震震源计算方法,排除不确定性数据,使用震源深度频次分析及高斯分解得到地震层和地震集中区深度的推定.以国际地震中心(ISC)的1970～2016年近2000000条数据及中国国家地震科学数据共享中心2009～2018年近300000条数据进行比较.结果显示,地球标准椭球体深度10 km左右普遍存在一个全球性的地震集中区,与地壳中脆韧性过渡带一致.其上的地壳是全球绝大多数地震发震的深度范围,推定其为地震层;与此同时,局限在洋壳俯冲带中,约35 km处出现了另一个地震集中区,认为是地球岩石圈深度内不容忽视的界面.研究表明,在地球表层(40 km以内),层圈结构对地震有较大的控制作用;而对有洋壳俯冲区域的地震三维结构图成图显示有"贝尼奥夫带"形态,表明俯冲机制能将具有弹性力学性质的刚性块体带至地球较深部,并孕育中、深源地震.因此,地震震源分布可以指示地震层,即刚性块体,在岩石圈中的分布,地震震源深度集中区是岩石圈和中、上地幔最主要的变形和能量释放区.

河流沉积与地貌对构造与气候的变化极为敏感,可记录区域构造活动、气候变化和环境演变等多方面的丰富信息.由于独特的构造背景与气候条件,帕隆藏布不仅成为雅鲁藏布水系水量最大的支流,而且其流域在藏东南地区占有重要的地位.帕隆藏布流域内地表过程活跃且河流地貌演化过程快速,是揭示青藏高原东南部构造地貌演化的重要载体.通过对该河流地貌的形态学和沉积学分析发现,帕隆藏布河流形态具有明显的线状特征,其干流近似直线展布,而主要支流呈羽状分布,两者多呈直角交汇,表明河流形态明显受到嘉黎断裂带的构造形迹控制.进一步利用光释光和14C定年方法,对帕隆藏布的晚第四纪河流地貌演化,尤其是干流和东久河支流的晚第四纪河流阶地进行研究后发现,末次冰期以来的气候变化导致帕隆藏布的晚第四纪河流地貌呈现出典型的分段式特征,根据海拔高度主要可划分为3段:1)海拔2600 m以下的河谷地貌呈V形峡谷,河谷比降大,阶地沉积年龄均在9.0～2.0 kaBP间,沉积属性以河流相和坡积相为主,表明是全新世以来气候变暖条件下形成的;2)海拔2600～3300 m的中游段河谷呈冰蚀围谷盆地、U形槽谷等,河谷比降小,河岸谷坡坡度小,主谷两岸冰碛垄发育,存留了古冰缘地貌遗迹,阶地沉积属性以古湖相、冰水相及河流相为主,测年结果在29.8～10.9 kaBP和50.9～39.8 kaBP间,显示其曾经为末次冰期和冰消期冰缘湖泊体系,后被现今的帕隆藏布所贯通;3)海拔3300 m以上河流地貌为典型的冰川U形槽谷,谷底平坦,发育现代冰湖,仅发育Ⅰ级阶地并上面覆有冰碛物堆积体,有末次冰期的冰缘地貌遗迹,但主要受周围海洋性冰川作用,呈现现代冰缘地貌特征.整体上看,帕隆藏布的现今河流地貌上、下游两端年轻,主要形成于全新世期间;中游的河流地貌出现较早,残留了末次冰期和冰消期的冰缘地貌特征,并保留了广泛的古冰湖相沉积物.因此,帕隆藏布现今的河流形态主要出现在末次冰期以来.

Crustal deformation can be closely associated with Earth surface process. A combined approach of geological mapping, petrology, geochronology and structural analysis of the Taili Beach, North China, reveals a detailed magmatic and deformation history associated with orogenesis and intensive exhumation. Three groups of rocks developed along the Taili beach, including gneisses, mylonites and massive granites. Gneisses recorded near E-W-trending rootless fold and subvertical gneissosity of lower structural level. Mylonites exposed along ENE-trending ductile shear zone, with porphyritic protomylonite permeated into gneiss of lower-middle structural level. Gneisses formed in Neo-Archean to Paleo-Proterozoic, were modified by similar to 230-220 Ma magmatic and deformation event. This tectonic event is related to the Indosinian orogenesis, leading to the re-melting of the lower crust Archean rocks and intense deformation forming subvertical gneissosity and sinistral mylonites zones within N-S direction compression. The structural analysis indicates that rootless fold Si formed at the depth of similar to 24-20 km, gneissosity formed at similar to 18-15 km, while mylonite foliation S-2 formed at similar to 12-10 km and felsic leptynite formed at similar to 8-7 km. Massive granites intruded into gneisses and mylonites at depth <3 km (not late than 159Ma). The deformation sequence indicates that the Tail crust uplifted nearly 20 km during the similar to 230-220 Ma to similar to 159 Ma. The intensive exhumation in orogenesis may be related to earth surface erosion process.