呼和浩特—包头盆地岩石圈细结构的深地震反射探测

跨呼和浩特-包头盆地(以下简称"呼包盆地")完成的91.8km长的深地震反射剖面,揭示了呼包盆地的岩石圈精细结构和断裂的深、浅构造特征.结果表明,本区地壳和岩石圈具有清晰的层状反射结构特征,其中,地壳厚度约45~48km,岩石圈厚度约82~87km.莫霍面在大青山之下出现约3.5km的抬升,暗示大青山的隆升不是因为地壳物质增厚所致,即大青山可能不存在"山根".呼包盆地为南浅、北深的"箕状"断陷盆地,盆地沉积层最厚处位于大青山山前,其厚度约为7~8km.鄂尔多斯北缘断裂和大青山山前断裂作为呼包盆地的南、北边界断裂,在剖面上均表现为由3~4条断裂组成的"Y"字形断裂构造,它们对呼包盆地的形成、地层沉积、基底变形和地震活动都有重要的控制作用.剖面揭示的岩石圈深断裂位于大青山山前断裂的下方,该断裂向上进入上地壳,向下切割中-下地壳、莫霍面,进入上地幔.深断裂的存在为深部热物质的上涌与能量强烈交换提供了通道,而上涌的软流层物质与岩石圈地幔发生交代和侵蚀作用导致岩石圈减薄.     

昆明盆地基底断裂地震勘探测线设计及施工参数试验分析

为了对昆明市活断层构造的深浅关系有更深入的了解,在浅层地震反射勘探的基础上,布设了一条东西向、横跨昆明盆地的中深层探测剖面KM4测线,通过对测线参数的试验与分析,确定了适合昆明盆地反射地震勘探的施工参数,采用该施工参数,开展了有效勘探深度为2～3 km的中深层反射地震勘探,确定了目标区隐伏活断层在盆地深部与盆地基底展布的异同及空间关系,探测到了昆明盆地深部断层的基本位置,确定了浅部断层与盆地基底断裂间的关系.对该测线的设计和参数采集试验分析,为城市和山区的活断层探测提供了宝贵的经验.     

利用地震折射和反射波资料研究银川盆地浅部结构和隐伏断裂

银川盆地是华北克拉通西部构造活动较为强烈的一个新生代断陷盆地.为了研究银川盆地的地壳浅部结构和活动断裂特征,我们利用2014年在银川盆地完成的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法得到了银川盆地高精度的基底P波速度结构和构造形态;考虑到仅根据速度结构剖面还难以确定断裂的准确位置、断层上断点埋深、断层的近地表构造组合样式等特征,研究中还采用浅层地震反射波勘探方法对银川盆地内的隐伏断裂和1739年平罗8.0级地震的地表破裂带浅部结构进行了高分辨率成像.研究结果表明:银川盆地与两侧地块的浅层P波速度结构和沉积盖层厚度差异较大,银川盆地总体呈现出明显的低速结构特征,盆地基底面起伏变化较大,基底最深处位于芦花台断裂和银川断裂之间的银川市下方,其深度约为7000~7200 m;贺兰山隆起区显示为明显的高速特征,地表出露中-古生代基岩地层,缺失新生代地层;鄂尔多斯地块西缘的浅层P波速度明显高于银川盆地,基底埋深相对较浅,推测其新生界地层厚度小于2500 m.浅层地震反射剖面揭示的地层反射界面形态和断裂的浅部构造特征非常清楚,黄河断裂、贺兰山东麓断裂、银川断裂和芦花台断裂不仅是错断盆地基底的断裂,而且还是第四纪以来的隐伏活动断裂,这些断裂的交替活动形成了"堑中堑"的盆地结构,并对银川盆地的形成、盆地内的新生代地层厚度和第四纪沉降中心具有重要的控制作用;在近地表这些断裂表现为由2~3条断层组成的"Y字形"断裂构造,且主断裂的最新活动可追踪至晚更新世末期或全新世,是构造继承性活动的结果.本文的研究结果不仅可为进一步分析银川盆地的基底结构、隐伏断裂特征和活动构造研究等提供新的地震学证据,而且还可为该区城市规划中避让活动断层提供科学依据.     

昆明盆地形成模式及其演化

根据昆明及邻区2000多个地震(ML≥2．0)的P波初动资料，分析昆明盆地区域构造应力场，昆明盆地的形成模式；根据昆明盆地新生代地层、断裂活动方式及断裂活动时代，提出昆明盆地形成、演化及发展趋势。     

昆明盆地的地质构造特征

根据昆明盆地新生代地层分布特征，分析昆明盆地的形成时代，并通过分析昆明盆地的主要断裂及其活动性、昆明盆地的基底构造，对昆明盆地的地质构造特征进行研究。结果认为，昆明盆地的形成时代为上新世中晚期，中更新世－晚更新世为昆明盆地全盛时期；控制昆明盆地形成与发展的有四组主要活动断裂；昆明盆地的基底构造表现为“两凹夹一隆”的构造形式。     

贺兰山和银川盆地的岩石圈结构和断裂特征——深地震反射剖面结果

位于南北构造带北段的贺兰山和银川盆地是华北克拉通西部的一个板内构造变形带和活动构造带,有着复杂的形成和演化历史,对该区复杂的地质构造和现代地震活动有着重要的控制作用.2014年初,跨银川盆地和贺兰山完成的长度135km的深地震反射剖面揭示了该区的岩石圈层结构和断裂的深浅构造特征.研究结果表明,沿剖面莫霍面埋深自东向西逐渐加深,地壳厚度40~48km,且不同构造部位的地壳反射结构图像、速度分布、壳内界面形态和莫霍面起伏存在着明显差异.深地震反射剖面揭示,贺兰山两侧有着不同的断裂构造特征,在贺兰山东侧,黄河断裂、贺兰山东麓断裂以及银川盆地内的多条隐伏断裂均为第四纪以来仍在活动的正断层,控制了银川盆地的新生代沉积,在剖面上呈"负花状"构造展布;在贺兰山西侧,巴彦浩特断裂和贺兰山西麓断裂在剖面上表现为东倾的逆冲断层,使得贺兰山隆起区的中生代地层发生褶皱、冲断和结构变形;地壳深断裂位于银川盆地的西侧,该断裂倾角陡直,向下错断中-下地壳和莫霍面,向上可能与两组上地壳断裂相联系;这套不同时期形成的走滑、逆冲和正断并存的深浅断裂系统是该区盆山耦合、地壳结构变形和壳幔结构变化的构造条件.深地震反射剖面揭示的另外一个重要现象是,在贺兰山和银川盆地之下还存在有一组强能量的上地幔反射波组(UMR),其界面深度约为82~92km,暗示该区上地幔中存在有速度跃变层或速度间断面,反映了该区上地幔结构的纵向不均匀性.探测结果为进一步分析研究华北克拉通西部复杂的深部结构、不同地块的结构差异和深浅构造关系等提供了地震学证据.     

临汾盆地地壳精细结构和构造——地震反射剖面结果

采用深、浅地震反射相结合的探测方法,对临汾盆地的地壳结构和隐伏活动断裂进行了研究.结果表明,研究区地壳具有清晰的上、中、下地壳结构特征,其地壳厚度约为38~42 km.临汾盆地为典型的半地堑沉积盆地,盆地沉积层最深处约为5~6 km.莫霍面在临汾盆地下方出现约3 km的上隆,其展布形态与盆地基底呈“镜像”对应关系,显示出临汾盆地为拉张作用下的纯剪切盆地模式.深地震反射剖面揭示的一系列铲状或面状正断层在剖面上表现为“负花状”构造特征,其中,罗云山山前断裂和浮山断裂为临汾盆地的东、西边界控制断裂,具有规模大、切割深度深和多期活动的特点,对临汾盆地的形成、地层沉积和褶皱以及地震活动都有重要的控制作用.研究结果为深入理解该区的深部动力学过程、分析研究深浅构造关系、评价断裂的活动性提供了依据.     

桃川-户县断裂渭河盆地隐伏段的展布与结构特征

渭河盆地新生代以来断裂活动和沉积作用强烈,隐伏活动断裂发育,近EW向的桃川-户县断裂是其中之一.探明桃川-户县断裂在渭河盆地中的展布位置、结构特征以及晚第四纪活动性,对于当地的地震构造及强震危险研究具有重要意义.为此,文中依托"兴平活断层项目"布设了7条浅层地震测线,基于探测结果并结合已有的浅层和中深层地震剖面确定了桃川-户县断裂及其次级断裂在渭河盆地内的存在与隐伏位置.结果显示,桃川-户县断裂(F8)西与太白盆地南缘断裂相连,自周至县汤峪镇穿出秦岭北缘进入渭河盆地后隐伏于地表松散层之下;先呈NE走向斜穿周至县城,向E逐渐转向近EW走向,在周至和户县之间呈现局部朝N凸出的弧形展布,再向E至户县引镇附近与铁炉子断裂相接.另在周至北和户县北之间存在与F8断裂大致平行展布的反向次级断裂(DF3).文中还揭示出在渭河盆地中段,秦岭北缘断裂、渭河断裂和桃川-户县断裂连同它们的分支断裂一起构成了1个大型的负花状结构断裂带;其中F8和DF3断裂及其次级断裂组成1个次级的负花状构造带.结合相关的钻孔剖面等信息的分析表明,在研究区内,以F8断裂为主断裂的构造带自晚更新世以来是活动的,属于活动断裂.文中最后讨论了渭河盆地内的断裂带表现出负花状而非阶梯状结构的可能原因.     

鄂尔多斯—中秦岭—四川东部的重力异常场与深部地壳结构

本文基于在跨越鄂尔多斯盆地、中秦岭造山带与渭河盆地、四川盆地东部长达1010km的综合地球物理探测剖面,实地采集的最新高精度重力位场数据,分析了不同构造单元的重力位场特征,构建了该剖面区域的地壳密度结构模型.进而通过分析地壳内部不同密度界面的横向差异特征及分区,确定了该剖面区域内的断裂分布,提出了鄂尔多斯盆地—中秦岭造山带—四川盆地的"盆-山-盆"型构造体系的新认识.     

深井盆地南缘断裂特征与活动性研究

深井盆地是山西断陷盆地带北段内部一个规模很小的次级盆地,为中更新世以来发育的三角型山间小型盆地。盆地附近断裂发育,构造复杂,深井盆地南缘断裂为主控边界断裂,控制着盆地的发展演化。本文通过对地形地貌、断裂剖面、地层测年及地震活动等方面的分析和研究,获得了断裂活动时代和活动速率等参数,综合阐述了断裂的空间展布及活动特征。研究表明:深井盆地南缘断裂晚第四纪期间仍在活动,最新活动时代为晚更新世晚期;断裂具有分段性,西段长约6km,多处可见断裂错断晚更新世地层剖面,属正断倾滑性质;东段表现为盆地与黄土斜坡直接接触,由西向东断裂地貌表现逐渐减弱,未见明显的断裂剖面,止于NW向构造,附近发生的4次4 3/4级地震与该段断裂关系密切。