大兴安岭两侧控盆断裂域地球物理场基本特征与地质意义

大兴安岭重力梯度带两侧控盆断裂域的地球物理场基本特征与构造属性存在巨大差异,本文通过研究大兴安岭西坡德尔布干断裂以及松辽盆地中央孙吴—双辽断裂附近的重力、大地电磁测深资料,并结合满洲里—绥芬河地学断面(GGT)资料,对德尔布干断裂和孙吴—双辽断裂的控盆作用以及地质意义进行论述.研究结果表明:德尔布干断裂控制了海拉尔—根河盆地的演化,并在区域动力作用下被改造;使断裂深部倾向北西,浅部倾向南东.孙吴—双辽断裂控制着松辽盆地的形成演化,断裂深部倾向近垂直,浅部主要受太平洋西向俯冲和蒙古—鄂霍茨克洋闭合的影响,在浅部产生双向逆冲推覆构造.德尔布干断裂位于盆地的附近,由于岩浆沿断裂的侵入与喷发,因此有利于生烃也有利于形成重要的金属成矿带;孙吴—双辽断裂位于盆地中央,含油气层附近的双向逆冲推覆构造可能更有利于油气的聚集,使松辽盆地成为最重要的产油盆地之一.     

准噶尔盆地基底断裂的重磁学研究

利用准噶尔盆地及周边地区1/20万重力、航磁数据,使用重力、航磁位场频率域转换、正则化滤波、布格重力异常向上延拓、求导、磁异常化极以及趋势分析方法,在准噶尔盆地内部确定了47条主要断裂,并将其分为3个等级,其中一级断裂6条,二级断裂6条,三级断裂35条。尤其是通过详细的资料处理,并结合盆地盖层沉积特点确定了基底SN,EW向断裂F1,F6的存在。这2组主要断裂将准噶尔盆地的基底划分为4个象限,是新的基底构造格架建立的重要依据之一     

大兴安岭西北部中新生代盆地群基底电性分带特征研究

位于大兴安岭西北部的中新生代盆地群(海拉尔、根河、漠河),其构造受到大兴安岭断裂、德尔布干断裂的控制,西北方向的蒙古-鄂霍茨克缝合带、南部西拉木伦河-延吉缝合带甚至更远的西太平洋板块运动、印度板块运动以及黑龙江中西部微板块间拼合等区域构造应力场叠加作用在该盆地群基底产生了复杂的深部构造特征.本文利用沿盆地群实施的4条(...     

塔里木盆地二叠纪火成岩分布特征——基于高精度航磁资料

本文利用1:20万高精度航磁资料,通过向上延拓、求取剩余异常等手段,分析了塔里木盆地航磁异常与盆地岩性体的对应关系.通过盆地基底断裂的识别,认为盆地二叠纪火成岩岩体的发育与基底断裂密切相关,在航磁异常图上表现为基底断裂附近的串珠状、似圆锥型航磁异常;结合盆地地震及钻井资料,将塔里木盆地二叠纪火成岩分为北部中酸性侵入岩、中西部基性火山岩、南部中酸性火山岩及东北部中酸性火山岩四个区带,火成岩的形成受控于板块构造运动.     

用航空磁测资料推断深部断裂构造

应用航磁原始图件以及向上延拓不同高度的图件,提出8种异常类型作为深部断裂构造异常模式.这种方法简便,行之有效.     

基于向上延拓的航空重力向下解析延拓解

位场向下与向上延拓之间存在固有的内在联系,向上延拓解算具有稳定可靠的优良特性,本文据此提出了借助向上延拓信息实现航空重力向下延拓稳定解算的两种方法,分别建立了点对点向下解析延拓模型和最小二乘向下解析延拓模型.其核心思想是,依据泰勒级数展开模型,将位场向下延拓解算过程转换为向上延拓计算和垂向偏导数解算两个步骤,通过第一步的处理有效抑制数据观测噪声对解算结果的干扰,通过第二步的处理成功实现向下延拓反问题的稳定解算,较好地解决了向下延拓解算固有的不适定性问题.分析研究了两种解析延拓模型的计算精度及适用条件,利用超高阶位模型EGM2008建立的模拟标准场数据对两种模型解算结果的合理性和有效性进行了数值验证,证明本文新方法实用易行,具有较高的应用价值.     

南海大陆边缘构造活动与重磁场特征研究

南海是研究大陆边缘类型、大陆边缘成因机制的理想场所.本文对南海重力和磁力数据及其向上延拓处理结果所反映的地球物理场特征进行了分析.在综合前人关于南海地质、地球物理研究工作的基础上,论述了南海大陆边缘构造特征与重磁场特征、基底断裂体系及火成岩分布与性质.南海周边的大陆边缘类型各不相同,重磁场特征、基底断裂和火成岩分布直接...     

鲜水河断裂带南北构造差异性的地球物理分析

对鲜水河断裂带重磁异常进行向上延拓,通过计算观测面高度异常与延拓后异常之间的相关系数得出最佳向上延拓高度,该延拓高度所对应的延拓结果即为研究区构造背景产生的异常值。向上延拓结果显示布格重力异常值沿鲜水河断裂带自北西向南东逐渐增大,反映出下地壳底边界沿该方向呈升高趋势,可能由青藏高原地壳软弱物质 “东向逃逸” 所致。化极后ΔT磁异常延拓结果表明鲜水河断裂带南东段的康定—石棉以东为强磁性刚性基底。以鲜水河断裂带为分界的不同地块之间基底岩石及地层物性的不同是断裂带南北磁性差异的主导原因。对鲜水河断裂带两侧各约50 km范围内地震的震源深度进行统计,经投影至剖面及线性拟合求出鲜水河断裂带的三维几何形状。结果表明鲜水河断裂带总体倾向南西,倾角近乎直立,范围约为57°—88°。      

基于等效加权模型的单步延拓反Q滤波方法研究及应用

通过建立等效加权模型并进行单步向上延拓反Q滤波,减弱目前常规Q值模型对反Q滤波效果的限制,达到进一步提高地震记录分辨率的目的.目前,常规Q值模型包括常Q模型和层状模型,常Q模型与复杂的地下情况相差较大,导致地震波能量衰减补偿效果较差;而基于层状模型进行反Q滤波则会导致噪声逐层放大,降低地震记录信噪比.基于等效加权模型进行单步向上延拓反Q滤波,可以有效补偿地震波振幅衰减并校正相位畸变,在保持信噪比的同时提高地震记录分辨率.通过模型测试,基于等效加权模型进行单步向上延拓反Q滤波,可以在有效压制噪声的同时增强能量衰减补偿效果;实际资料应用的结果表明:该方法不仅能有效补偿深层能量衰减,并且能较好的压制环境噪声,在提高地震资料分辨率的同时保持了信噪比.     

内蒙古乌海断陷岗德尔山西麓断裂晚第四纪特征分析

岗德尔山西麓断裂是乌海断陷的一条控盆边界断裂。通过野外地质调查、构造剖面解析结合浅层物探、地球化学探测,综合对断裂的第四纪活动特征进行分析和研究。结果显示,岗德尔山西麓断裂整体走向NNE,倾角60°~80°,具有成束成带发育特点,是一条全新世活动断裂,表现出以拉张为主的活动特征。     

鄂尔多斯及邻区航磁异常特征及其大地构造意义

本文通过对航磁异常资料进行向上解析延拓、垂向不同阶导数及磁性体边界确定新方法等处理，并结合地震震中分布对鄂尔多斯块体及邻区不同深度场源磁异常特征加以分析研究.结果表明，鄂尔多斯块体虽具有整体刚性的特征，但其内部也存在非均质性；块体东缘的华北克拉通地区经后期改造，产生近SN向的基底软弱带；青藏高原地壳缩短增厚的同时，其东北缘下地壳韧性物质分别沿秦岭、祁连两个软弱带向周缘塑性流动，而且青藏高原巨大的NE向挤压应力造成鄂尔多斯块体逆时针旋转；鄂尔多斯块体及其边界多样化的构造特征反映了不同刚性程度的地质体在外部不同应力作用下产生了显著差异的地质构造形态，这种构造形态具有继承性和叠加性.     

额尔古纳地块东缘和兴安地块西缘电性结构研究

中国东北地区位于中亚造山带东段,夹持在西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块之间,是解决东亚大陆构造演化的关键区域,其中额尔古纳地块和兴安地块位于东北地区西部,是两个十分重要的地质构造单元.横过额尔古纳地块东缘和兴安地块西缘的大地电磁测深剖面揭示了两块体结合带附近的深部电性结构,进而为该区构造演化提供新的电性依据.本文通过对剖面测点数据做标准化处理,并对二维偏离度、构造走向等进行计算与分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)算法对TE+TM模式的数据做了二维反演,获得了该剖面的地壳和上地幔电性结构模型,划分出三个典型构造单元:额尔古纳地块东缘、碰撞拼合带和兴安地块西缘.研究结果表明,研究区上地壳基本呈高阻特征,可能为岩浆岩,代表其经历了多期次岩浆作用,而额尔古纳地块东缘和兴安地块西缘中下地壳的高导体反映其地壳非刚性的特点,可能形成于后期伸展环境;拼合带中下地壳存在大范围高导体并与上地幔高导体相连,指示出地幔物质上升的通道,反映出地幔物质的上升作用可能是后期构造伸展的重要动力.     

西秦岭造山带(中段)及其两侧地块深部电性结构特征

本文对跨过西秦岭造山带(中段)的阿坝—若尔盖—临潭—兰州大地电磁剖面(WQL-L1)所采集到的数据进行了精细化处理分析和二维反演研究,结合跨过2013年岷县漳县地震区的WQL-L6剖面大地电磁探测结果和以往的地质与地球物理资料,对西秦岭造山带(中段)的深部电性结构、主要断裂带延伸状况以及与南北两侧地块的接触关系等进行了分析研究,结果表明:东昆仑断裂带塔藏段、迭部—白龙江断裂和光盖山—迭山断裂带共同组成了东昆仑断裂系统,分隔了松潘—甘孜地块和西秦岭造山带(中段);西秦岭北缘断裂带为主要的高角度南倾大型电性边界带,延伸深度穿过莫霍面;临潭—宕昌断裂带具有电性边界带特征,其延伸情况具有东、西差异.西秦岭造山带(中段)自地表到深度约20km范围表现为东北和西南浅、中部深的倒"梯形"高阻层,在高阻层之下广泛发育低阻层,低阻层与高阻层相互契合,呈现相互挤压堆积的式样,其西南侧的松潘—甘孜地块中下地壳存在西南深、东北浅低阻层,其东北侧的陇西盆地具有稳定的成层性结构,显示出西秦岭造山带(中段)正处于松潘—甘孜地块向北挤压和陇西盆地向南的阻挡挤压作用中.松潘—甘孜地块从西南向东北推挤、东北侧陇西盆地相对阻挡的相互作用是2013年岷县漳县6.6级地震发生的外部动力学机制,同时地震震源区特殊介质属性是该次地震发生的内部因素.西秦岭造山带(中段)中上地壳倒"梯形"高阻体埋深西薄、东厚的分段差异与该段内部中强地震分布差异有关.东昆仑断裂玛沁段和塔藏段内部的深部电性结构差异和延伸状况与东昆仑断裂自西向东走滑速率减小有内在联系.     

银川地堑地壳挤压应力场:深地震反射剖面

银川地堑位于南北地震带北段,地质结构复杂,活动构造发育.为了调查银川地堑的构造特征及断裂分布情况,布设了NW向跨银川地堑的深地震反射剖面,首次获得银川地堑地壳的精细结构.结果表明,银川地堑具有典型的拉张-挤压型沉积盆地特征,上地壳反射连续性好,层位丰富,能量强,断裂发育.下地壳和莫霍面记录了挤压与拉张的发展过程.奠霍面...     

中秦岭北侧特异重力场及其探榷

对陕西榆林-重庆综合地球物理大断面中在陕西咸阳至中秦岭北侧测段特异重力场给以分析和探讨.研究结果认为:秦岭北侧断裂带(或秦岭造山带与华北地块的接触带)的位置恰在该重力异常突跃地段内.断裂构造的上部近于陡直、且略向北倾斜,倾角约为70°左右;断裂构造中部为近垂直形态;断裂构造下半部略向南倾斜,倾角70余度.秦岭北侧断裂以北的大幅度落差、大规模的巨型重力异常低谷区的形成,是由于上部地壳存在一个厚达6 km、宽40余公里的新生代沉积地层区引起的.中秦岭北侧断裂构造带和沉积岩层区的形成,是与地质历史时期中秦岭地区的多次复杂构造运动的叠加、特别是华北板块的下插、并与秦岭多级次造山运动具有极其密切的相关关系.     

青藏高原东北缘重力异常多尺度横向构造分析

本文研究了青藏高原东北缘地区布格重力异常特征,采用优化滤波法和归一化总水平梯度垂直导数法对研究区重力异常进行多尺度分离和横向构造分析.分离出的多尺度重力异常特征表明:1) 青藏高原东北缘地区大致以东经106°线为界,有一条醒目的重力异常梯级带,即贺兰山-六盘山-川滇南北构造带的北段,其东西两侧布格重力异常特征在形态和走向上截然不同,意味着两侧密度结构和构造特征存在明显差异. 2) 鄂尔多斯地块内部定边以北,重力异常高带走向由北东向转为近南北向,推测定边附近存在一个密度或构造界面,其两侧物质组成和构造特征具有差异,对比大尺度重力异常和中尺度重力异常,表明异常特征的这种差异主要是由上地幔深部结构引起的. 3) 青藏高原东北部各块体深部边界位置与地表构造分布不同,反映出该区构造复杂,深浅构造差异大. 4) 由于印度-欧亚板块碰撞及随后印度板块持续向北的挤压作用,造成青藏高原东北缘中、下地壳物质在巨大的北东向推挤力和鄂尔多斯刚性块体阻挡的共同作用下,沿着相对软弱的秦岭造山带方向蠕动.依据多尺度重力异常及其横向构造特征,综合推断出研究区内五条断裂带,即秦岭地轴北缘断裂带、海原-六盘山断裂带、香山-天景山断裂带、烟筒山断裂带和青铜峡-固原断裂带,并分析了它们在地壳深部的可能展布特征.     

渭河盆地及邻区重力异常小波多尺度分解与解释

基于EGM2008重力场模型计算获得了渭河盆地及邻区布格重力异常。采用小波多尺度分解方法对布格重力异常进行了4阶小波逼近和小波细节分解,同时基于平均径向对数功率谱方法定量化地计算出1~4阶小波细节和小波逼近所对应的场源平均埋深。结合区域地质和地震资料,对获得的重力场结果进行分析,得到如下结论:①鄂尔多斯地块、渭河盆地、秦岭造山带3个一级构造单元的布格重力异常之间存在明显差异;构造区内部重力异常也存在横向的显著差异。布格重力异常的走向、规模、分布特征与二级构造区及主要的断裂具有一定的对应关系。②渭河盆地及邻区布格重力异常1~4阶细节对应4~23 km不同深度的场源信息,鄂尔多斯地块南缘东、西部的地壳结构存在明显的差异;渭河盆地凹陷、凸起构造区边界清晰,断裂边界与重力异常边界具有较好的一致性;秦岭造山带重力异常连贯性不好,东、西部重力异常变化特征表现出明显的差异。③渭河盆地及邻区布格重力异常分布与莫霍面埋深具有非常明显的镜像关系。渭河盆地及邻区地震主要分布在六盘山—陇县—宝鸡断裂带、渭河断裂与渭南塬前断裂交汇处、韩城断裂与双泉—临猗断裂交汇处。渭河盆地及邻区重力异常主要由中上地壳剩余密度体所影响,这可能是该区地震以浅源地震为主的主要原因。     

Integrated Analysis on Gravity and Magnetic Fields of the Hailar Basin, NE China: Implications for Basement Structure and Deep Tectonics

The Hailar Basin is one of the typical basins among the NE China Basin Groups, which is situated in the east of East Asia Orogene between the Siberia Plate and the North China Plate. Based on the detailed analysis of magnetic, gravity, petrophysical, geothermal and seismological data, we separate the Gravity and Magnetic Anomalies (GMA) into four orders using Wavelet Multi-scale Decomposition (WMD). The apparent depths of causative sources were then assessed by Power Spectrum Analysis (PSA) of each order. Low-order wavelet detail anomalies were used to study the basin’s basement structure such as major faults, the basement lithology, uplifts and depressions. High-order ones were used for the inversion of Moho and Curie discontinuities using the Parker method. The results show that the Moho uplifting area of the Hailar Basin is located at the NE part of the basin, the Curie uplifting area is at the NW part, and neither of them is consistent with the basin’s sedimentary center. This indicates that the Hailar Basin may differ in basin building pattern from other middle and eastern basins of the basin groups, and the Hailar Basin might be of a passive type. When the Pacific Plate was subducting to NE China, the frontier of the plate lying on the mantle transition zone didn’t pass through the Great Khingan Mountains region, so there is not an obvious magma upwelling or lithospheric extension in the Hailar Basin area. Finally, based on the seismological data and results of WMD, a probable 2D crust model is derived from an across-basin profile using the 2D forward modeling of the Bouguer gravity anomaly. The results agree with those from seismic inversion, suggesting WMD is suitable for identifying major crustal density interfaces.