Reservoir Volcanic Rocks: Geology and Geochemistry, the Mesozoic Non-Marine Songliao Basin, NE China

The reservoir volcanic rocks in Songliao Basin include the Lower Cretaceous (Klyc Form., 114～135 Ma,acidic rocks) and the Upper Jurassic (J3hs Form., 145～158 Ma, intermediate rocks). Vesicles coupled with faults make the volcanic reservoir spaces which do not as badly getting worse with buried depth as those of sediments generally doing. The flood rhyolites of the Lower Cretaceous cover ca. 100 000 km2 with relict thickness from 100 m to more than 1000 m. They are high-silica, rich in aluminum and potassium, high REE contents with large negative Eu anomalies,thus believed also be formed by the large-scale sialic crust partial-melting. The andesitic rocks of the Upper Jurassic are rich in Al and K, but with lower REE contents and minor negative Eu anomalies, as well as dispersal patterns of HREE.They are believed to be produced by progressively shallower partial-melting where the fractionation of garnet and/or zircon may be involved. The most probable heat sources provided for the long-lasting volcanisms in the Songliao Basin is the subduction of the Okhotsk plate.     

陕西关中盆地地热资源及壳幔温度结构的地球物理分析

陕西关中盆地地下热水资源丰富,是中国典型的隐伏型中、低温地热资源分布区。为研究关中盆地中、低温地热系统形成机理,认识深部热源条件,利用地球物理方法分析了该区壳幔温度结构。结果表明:计算得到的居里面平均深度为25.0 km,莫霍面平均深度为36.6 km,地壳平均地温梯度为22.60℃·km-1,咸礼断阶、西安凹陷、固市凹陷地壳地温梯度高于平均值,是地热地质条件较好的构造分区。咸阳、西安之下,上地幔存在向南下倾的高温带,咸阳北侧约175 km深度是一个温度大于1500℃的高温区;其上,莫霍面、居里面上隆,形成高温基底,加热沉积地层中的地下水。富平、渭南之间,上地幔存在“下沉”低温区,低温区北、南两侧约175 km深度分别对应温度大于1450℃的高温区;高温区之上,莫霍面、居里面上隆,形成聚热中心,为地表地热资源提供稳定热源条件。总体上,关中盆地新生代潜水受莫霍面、居里面上隆带入的地幔热量传导加热,热物质随莫霍面、居里面向上抬升,是盆地中、低温地热田的深部热源。上地幔流变边界层控制研究区重要的构造活动,此边界层受周缘构造带不同动力作用,在重力均衡调整过程中,导致深大断裂活动,进而引起地壳深、浅部水体沿断裂带热对流,形成带状分布热泉。     

山西分区地壳速度模型的建立及应用

将山西地区划分为北部、中部和南部3个区域,利用2009~2019年山西省及周边50 km范围内的地震事件波形资料,使用线性拟合、折合走时及Hyposat批量定位等方法确定各分区的地壳速度模型。采用批量定位比较残差、PTD方法测定震源深度及非天然地震事件检验等方法对分区模型进行验证,结果显示,相对山西2015速度模型,分区模型的适用性更佳,两者的差别主要体现在P波在上地壳和莫霍面的传播速度及莫霍面深度方面。分区模型显示,P波在上地壳的传播速度由北向南逐渐变小,而在莫霍面的速度则逐渐变大,莫霍面深度表现为北厚南薄。北部区域上地壳速度偏高,莫霍面速度偏低,地壳厚度较厚,可能是受大同火山的影响;南部区域上地壳速度偏低,推测是由于巨厚沉积层所致。     

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利用布格重力资料研究华北裂陷盆地地壳结构特征

通过对华北地区1∶50万布格重力资料进行小波多尺度分析,得到自地表至莫霍面不同空间尺度范围内地质体产生的重力异常。讨论各阶小波变换细节特性及相应地质构造特征认为,华北裂陷盆地的隆起、坳陷与重力异常的高、低存在明显的对应关系,并给出了它们的下延深度。分析结果显示,华北裂陷盆地内深大断裂两侧岩石密度存在较大差异。采用帕克法反演得到华北地区莫霍界面深度在29～42 km范围内,在太行山与华北平原交界地区存在明显的地壳厚度变化梯级带。     

川滇地区地壳均衡状态及其与区域强震的关系

首先利用CRUST1.0模型分析川滇地区上地壳厚度和Moho起伏的主要结构特征,然后基于Airy地壳均衡理论计算区域均衡Moho深度,并利用其与实际Moho值的差异分析区域地壳均衡状态。将川滇地区上地壳厚度图和区域地震深度分布图对比可知,地震主要发生在上地壳脆性层内。区域地壳均衡状态显示,四川盆地地壳处于均衡状态,而龙门山断裂带为均衡差异最显著的地区,其北侧为正均衡状态(+6km),南侧为负均衡状态(-6km),西南侧为正均衡状态(+6km),揭示龙门山断裂带附近为地壳深部物质重新分异、调整和能量强烈交换的地带。     

深地震测深揭示的济阳坳陷地壳结构特征

对穿过济阳坳陷的3条深地震测深剖面进行解释、对比分析显示,济阳坳陷地壳结构分为上、中、下3层,莫霍面深度在31 km左右,区域起伏变化不大,深浅部构造呈镜像对称关系。济阳坳陷内中地壳存在低速体发育,为其顶面滑脱层的发育以及滑脱构造的形成提供了必要条件,也导致上下地壳厚度的横向变化存在差异。惠民凹陷下方Pm震相之前出现P4震相表明,其莫霍面以壳幔过渡带形式存在;东营凹陷下方Pm震相尖锐,其莫霍面则表现为一级间断面性质,体现了不同凹陷深部壳幔作用的差异。结论表明,济阳坳陷地壳结构具有典型的华北地区地壳结构特征,上下地壳厚度横向变化差异与滑脱构造密切相关,而莫霍面性质差异与深部软流圈上涌以及下地壳小规模拆沉有关。     

Moho Structure of the Southwest Sub-Basin,South China Sea,from a Multichannel Seismic Reflection Profile NH973-1

Moho structure provides important clues for understanding crustal structure, isostatic state and magmatic flux from mantle to surface. Across-basin Moho structure of the South China Sea(SCS) is important for understanding crustal evolution mechanisms of both continental break-up and seafloor spreading processes. Southwest Sub-basin(SWSB) opened up the latest and has the closest continental margins, making it the best to study the across-basin structure. Multichannel seismic(MCS) reflection data of line NH973-1 that crosses SWSB in NW-SE direction were reprocessed in order to image Moho structure. In MCS data, Moho reflectors are observed in places, which were not revealed in prior researches. The Moho generally shows symmetric structure on both sides of the central rift valley(CRV) and with variations in crustal thickness. Around CRV, the Moho is 2 seconds depth in two-way travel time(TWTT) beneath the igneous basement, which corresponds to 7 km depth, indicating normal oceanic crustal accretion during the ending of seafloor spreading. Close to the continent-ocean boundary(COB), the Moho becomes shallow to 1 second depth in TWTT(3.5 km), implying strong crustal thinning towards the continent, probably because of poor magma supply at the beginning of seafloor spreading. At south COB, the Moho depth under the crust almost reaches zero, which could be explained as a result of exhumed mantle. In addition, two low-angle, deep-penetrating normal faults are observed at south COB. The faults cut across the Moho into the upper mantle, which may be attributed to lithospheric hyper-stretching at COB during continental break-up.     

利用卫星重力资料反演地壳及岩石圈厚度

地球外部重力场由地球内部物质分布所决定,由于地壳与地幔、岩石圈与软流圈存在着较大的物性差异,利用重力资料可以确定莫霍面和岩石圈底面深度。基于上述结论,利用ＯＳＵ９１全球重力位模型数据进行了反演,计算结果表明,地壳和岩石圈厚度与地形相关,大陆地壳、岩石圈较厚,海洋则相反。     

基于Sentinel-1数据的银川盆地现今地壳形变研究

基于InSAR技术,利用Sentinel-1数据获取银川盆地及周边地区2015~2019年高空间分辨率地壳形变速率场。结果显示,银川盆地整体呈下沉趋势,贺兰山东麓断裂及黄河断裂两条主控断裂两侧存在较明显的差异性运动,芦花台隐伏断裂和银川隐伏断裂活动不明显。对一般倾角断层的震间地表形变曲线拟合公式进行改进,实现了基于单一轨道InSAR观测值同时反演断层倾角、走滑速率、倾滑速率以及闭锁深度。将算法应用于灵武断裂的活动状态及闭锁深度反演,得到断裂走滑速率约为303 mm/a,正断倾滑速率约为027 mm/a,闭锁深度约为6.8 km,倾角约为54.7°。此外,InSAR监测发现,石嘴山市和银川市东部存在局部巨幅形变,通过InSAR时序分析及现场调查认为,形变可能由人类活动引起。     

2020年土耳其MW5.7地震InSAR同震形变特征与破裂滑动分布

为准确认识2020-06-14土耳其MW5.7地震的发震位置、构造特点以及地震危险性,利用D-InSAR技术对Sentinel-1A数据进行处理,基于GACOS进行大气校正,获得视线向（line of sight,LOS）同震形变场。降轨LOS向同震形变场显示,断层北侧抬升,最大抬升形变量约8.87 cm;南侧沉降,最大沉降量约-7.75 cm。以LOS向同震形变为约束,先采用贝叶斯自举优化法反演发震断层几何参数,然后使用有限断层方法反演地震破裂滑动分布。结果显示,断层走向约257.48°±0.65°、倾角约79.69°±0.98°、滑动角约154.2°±3.8°,震中位置为（40.754°E,39.389°N）,破裂区域长度约8 km、宽度约6 km,破裂的最浅埋深约0.8 km、最大埋深约8.9 km,最大滑动量约0.57 m,对应深度约4.278 km。地震释放地震矩约4.54×1017 Nm,对应矩震级MW5.7,与土耳其灾害和紧急情况管理局公布的结果一致。此次土耳其地震受近东西向的潜伏断层控制,以右旋走滑为主兼具少量的逆冲特性。地震造成部分地区的库伦破裂应力增量超过0.1 bar,这些区域未来的地震危险性值得关注。     

新疆于田MS7.3地震同震与震后形变机制研究

利用InSAR技术获取2008-03-21新疆于田MS7.3地震的同震和震后形变场。同震分布式滑动反演结果表明,同震断层最大滑动量达5.4 m,主要分布在南部断层的0~5 km深度附近,地震以正断错动为主,兼有左旋走滑分量。震后形变结果表明,发震断层北段两侧存在差异性运动,最大累积差异形变在震后782 d达15 cm。进一步分析表明,震后断层余滑可能是震后形变的主要机制。余滑反演结果表明,震后2 a断层余滑量相对较小,滑移区范围明显减小且均位于浅部区域,北部断层能量释放较彻底,南部仍存有少量能量,整体能量基本释放完。     

张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测

利用穿过张渤地震构造带中西段及邻区的多条地震测深资料．详细研究了张渤地震构造带中西段及邻区的地壳深部速度结构与构造。结果表明,该区地壳深部速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。在三河-平谷8级震区、延庆-怀来盆地及张家口附近地区莫霍面埋深分别为35、39和42km,其地壳厚度由东至西逐渐增加。该区基底断裂发育。在其深部,根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化推测,在大兴、延庆、涿鹿等地均存在深部断裂带,在深部断裂带一侧或两侧的上地壳存在6．0km／s左右的低速层（体）。     

2019-05-18松原MS5.1地震震源机制与地震参数分析

基于密集的流动近台和分布相对均匀的固定台网资料,利用接收函数和面波联合反演震源区下方的速度结构,采用绝对走时和CAP方法获得2019-05-18松原M_S5.1地震的震源机制解,并重新定位余震。结果表明,该地震的发震断层为第二松花江断裂,断层面产状为303°/73°/10°,破裂深度为5.8 km,质心深度约为8 km。结合近年来发生在该地区的5级以上地震资料发现,特殊的震源区结构在东侧太平洋板块持续向松辽盆地深俯冲的作用下导致了松原M_S5.1地震及其他强震的发生。     

太康M_S4.7地震目标区浅层结构探测

2010-10太康地区发生的M_S4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000m以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150m之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。     

板块构造单元划分方法探讨——以青藏高原为例

作者认为板块构造单元划分应遵循4个基本原则,即系统原则、时空原则、层次原则,综合原则。在此基础上,提出岩石圈板块、地壳板段、构造沉积环境、板片构造(薄皮构造)四级划分方案。青藏高原岩石圈厚度120—170km,地壳厚度大密度低,上地幔厚度小密度大,莫霍面呈一“盆地”状。上地壳厚15—30km;壳内低速层厚5—10km,呈南浅北深产出;下地壳平均厚25km,藏北、青南有明显分层,藏南与固体上地幔成突变,缺少壳幔层。壳幔混合层,埋深50—65km,厚度13—21km。固体上地幔,平均厚度50—70km。本文将青藏高原划分为5个板块(一级单元),7个板段(二级单元),30个构造沉积环境(三级单元),着重对主要板块构造单元包容的主要板段特征进行了分析与研究,对秦祁昆板块构造域的范围与演化特征给予了分析。     

基于GNSS及地震活动的沂沭断裂带危险性分析

选取2011～2019年山东地区GNSS基准站及地震滑动矢量等数据,应用块体负位错反演模型,反演沂沭断裂带地区的断层闭锁程度和滑动亏损速率。结果表明,沂沭断裂带诸城以南区域断层闭锁程度较低,无滑动亏损累积;安丘-莒县断裂诸城以北区域断层闭锁程度较高,闭锁深度较深,约为26 km,断层滑动亏损速率约为0.6～0.8 mm/a,为右旋挤压亏损,且该地区小震不活跃,地震危险性值得关注。     

南、北松潘-甘孜块体及扬子板块壳幔过渡带结构研究

采用接收函数方法,研究南、北松潘-甘孜块体及扬子板块的壳幔过渡带结构,得到3个不同构造块体的壳幔过渡带厚度和速度结构。结果显示,南松潘-甘孜块体壳幔过渡带厚度为1.79~3.4 km,速度结构为高低速相间结构,该块体壳幔过渡带不断变厚,改变了原有的壳幔过渡带温压条件,且东南东北向都有剧烈的构造活动,产生高、低速相间的速度结构;巴颜喀拉松潘-甘孜块体壳幔过渡带厚度为2.22~3.72 km,该块体受到持续挤压,壳幔过渡带逐渐变厚,逐渐改变壳幔过渡带温压条件,形成速度渐变结构;扬子块体壳幔过渡带厚度为0.86~1.58 km,扬子块体四川盆地有坚硬的岩石圈,壳幔过渡带没有遭受破坏,为完好的一级间断面,过渡带厚度较薄,结构为速度突变结构。     

基于接收函数的华南及邻区地壳结构研究

利用华南地块及邻区2007～2012年609个地震台站记录的约900个5.7级以上远震事件,获得各台站的接收函数,通过分析接收函数的形态变化了解各台站下方的地壳结构特征,然后再利用H-κ叠加搜索技术获得各台站下方的地壳厚度和波速比.结果显示,研究区的地壳结构表现为从沿海向内陆逐渐复杂的变化,地壳厚度也表现出由沿海向内陆...     

多尺度卫星重力场分解与场源深度关系研究

以直立六面体模型为基础,使用相关分析研究小波基和小波阶数的选取,同时对功率谱深度估计方法进行实验。结果表明,使用恰当的小波基和小波阶数分解重力场,可以获取地层深部信息。计算的南海北部陆缘地区及其范围内珠江口、台西南盆地的莫霍面深度分别为28.3、23.9、20.8 km,与文献资料基本一致。