黑龙江五大连池火山群火山分布与断裂关系新认识

五大连池是世界陆内单成因火山的典型代表,明确断裂与火山排布关系对研究此类火山活动过程具有重要意义。通过地表观察与遥感图像解译,结合区域构造、地表出露断裂或破裂带、火山喷发时间次序(如一些火山存在由SW向NE依次喷发的规律)、区域剖面图以及不同向排布的火山规模规律等现象,研究了五大连池陆内单成因火山群火山排布与断裂的相关关系,认为五大连池地区具有NE,NW和近E-W三组方向的7条断层。区域大地电磁资料以及东北地区深部构造研究也支持这一分析。由于这三组方向的断裂还出现于火山活动之前的花岗岩之中,加之地震数据、地质历史时期的应力状态以及河流阶地研究显示在火山活动时期本地区不存在活动断裂,这些断裂应该形成于五大连池火山活动之前,并在火山作用过程中为岩浆提供了向上运移的通道,从而形成了现今的地表火山分布,即三组火山沿NE向断裂排布,两组火山沿NW向断裂分布,两组火山沿近E-W向断层排布。     

氡气及CSAMT联合探测在内蒙古五十家子盆地铀矿勘查中的应用研究

五十家子火山盆地铀成矿地质条件优越,地表已发现大量蚀变裂隙带型铀矿化及异常点,为查明控矿断裂沿走向、倾向延伸变化情况及深部铀矿体有利富集部位,便于开展深部勘查工作。因此在研究区铀矿化密集部位开展了氡气及可控源大地电磁测深联合探测工作方法,大致查明了研究区主控矿断裂构造特征,并预测6处铀成矿有利部位,其中2处铀成矿有利部位经钻探查证,发现较好的工业铀矿体。表明氡气与可控源大地电磁测深联合探测寻找隐伏断裂和盲矿体效果显著,适用于控矿因素以断裂构造为主的铀矿勘查找矿工作,为今后铀矿找矿工作提供思路及方向,以期扩大铀矿找矿成果。     

云南腾冲火山构造区的电性结构特征及其地质意义

为配合科学钻探选址,在云南腾冲县城以北至固东镇之间沿东西向布设了4条可控源音频大地电磁测深剖面和2条大地电磁测深剖面,对6条剖面的电磁测深资料进行了预处理和二维反演,获得了6条剖面的电阻率模型.这些剖面具有的主要电性结构特征为:盆地地壳内存在2套低阻,其中浅部的低阻层沿南北向稳定存在,由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300～1500 m范围内:深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站一曲石乡之间的部分深12～30 km,东西宽25 km以上.以上电性特征为研究云南腾冲火山构造区岩浆和火山活动提供了地球物理依据.     

云南腾冲火山构造区马站—固东岩浆囊的地球物理模式

位于青藏高原东南边缘的云南腾冲火山构造区岩浆活动频繁强烈,火山活动规模宏大。为配合国家深部探测专项科学钻探选址,在腾冲盆地北部马站到固东、曲石乡一带进行了大地电磁测深、可控源音频大地电磁测深、反射地震和重磁测量的工作。本文依据电磁法取得的成果划分出了盆地地壳内的2个低阻低速层,其中浅部的低阻层由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300到1500m范围内;深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站—固东—曲石乡三镇的深12～30km,东西宽25km以上,向南可能与腾冲北的岩浆囊相连。小空山、大空山和黑空山火山口具有典型的火山口重磁场特征,特别是由于喷发造成物质亏损形成的重力负异常与火山地形呈清晰的镜像对应关系。     

安徽庐枞盆地中段重磁电特征及地质意义

安徽庐枞盆地是长江中下游成矿带的重要矿集区,其深部火山岩基底性质不明,制约了矿产勘探的开展。通过对庐枞火山岩盆地中段1∶5万高精度重磁数据及大地电磁测深数据进行再处理,探讨该区地球物理场的特征及其地质意义。结果表明: 庐枞火山岩盆地位于NE向古生代地层褶皱带的“鞍部”,火山岩厚度与重力剩余异常幅值变化具有较好的对应关系; 火山岩之下主体为隐伏侵入岩,呈似厚层状,底界面厚度为3~4 km,黄屯—枞阳断裂与罗河断裂是主要的深部岩浆通道。推断盆地内三叠系—石炭系主体被侵位,部分泥盆系—志留系在隐伏侵入岩之下发育。研究成果可为庐枞盆地基础地质研究及找矿预测提供参考。     

略阳白雀寺杂岩体以西隐伏深大断裂的推断依据及其意义

勉略宁地区是扬子板块周缘地质构造最为复杂的地区之一。通过对勉略宁西部白雀寺基性杂岩体以西的高磁异常带与区域重力异常梯度带及Fe、V、Ti等元素化探异常的对比研究,结合沿异常带分布的溢流相玄武岩的岩石地球化学特征,推测地表遥感解译出的NNE向浅层断裂深部可能存在规模更大的隐伏断裂。这一隐伏深大断裂可能为新元古代勉略宁地区弧后裂解背景下的幔源岩浆活动提供了重要通道:一方面由深成岩浆侵入形成白雀寺基性杂岩体与火成碳酸岩;另一方面,由裂隙式火山喷发形成带状展布的富含磁铁矿的溢流相玄武岩。这一隐伏深大断裂的推断对于勉略宁地区新元古代的地质构造背景与幔源岩浆成矿作用研究具有重要意义。     

综合物探方法在福州长乐地区地壳稳定性评价中的应用

在地壳稳定性评价中运用地球物理勘探方法探测隐伏断裂构造行之有效。单一物探方法的使用存在较多局限,综合物探方法的运用体现了其优越性和可靠性。福州市长乐地区通过开展高精度磁法、高密度电法、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)法、浅层地震反射法等综合物探方法测量,查明了区内2条北北东向隐伏断裂构造位置及空间分布特征,体现了综合物探方法在断裂构造探测领域的有效性。     

哀牢山南段长安金矿地质特征及找矿方法研究

长安金矿位于哀牢山成矿带南段,是该成矿带上新近发现的又一大型金矿床。该区为哀牢山地体边缘地壳增生带,主要由深变质岩系组成,区内构造断裂发育,对岩浆活动和成矿作用有显著影响。本文总结了长安金矿的地质特征,并以该区的控矿断裂F6为主要研究目标,以地层岩性电性特征作为约束条件,分别展开了磁法、激电、瞬变电磁和大地电磁等综合物探手段的试验研究。研究结果表明,磁法对于该矿找矿效果不明显,瞬变电磁和大地电磁测深反演的电阻率低阻体,准确界定了控矿断裂F6的位置、倾向、断距以及深部延伸情况,通过激电异常可大致判断矿体的位置。所以在长安金矿区下一步的深部隐伏矿勘查中,结合瞬变电磁、激电、大地电磁等地球物理方法,辅以土壤化探异常进行约束,可以达到快速有效找矿之目的。     

嵩县何家村金矿床隐伏矿体定位技术研究

河南省嵩县何家村金矿床为赋存于熊耳群安山岩中的构造蚀变带。为了进一步探测隐伏矿体,开展了矿床地质、地球化学研究以及高频大地电磁测深剖面分析。矿体沿含金蚀变带产出,金品位为0.12g/t~4.0 g/t。金属矿物有自然金、黄铁矿、方铅矿、深红银矿、黄铜矿和少量自然铁,矿石结构主要有结晶结构、交代结构,矿石构造主要有脉状构造、团块状构造和浸染状构造,围岩蚀变常见黄铁矿化、硅化、钾长石化。在地球化学金异常区域内,通过高频大地电磁测深剖面缩小矿区存在的隐伏岩浆-热液活动范围,并且沿剖面进行岩石地球化学测量分析,进而客观评价Au异常。物探和化探数据显示的信息具有吻合性,暗示矿区沿次级断裂附近的深部可能存在较大矿体,为矿区下一步地质勘查工作提供了重要的找矿线索。     

深部矿阶梯找矿方法：以胶东金矿集区深部找矿为例

【研究目的】胶东是中国率先开展深部找矿并取得重大突破的地区，阶梯找矿方法在深部勘查中发挥了重要作用，研究深部找矿方法，有利于推动为中国“攻深找盲”找矿战略实施。【研究方法】本文基于胶东深部金矿找矿工作，研究了深部金矿成矿模式，分析了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）、频谱激电测量（SIP）、大地电磁测深（MT）和反射地震等方法在深部找矿中的作用和效果。【研究结果】深部矿体常赋存于控矿断裂沿倾向的倾角变缓段，构成阶梯成矿模式，这一模式是地质构造作用与成矿物理化学条件等多种因素耦合的结果。深部矿阶梯找矿方法的要点是：在地表通过高精度地球物理探测，查明控矿断裂的深部结构和倾角变化，根据阶梯成矿模式预测深部矿的位置、规模。【结论】阶梯成矿模式为深部找矿提供了核心技术前提和可以识别的探测目标，CSAMT、SIP、MT和反射地震等方法能够探测控矿断裂的深部特征，多种地球物理方法组合是阶梯找矿方法的有效技术手段。     

大地电磁测深在火山区地热研究中的应用

大地电磁测深(MT)由于勘探深度范围较大,且对温度、流体、岩浆房和岩性等与热储相关的地质条件的敏感度较高,因而成为火山区地热勘探和岩石圈结构研究中常用的一种地球物理勘探手段。地壳和上地幔的电性结构与热结构之间存在着密切的联系,通过解读二者的关系,可以刻画更为精细的岩石圈结构模型,进而掌握火山区的构造特征和热演化过程,了解其岩石圈地球动力学机制。本文着重介绍了MT方法的原理以及从野外数据采集到后期数据处理的过程,综述了MT法的应用特点以及电导率与温度之间的关系,通过实例分析,介绍了国际上这一方法在火山区地热勘探和岩石圈热结构研究中的应用进展,展示了MT法在新西兰Taupo火山区Ngatamariki高温地热田0~3km地热资源勘探中的应用;以埃塞俄比亚Afar省的Tendaho地热田和Badi火山为例,分别讨论了0~20km和0~50km不同深度的电性结构特征及其与温度存在的内在联系,探讨了形成火山的驱动机制;以日本九州岛的Shinmoe-dake火山为例,介绍了大地电磁测深和温度监测在火山监测方面的应用。最后简述了国内MT法在火山区的应用进展以及存在的问题,并利用上地幔电导率与温度的关系以及岩石圈内硅酸盐熔体不同含水量引起的电导率随温度的变化关系,初步估算了长白山天池和阿尔山火山区的莫霍面以下的温度以及长白山天池火山区的高温岩浆房温度。     

滇西地区腾冲火山机构的综合地球物理解释推断

以腾冲地区1:20万区域重力调查资料为基础,结合航空磁测、人工地震、地热等资料,综合分析了腾冲地区的火山机构、喷发机制。推测在曲石-蒲川的重力高下面存在壳内浅成高位基性岩浆房。整个火山机构包括曲石-蒲川下伏的基性岩浆房和通过两侧龙川江断裂与腾冲-盈江断裂,以及通过断裂喷出地表的火山岩。     

庐-枞金属矿集区深地震反射剖面解释结果——揭露地壳精细结构,追踪成矿深部过程

深地震反射剖面揭示了庐枞矿集区全地壳的精细结构,在研究火山岩盆地的深部构造、探讨成矿深部过程等方面取得了新认识。从长江至大别山下,Moho由30km左右加深至33km左右,罗河矿下方Moho错断大约3km。庐枞火山岩盆地是一个沿着罗河断裂向东发育的"耳状"非对称盆地,并不存在另外一半隐伏在红层之下的盆地。罗河铁矿对应Moho错断处,处在构造的转换带上。罗河断裂之下存在近于透明的弱反射区域,可能是地幔流体和岩浆上涌、喷发的通道。郯庐断裂、罗河-缺口断裂、长江断裂是庐枞地区的三个重要断裂。郯庐断裂带为不对称花束状构造,近于直立,切穿地壳。小岭矿与龙桥矿可能产出在一个隆起的火成岩体的两翼。     

山东东部早白垩世青山期穿地壳岩浆系统与热隆滑脱成盆

穿地壳岩浆系统模型是近年新提出的一个全新的岩浆系统概念.聚焦山东东部早白垩世青山期穿地壳岩浆系统,在野外地质踏勘的基础上,结合火成岩年代学、断裂体系分布、大地构造学与地球化学的相关研究成果,系统探讨了不同性质火山岩浆的时空演化与分布特征.首先,在时间序列上,早白垩世青山期穿地壳岩浆系统,表现为酸性岩浆侵位-基性岩浆侵入-中性岩浆喷发的特征;其次,在不同的地壳深度,穿地壳岩浆系统有不同的表现,由深到浅,呈现岩基/岩株-岩脉岩墙-火山机构的变化;空间分布上,酸性岩体多位于古隆起区,火山机构沿深大断裂呈现串珠状分布.穿地壳岩浆系统的发育特征指示了青山期岩石圈的构造特征:岩体自身近E-W向展布,说明岩体侵入时的中上地壳的断裂体系主要为近E-W向,而岩体整体上沿着NE-SW向分布,说明了更深部断裂体系主要为NE-SW向,控制了整个区域构造的发育.早白垩世早期（莱阳期）区域发育的浅层构造断裂系统为早白垩世晚期（青山期）的穿地壳岩浆系统的发育提供了通道.早白垩世青山期穿地壳岩浆系统的发育伴随着区域热隆-伸展-滑脱作用,在此过程中山东东部青山期盆地格局形成.花岗岩抬升速率初步计算的结果表明山东东部地区早白垩世青山期的热隆速率略快于2.7~4.1 mm/a,强烈的"热隆-伸展-滑脱"作用是同期沉积盆地形成的主要动力学机制.      

庐枞火山岩盆地及其外围重、磁场特征

为探测长江中下游成矿带庐江-枞阳白垩纪火山岩盆地的深部构造和地壳结构,2007年初在庐枞火山岩盆地进行了以深反射地震剖面探测为主的,新一轮重力、磁力和大地电磁剖面测量。作者在前人研究的基础上对庐枞火山岩盆地及其外围重、磁场特征进行了研究。作者首先分析长江中下游地区重、磁场的分布特征,然后以区域重、磁场特征为背景来认识庐枞地区重、磁场的分布特征。研究各类地质体的物性参数是开展地球物理解释的前提,文中收集并分析了前人对庐枞地区的岩石物性的较为系统研究成果。为了提取重、磁异常的特征,文中对重、磁异常进行了位场转换和图像处理。利用新的深反射地震剖面探测和大地电磁剖面研究成果,采用定性和定量解释方法对庐枞地区重、磁场的分布特征进行了研究并提出新的认识。庐枞火山岩盆地深部存在隐伏的磁性强的中碱性岩类是产生区域磁异常的主要原因。庐枞火山岩盆地下部火成岩所侵入的地层向盆地东南方向延伸,盆地的西北边界向东南方向倾斜。而在罗河断裂带以西没有火成岩存在。亦即庐枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东发育的非对称火山盆地。另外,在庐枞火山岩盆地西部边缘罗河深部存在切穿莫霍面的断裂带沿北东向延展数十千米。     

庐江-枞阳矿集区深部结构与成矿

为探测长江中下游成矿带庐江?枞阳白垩纪火山岩盆地和铁、硫矿集区深部构造和地壳结构, 探讨成矿深部控制条件, 作者完成了穿越火山岩盆地的深反射地震剖面(记录30 s)和罗河铁矿区浅层高分辨反射地震剖面, 揭示了矿集区全地壳精细结构, 同时开展区域构造测量和应力场反演研究, 获得了新的认识。证实“耳状”的庐?枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东发育的非对称火山盆地, 排除了另一半被断在西侧红层之下的判断;罗河断裂是一条切穿MOHO的深断裂, 倾向南东, 是引导地幔流体和岩浆上涌和喷发的通道;鉴别出多层界面, 火山岩?侏罗系砂岩厚约4?5 km(其中火山岩厚度约3 km), 三叠系?震旦系变形层底界深度大致18?20 km, 变质基底组成中下地壳, MOHO平缓向西北倾, 深度33?31 km;追踪郯?庐断裂带的深部产状, 陡立延伸到MOHO, 宽约10 km。     

松辽盆地北部徐家围子断陷下白垩统营城组火山机构类型与喷发模式研究

火山岩油气藏已成为我国东部中、新生代陆内裂谷盆地内一种重要的油气藏类型。松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩中形成大规模气藏,不同火山岩相对油气的储集性差异很大,因此探究断陷内火山机构类型和喷发模式成为天然气勘探开发的基础。徐家围子断陷发育中酸性火山岩,识别出层状火山、熔岩穹隆、破火山口等3种主要火山机构赋存类型。受区域垂向和斜向两期拉张作用控制,在断裂上盘、下盘和断裂带,火山机构分别以不同形式展布：断裂下盘的掀斜肩部火山机构发育、断裂带火山机构串珠状叠置、断裂上盘火山爆发强烈并形成大型徐东破火山口。徐东破火山口的形成说明岩浆侵位于地壳底部,形成扁平状的岩浆房。岩浆垂直上升喷发或沿断裂喷发,形成徐家围子断陷中心式-裂隙式火山喷发模式。     

Petrogenesis of a voluminous Quaternary adakitic volcano: the case of Baru volcano

The origin of adakite magmas remains controversial because initially the term adakite had petrogenetic significance implying an origin by direct melting of the eclogitized subducting oceanic crust. Many models have been produced for their origin, and until now there has not been a straightforward method to discriminate between these models in a given adakite suite. Here, we use detailed chronological and geochemical studies of selected adakitic edifices that allows for the determination of the magmatic output rate parameter (Qe), which has been correlated with the rates of magma generation deep within subduction zones. By providing temporal and eruption rate estimates, we provide constraints on the possible petrogenetic processes involved in the generation of adakite-like signatures. Adakite magmas derived from the melting of the subducting slab should be volumetrically insignificant when compared to the adakite-like magmas produced by typical arc magma generation processes. In this study, we use this observation and the extraordinary stratigraphic exposure from Miocene to present in an adakitic volcano in Panama and to study the temporal and chemical variation in erupted magmas to estimate rates of magma generation. Detailed chemical and geochronological analyses of Baru volcano indicate that the volcanic edifice was constructed in its entirety during the Quaternary and magmas display adakite-like features such as steep rare earth elements patterns, pronounced depletions in the heavy rare earth elements, low Y, high Sr, and high Sr/Y. The magmatic output rates (Qe) that we have calculated show that compared to other typical adakitic volcanoes, most of the volcanic edifice of Baru volcano was constructed extremely rapidly (<~213 k.a.) and in time frames that are similar to typical arc volcanoes. The observed chemical and mineralogical variation, coupled with the high magma production rates, indicate that Baru volcano is more representative of a typical arc volcano than a small-volume melt of the subducting oceanic crust. The technique we outline may have broader application in determining the petrogenetic conditions of other adakite suites.     

Model of the Deep Structure of the Elbrus Volcano in the Light of New Geophysical Data

A geophysical section by the method of microseismic sounding is obtained along the profile that completely crosses the Elbrus volcano in the area of its eastern summit. The peculiarities of the deep structure and edifice of the Elbrus volcano are revealed.

     

长江中下游宁芜火山岩盆地深部结构特征——来自反射地震的认识

宁芜火山岩盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分,盆地内广泛产出玢岩型铁矿床。为探讨宁芜火山岩盆地深部结构,作者完成了三条穿越宁芜火山岩盆地的深反射地震剖面。三条剖面的长度不一,NW01剖面长度42km,NW02长56.3km,NW03长27.1km。三条剖面的排列长度都为720道,采样间隔2ms,记录长度16s。因为本文的主要研究对象是宁芜火山岩盆地上地壳的结构特征,因此只用了总记录长度的前4s数据。通过本次研究揭示了宁芜矿集区的上地壳精细结构、岩浆和断裂系统的空间展布形态。不仅验证了以往对盆地的部分认识,而且给出了新的认识。(1)发现了直接控制盆地火山-岩浆活动的南东和北西边界断裂并非人们经常认为的两大基底深断裂:方山-南陵断裂和长江断裂带,而是北西向F1和南东向F2断裂;(2)宁芜火山岩盆地以马鞍山-薛津断裂为界向北北东方向滑脱,造成了盆地南西高北东低的隆凹构造格局;(3)阐明了就位于盆地下方的为火山-岩浆活动提供补给和热源的岩浆房的空间展布特征;(4)清晰地厘定了盆地内的断裂系统,其中最主要的断裂是隐伏于宁芜火山岩盆地深部的控制深部岩浆活动的盆中基底断裂(BCF),控制着深部岩浆岩的空间展布格局并对宁芜火山岩盆地的地层和断裂系统有强烈地改造作用。本文的发现为宁芜火山岩盆地深部结构认识、成矿预测及成矿动力学分析提供了可借鉴的证据。