深地震探测揭示的西北地区莫霍面深度

从20世纪70年代以来, 在我国西北地区进行了大量的深地震探测研究。本文通过对西北地区的深地震探测研究的总结和梳理, 探讨了西北地区的莫霍面深度与变化及其地球动力学意义。结果表明: 比起我国其他地区, 西北地区莫霍面无论是埋深还是形态均变化最大, 反映出受印度板块与欧亚板块碰撞远程效应影响, 西北地区地壳整体变形强烈。莫霍面最深(约90 km)位于西昆仑与喀喇昆仑构造结合处, 最浅处位于准噶尔盆地西缘的克拉玛依(约35.5 km), 最深与最浅相差约55 km。在盆山结合部位及大型走滑断裂, 如阿尔金断裂、中天山北缘断裂带等均存在莫霍面错断。天山造山带东西段莫霍面深度变化明显, 西段深于东段。这些特征指示了中国西北部盆山之间的构造关系、天山造山带西段和东段不同的深部动力学机制以及古老断裂带的活化。     

织纳煤田晚二叠世构造煤区域分布及构造控制

为查明织纳煤田构造煤分布规律，通过整理分析贵州织纳煤田比德向斜、三塘向斜、珠藏向斜、阿弓向斜和关寨向斜等14个含煤构造单元共200余个煤田钻孔取心资料，并辅以测井曲线分析，综合分析6、16和27号等主采煤层的煤体结构区域分布特征及构造控制因素。研究表明:自西向东，织纳煤田内构造煤比例逐渐增大，西部主要为原生结构煤和碎裂煤，东部以碎粒煤和碎粉煤为主；构造煤的分布主要受构造演化和4条深大断裂影响，多期性构造运动造成煤体多期次变形，其中，燕山期是煤层发生构造变形的主要阶段，喜马拉雅期对早期构造变形进行了叠加改造；深大断裂影响了区域应力场分布，遵义-惠水断裂对构造煤的形成和分布影响最大，主燕山早期自东向西的区域性应力场受到遵义-惠水断裂阻挡，在煤田东部褶皱、断裂作用剧烈，发育逆冲、逆掩断层等构造，对煤体结构破坏严重，碎粒煤和碎粉煤发育。研究取得的认识对织纳煤田瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有指导意义。移动阅读      

东部海域地学大断面地质结构特征及其对综合地层分区的约束

本文利用实测的地质地球物理资料,在中国东部海域开展了地学大断面重磁震联合反演,系统研究了各构造单元的基底性质和地层结构,并以此为约束开展了海陆综合地层分区。研究认为,东海陆架盆地基底为元古宇和古生界,盖层发育5套构造层;南黄海盆地具有双重基底,盖层可以划分为8个构造层。东海陆架盆地以晚中生代燕山期以来的变形为主;南黄海盆地海相下构造层主要表现为挤压变形,陆相中构造层主要发育拉张作用形成各种构造样式。区内莫霍面深度稳定,一般在30 km左右,仅在勿南沙—中部隆起处上地幔略有抬高,总体上南部东海陆架盆地区莫霍面埋深要大于北部南黄海盆地—苏鲁造山带。将中国东部海域划分为2个地层大区,6个地层区和14个地层分区。大断面地层结构研究揭示,在南黄海海域和东海海域广泛发育中、古生代地层,巨厚的中—古生界为油气资源的形成与赋存提供了丰富的物质基础。     

鲁西金刚石原生矿床区域重磁异常特征及深部地质构造背景

鲁西金刚石原生矿床成矿背景复杂,由于缺乏地壳结构、岩浆侵入体位置、断裂规模等信息作为参考依据,深部构造特征及其在成矿过程中的作用尚不明确。本文基于重磁数据和地震剖面资料,采用Parker Oldenburg界面法、功率谱法和2. 5D重磁震联合反演等方法,获得了鲁西地区地壳结构、断裂规模、岩浆侵入体位置等信息,在此基础上,探讨了金刚石原生矿床的深部构造背景。结果表明：鲁西金刚石原生矿床分布于区域布格重力异常低值区、磁异常中 低值区,布格重力异常平均值低于-100×10-5m/s2,磁异常变化范围较大,介于-160~60 nT之间;矿床位于莫霍面、居里面等值线密集的梯度带,即稳定区域与活化区域的过渡带,莫霍面深度约为31. 2~32. 2 km,居里面深度约27. 5~30 km;矿床分布区NW向断裂构造切割深度均超过20 km,其中蒙山断裂切割深度为35 km,深达上地幔,新泰 垛庄断裂切割深度为28. 5 km,深达居里面,泰山 铜冶店断裂切割深度为20. 5 km;金伯利岩于古生代形成后,受中生代伸展构造影响,被NW向断裂逐级抬升、剥蚀,直至出露地表。金刚石品位自南向北逐渐降低是由于北部抬升幅度大,剥蚀接近金伯利岩根部的结果,指示南部矿带找矿潜力大。     

贵州深部四级断裂构造特征及与重要矿产的关系

贵州位于扬子陆块、江南造山带、右江造山带的复合部位,自新元古代以来,发生了多次重要的构造伸展运动和构造挤压变形。晚古生代之后的沉积活动,掩盖了早期地质构造形迹。多位学者曾对贵州的深部断裂进行过推断,但由于资料不足、认识差异等原因,研究存在局限和争议。在充分借鉴已有研究成果的基础上,通过综合应用重力、航磁、地质等资料,提取了贵州深部四级断裂构造体系。所推测的贵州深部Ⅰ级断裂3条,呈"H型"结构;Ⅱ级断裂15条、Ⅲ级断裂12条,基底断裂若干条,这些断裂均在上一级断裂的基础上发展演化。根据人工地震剖面资料,进一步验证了5条深部Ⅰ至Ⅲ级断裂的展布特征,发现这些断裂沿不同倾向延伸、切割深度达6~12km,为切穿沉积盖层和基底的深大断裂。结合四级断裂构造体系及贵州省内重要矿产的分布,提出贵州金、铅锌、锑、锰、磷、铝土矿分布与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级深部断裂构造具有空间联系。      

贺兰山深部构造及其对浅部构造的响应过程

根椐实测贺兰山地区二叠系、三叠系和侏罗系含煤地层热解数据及石英脉中包裹体测温发现贺兰山地区热演化程度整体水平较高,相对邻区而言,明显具有异常地热场的特征。在分析航磁ΔT化极图、重力上延5km、10km等值线图后认为该区并不存在磁力高,前人设想贺兰山下2~5km处发育中酸性巨型岩基造成该区地热异常的说法缺乏足够证据。并且在贺兰山地区重力上延3km、5km等值线图上存在明显的重力高,剩余重力异常、莫霍面深度和地温梯度图也显示贺兰山地区为一热异常的幔隆区,它明显有别于其他造山带区。因此,贺兰山地区的高热演化特征应是莫霍面的上隆引起的地温梯度升高所致。最后结合研究区玄武岩地质地球化学特征认为贺兰山及周邻地区莫霍面上隆是造成早中侏罗世以来的热事件的原因。     

重磁电综合地球物理探测河套盆地深部结构

从地球物理的角度出发,利用重力、磁法及电法勘探对河套盆地第四系深覆盖区展开深入研究,对河套断陷带南北边界断裂——鄂尔多斯北界断裂、色尔腾山前断裂的性质,河套盆地第四纪沉积物特征及厚度,河套沉积基底构造的探测进行了大量研究工作,并利用电法剖面对该区第四纪含水层分布规律进行了初步研究。通过重磁联合反演、天然地震数据,分析并推断了研究区由南向北的4条隐伏断层F₁-F₄及狼山-色尔腾山前大断裂F₅,同时揭露了该区结晶基底的起伏及埋深,研究区南部基底深度2.5~4.2 km,北部中心基底最大埋深可达6 km,北部色尔腾山前断裂带迅速升至0~1 km。      

青藏高原北缘重力场研究

根据实测阿尔干—老茫崖、格尔木—额济纳旗两条重力剖面获得的资料,研究了青藏高原北缘重力场特征。划分出5个二级构造单元及11条较大断裂,计算并分析了研究区内Airy重力均衡异常与新构造运动的关系。利用重震联合反演结果,浅析了地壳—上地幔构造及密度分布特点,指出研究区内莫霍界面最深处在青海哈拉湖地区,达65km,新疆阿尔干最浅,只有39km。推测北祁连褶皱带中的中祁连断裂及阿尔金断裂系是青藏高原块体的北界。     

华南地区进贤-柘荣剖面深部电性结构

为了研究华南地区的深部电性结构,探寻浅部地质过程的深部背景,布设了江西进贤至福建柘荣超长周期大地电磁测深剖面。通过剖面数据的处理、定性分析及二维反演,获得剖面岩石圈尺度的电性结构模型,并分区块对壳幔电性结构及主要断裂进行了分析。反演结果表明：1）剖面可分为4个构造单元,分别为江南造山带、华夏地块内部、华夏褶皱带和东南沿海岩浆岩带;2）武夷山与东南沿海岩浆岩带两处电性莫霍面隆起,电性莫霍面的起伏特征受控于区域深大断裂;3）剖面电性岩石圈整体表现为西薄东厚,江南造山带岩石圈-软流圈界面埋深为80~100 km,华夏褶皱带及东南沿海岩浆岩带的岩石圈-软流圈界面埋深约为140 km,存在一处岩石圈减薄区和两处软流圈上涌区,反映了伸展构造作用对岩石圈的不均匀改造。     

江苏南部区域重力场特征及其地质意义

以江苏南部1：20万重力资料为基础,通过对区内岩石及地层密度特征的归纳与分析,对区内重力场形成的地质因素作了讨论。对区内重力场进行了分类、分区及地质解释。通过进一步对区内重力资料的数据处理,一方面对区内莫霍面及印支一燕山面的埋深、形态特征及其地质意义作了讨论,另一方面对区内断裂构造及变质基底分布格局也作了推断解释。     

横过阿尔金山的重力测量及初步解释

以１∶５０万比例尺,实测了新疆阿尔干－青海老茫崖重力剖面。研究了该剖面及其邻区为主的青藏高原西北边缘重力场特征;划分了３个地质构造单元及８条较大断裂;计算并分析了Ａｉｒｙ重力均衡异常及莫霍界面深度。     

青藏高原东缘深部电性结构特征研究

通过对青藏高原东缘大地电磁测深实测资料的分析,结合区域地质、重、磁、大地电磁和地震资料,文章对青藏高 原东缘的深部构造、壳内高导层、电性结构与矿产的关系进行了研究。结果表明,重力计算中的莫霍面是由诸多高低变化 电阻组成的一个界面,莫霍面之上容易形成壳内高导体;在20 km深度左右存在电阻率变化界面,为上下地壳界面的反映。 电性和Vs研究表明,在地幔柱发育地区,地壳厚度减薄了15 km左右。区内诸如金沙江-红河断裂、鲜水河断裂等深大断裂 带已经深达莫霍面,成为各块体或成矿带的边界,控制了岩体和壳内高导体的分布。进而探讨了贡嘎山壳幔高导体的成因 以及区内地幔柱与矿产的关系。     

锡林浩特-西乌旗地区航磁场特征与构造单元划分

以2009年内蒙古锡林浩特-西乌旗地区1∶5万比例尺的航磁资料为基础,结合地质、遥感、重力等资料,研究了该区不同构造单元的航磁磁场特征,在综合分析的基础上,对该区的构造单元进行了划分。对比分析显示,基于航磁推断的华北板块北缘断裂与地质上研究结果基本吻合,但锡林浩特地块北缘深断裂位置应从地质位置处北移10~20 km。     

南岭成矿带多尺度重力场及深部构造特征

利用小波多尺度分解方法分离不同深源尺度花岗岩侵入体的重力异常信息, 结合视密度填图方法划分了5 km、15 km及25 km深花岗岩体分布特征, 并综合地震成像和大地电磁测深资料, 对南岭花岗岩侵入体的赋存侵位、诱发热源以及成因模式等问题进行初步探讨.研究结果表明, 以茶陵-郴州断裂为界, 区内重力场和岩体构造呈明显分区, 东南区岩体局部重力异常幅值较小, 地表出露岩体较薄, 岩浆沿着小通道上涌形成岩盖; 西北区岩体局部重力异常幅值较大, 侵位深度较深; 区内大多数岩体侵位深度不超过25 km; 深部地球物理资料还揭示诸广山和猫儿岭地区15~25 km附近存在大规模低密度、低速特征的陆壳重熔区; 诸广山地区上地幔顶部存在低速、低阻熔体特征的软流圈上涌通道, 推测来自软流圈的玄武岩浆底侵造成该区中下地壳岩石部分熔融, 并为其周围大规模成岩成矿提供热源和物质来源.      

南岭成矿带多尺度重力场及深部构造特征《地球科学——中国地质大学学报》征稿简则

利用小波多尺度分解方法分离不同深源尺度花岗岩侵入体的重力异常信息,结合视密度填图方法划分了5km、15km及25km深花岗岩体分布特征,并综合地震成像和大地电磁测深资料,对南岭花岗岩侵入体的赋存侵位、诱发热源以及成因模式等问题进行初步探讨.研究结果表明,以茶陵-郴州断裂为界,区内重力场和岩体构造呈明显分区,东南区岩体局部重力异常幅值较小,地表出露岩体较薄,岩浆沿着小通道上涌形成岩盖;西北区岩体局部重力异常幅值较大,侵位深度较深;区内大多数岩体侵位深度不超过25km;深部地球物理资料还揭示诸广山和猫儿岭地区15~25km附近存在大规模低密度、低速特征的陆壳重熔区;诸广山地区上地幔顶部存在低速、低阻熔体特征的软流圈上涌通道,推测来自软流圈的玄武岩浆底侵造成该区中下地壳岩石部分熔融,并为其周围大规模成岩成矿提供热源和物质来源.     

贵州省旋涡构造特征

本文首次将“全球旋涡大地构造假说”用于具体地区的地质构造研究。从理论上分析了地幔旋涡对流作用在岩石圈旋涡构造单元内的应力分布。提出中国大陆的不同方向、不同性质、看似繁复的褶皱断裂构造,均可用东亚旋涡构造单元的旋转向心运动得到统一、合理的解释。贵州境内大规模的强烈褶皱和断裂变形以及多种形象的构造组合形式和不同的变形结果,综合地表现出了旋涡构造单元的典型区域构造特征。结合贵州特征初步探讨了“全球旋涡大地构造假说”在大地构造研究、成矿预测、地震预报等方面的理论与实际意义。     

措勤盆地色林错-申扎北剖面电性特征分析

这里介绍了大地电磁测深在色林错-申扎北剖面的应用,根据电性特征对盆地边界、基底埋深和盆地基本构造格架给出了初步认识。分析表明:色林错地区表现为"南隆北坳"特征,中北部凹陷最大深度接近5km,南部隆起部分基底埋深小于2km,发育郎山组和多尼组地层,盆地内发育多条断裂,控制了盆地形态。     

海南岛高精度航磁特征与居里等温面深度分析

海南岛高精度航磁数据分析及其居里等温面反演,对于探究海南岛及其相邻的南海大陆边缘的深部热结构具有重要研究意义。本文通过对海南岛航磁异常数据的化极和上延处理,分析了岛内不同构造单元的磁异常特征及其空间展布。并在此基础上,利用功率谱法,反演计算出岛内区域居里等温面的深度分布,结合海南岛区域地质演化、大地热流值、莫霍面与岩石圈深度以及地震测深剖面等资料,获得了如下认识：① 海南岛航磁异常带主要呈现近东西向与北东向展布,近东西向磁异常带被北东向异常错断和干扰,揭示了近东西向构造带要明显早于北东向构造带。② 海南岛居里等温面深度变化于16 ~ 34 km 之间,平均深度为24 km,其中,琼北新生代火山- 沉积盆地居里等温面深度明显偏深,大致相当于本区莫霍面深度,最深可达35 km,相对应的大地热流值偏低。③ 琼中- 万宁与东方- 昌江褶皱造山区的居里等温面深度明显偏浅,最浅仅为16 km,明显低于本区莫霍面深度,对应较高的大地热流值。④ 综合本文与前人研究结果表明,海南岛岩石圈厚度为55 ~ 90 km,为典型的去根减薄的岩石圈,莫霍面的温度为600 ~ 900 ℃,局部异常高的莫霍面温度,可能与本区软流圈地幔置换古老岩石圈地幔提供了热量有关。     

南海西北部重磁场及深部构造特征

通过对南海重磁数据的重新处理,得到南海西北部自由空间重力异常图、布格重力异常图、磁异常图和化极磁异常图,并对所反映的地球物理场特征加以分析。根据重力场资料对研究区的地壳结构进行了反演计算,结果表明地壳厚度在10～38km之间,总的趋势由陆向洋逐渐减薄,对应于地壳类型从陆壳、过渡壳到洋壳的分布特征。根据磁力资料计算了居里面深度,其埋深变化于11～27km之间,在陆区居里面是下地壳顶界面和莫霍面之间的另一个物性界面,而在海区则接近于莫霍面埋深。     

东昆仑东段深大断裂的新认识

青海东昆仑东段在地质上已划定有东昆中、东昆南、东昆北、布青山南缘、温泉-哇洪山等多条深大断裂构造.以东昆仑东段开展的10个图幅1:20万区域重力调查成果--布格重力异常为基础,依据窗口平均法、水平导数等数据处理方法提取的区域场及剩余场等丰富的重力异常信息,结合航磁异常等资料,对东昆中、东昆北等断裂构造的展布位置提出了新的看法,并根据重力资料新推断断裂构造12条,提出尖山-哈莉哈德山断裂为2个一级构造单元的分界,同时通过拟合布格重力异常长剖面的定量计算方法,获取了部分深大断裂构造在东昆仑东段的产状参数.