鲁西隆起重磁异常特征及其构造活动性分析

通过对鲁西隆起区重磁资料的分析和反演计算,研究了沂沭断裂带、齐河—广饶断裂带、聊城—兰考断裂带、丰沛断裂带以及地块内部断裂的重磁异常、莫霍面和居里面深度特征,并讨论了鲁西隆起的地质构造特征和构造活动性.结果显示:鲁西隆起基底广泛出露,沉积层主要分布在由断裂下降盘控制的凹陷内,区内断裂深度达20 km以上,其中蒙山断裂深入至上地幔,控制了蒙山金伯利岩型金刚石矿的产出;鲁西隆起区莫霍面深度为30—35 km,整体呈向西开口的箕形,地块中部地壳厚度较厚,除西侧地壳呈阶梯状增厚外隆起地块四周地壳逐渐减薄;居里面深度介于20—33 km之间,中部地区较深,为整体稳定的地块,断裂带分布位置对应于居里面梯度带;地震活动主要集中于断裂带与莫霍面梯度带交会区以及断裂带上的居里面突变区.      

川西高原重磁异常特征与构造背景分析

川西高原位于青藏高原东缘,是我国大陆地壳构造变形及地震活动最强烈的区域.利用最新重力、航磁资料,通过异常分析和反演计算,研究了该区鲜水河断裂、理塘断裂、金沙江断裂的重磁异常特征、莫霍面特征、居里面特征,分析得出了这些断裂的深部地质结构与构造背景.计算表明:川西高原莫霍面东南浅、西北深,地壳厚度在43~63km之间.居里面特征表现为条带状,深度在17~23km之间.其中,鲜水河断裂带对应莫霍面深度梯度带,居里面为高低起伏圈闭.理塘断裂带北段莫霍面局部隆坳相间,南段莫霍面逐渐抬升,居里面呈现由西向东加深的梯度带.金沙江断裂带,居里面形成局部抬升,深部可能存在高温地热异常源.综合分析认为,川西高原地壳结构主要特点为:增厚的下地壳,热-塑性变形的中地壳,脆性变形的上地壳.     

东大别地磁剖面磁异常的匹配滤波分析与地震研究

利用匹配滤波方法对东大别造山带内的六安—英山、白塔畈—无为、金寨青山—万佛湖三地磁剖面异常数据进行局部与区域异常场分离;基于区域异常场分离结果利用近似线性反演方法对各剖面的居里面埋深进行了定量计算;并结合构造及地震资料对东大别造山带内的地震活动与居里面的关系及其地震成因机制进行了初步研究.结果表明:剖面磁异常曲线较好地反应出研究区构造基底性质之间的差异性,与居里面埋深呈现出较好的镜像关系;居里面的起伏较大约为14km,埋深最浅处位于霍山地区;地震空间分布与居里面相关,主要发生在居里面的梯度带上;居里面梯度带之间的温度差异形成的热应力可能是霍山地区地震发生的直接动力源.居里面反演结果也为晓天—磨子潭断裂下方莫霍面垂向错断提供了证据.     

中国东部及邻近海域磁异常数据所揭示的深部构造

通过对中国东部及邻近海域磁异常数据的化极和上延处理,全面分析了不同构造块体和区域深大断裂的磁异常特征和空间展布,并在此基础上,通过计算化极后的磁异常数据的径向平均振幅谱,反演计算出区域居里等温面的深度分布．研究发现磁异常的化极和上延处理有效地增强了区域构造带（大别造山带、郯庐断裂、钓鱼岛隆起等）的边界特征．计算得到的居里等温面深度在19．6～48．9km之间,平均深约31．7km,下扬子地区的苏北盆地和南黄海盆地的居里等温面明显较深,最深可达35km左右,而其周围区域的居里等温面深约25km,表明了下扬子地区的苏北盆地和南黄海盆地在构造演化以及基底岩性和结构上的独特性．从区域上看,沉积盆地（苏北盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地）的居里等温面一般较深,而周围隆起区（钓鱼岛隆起、浙闽隆起）的居里等温面一般较浅．在火山活动区（琉球岛弧、济州岛周围）以及沿江绍断裂海域部分居里等温面隆升非常明显,表明来自深部强烈的岩浆或其他地热活动．     

利用重震资料研究豫北及邻区地壳结构特征与地震分布

文中利用小波多尺度分解方法对豫北及邻区重力场进行了波场分离,得到多阶重力小波细节及区域重力场信息。随后利用Parker法密度界面反演对该区Moho界面进行了反演分析。通过对不同阶次小波细节的分析研究,并结合该区内已有3条地震测深剖面资料,对该区地壳深部结构进行了深入研究。结果表明,研究区壳内结构以隆坳相伴的密度非均匀分布为主,其密度在横向和纵向上均存在明显的非均匀性。其中,中上地壳重力场特征与地表地形地貌特征具有对应关系,中下地壳以大尺度的高、低重力异常为主,几个主要的凹陷盆地表现出低速低密的特征。同时Moho面埋深起伏变化较大,形成了区域地壳厚度的分块构造格局。其中,研究区内Moho面起伏比较大的区域位于盆地向太行山过渡地带,为Moho面陡变带。盆地区Moho面整体以上隆为主,但存在局部起伏变化,地壳厚度最小约31km,最大约37km;由于重力均衡作用,西北部太行山区地壳厚度较大,约41km,但地壳平均密度较低。研究区的地震多发生在局部存在Moho面上凸区附近密度变化的过渡带周缘,孕震机制可能与上地幔物质上涌底侵、中下地壳存在低速低密结构以及深大断裂的贯通有一定关系。同时深大断裂也对区域地震分布起到了控制性作用。     

南海深部构造特征及其地质意义:来自重磁位场反演的认识

莫霍面和居里面是认识深部过程重要的地质与地球物理界面.为了进一步理解南海深部构造活动与洋盆扩张的关系,本文以OBS剖面和深反射地震剖面作为约束,对卫星测高重力异常进行海水、沉积层影响校正,采用最小曲率位场分离方法消除局部密度体的重力影响,获取了反映莫霍面起伏的重力异常,并利用双界面模型重力场快速反演方法计算得到了南海地区莫霍面深度值.通过与居里面起伏的对比研究,发现南海莫霍面和居里面整体均表现为"洋盆浅、周缘深"的菱形特征,两者在洋陆转换区呈现明显的窄梯级带特征,反映了南海扩张期岩石圈的强烈伸展减薄、南北向构造拉张作用等深部构造过程.洋盆莫霍面和居里面的西南向楔形形态是对南海由东向西渐进式扩张的深部构造响应.洋盆南部莫霍面浅于北部,这与扩张中心逐渐向南迁移的特征一致,而洋盆居里面南深北浅的特征则可能与洋盆的简单剪切扩张方式以及洋盆北部的岩浆活动更活跃有关.南海地区莫霍面和居里面呈现交错叠置关系,南、北陆缘表现为明显的深部构造差异,说明南海为非对称式扩张.北部陆缘区居里面深度浅于莫霍面,而洋盆区和南部陆缘区居里面深于莫霍面,这与南、北陆缘性质的差异和南部陆缘复杂的中-新生代俯冲碰撞等构造演化相关,而洋盆区居里面深于莫霍面的现象推测与大洋上地幔橄榄岩蛇纹石化导致的岩石磁性增强有关.     

中国东北地区航磁特征及居里面分析

中国东北地区位于西伯利亚和华北地块之间,中、新生代本区受西太平洋板块俯冲的影响,由于多期构造作用,导致地质构造形态极为复杂.本文通过分析航磁异常场,认识研究区的构造特征,并利用航磁异常数据的功率谱法反演居里等温面.航磁异常场和居里面分布特征均揭示研究区地质构造发展具有继承性;通过居里面起伏变化特征,并结合满-绥地学断面、及与大地热流分布的关系,讨论研究区地壳的热结构状态特点,结果显示居里面起伏趋势与软流圈起伏具明显的相关性;结合地震活动和地震层析成像研究,探讨了太平洋板块俯冲受阻引起岩浆和火山活动,进而导致居里面上隆的影响机制.     

基于融合重力异常的大别造山带东段莫霍面反演研究

利用实测布格异常和EGM2008重力异常融合结果,采用频率域位场反演方法计算大别造山带东段莫霍面三维空间分布,结合区域地质构造和地震活动等资料讨论大别造山带东段莫霍面分布特征及其构造含义等。研究结果显示:①莫霍面空间分布体现了块体构造差异,大别造山带莫霍面最深,最大深度达42km,显示东大别造山带存在明显山根,扬子地块深度次之,华北地块最浅;郯庐断裂带及其东侧区域存在莫霍面上隆带;②大别造山带北侧和南侧莫霍面陡变带分别位于青山—晓天断裂附近和襄樊—广济断裂以北,体现华北地块和扬子地块向大别造山带之下俯冲的构造特征,指示了深部构造缝合带位置;莫霍面深度特征表明郯庐断裂带区域构造边界带属性明显,其切割深度至少达到壳幔边界,大别造山带商城—麻城断裂两侧经历了差异隆升;③研究区域绝大多数地震发生在莫霍面以上深度,莫霍面深度陡变带、上隆带及不同莫霍面深度特征区的转换带为区域地震活动提供了深部构造条件。     

1605年琼州大地震震源区区域重、磁场特征及深部构造背景研究(Ⅰ)

作者对1605年琼州大地震震源区区域重、磁资料,依常规方法进行了一系列数据处理,包括布格重力异常的浅层沉积校正,向上延拓(9个上延高度)、滑动平均(6个方域窗口)、莫氏面反演,以及航磁△T的化极、化极向上延拓(6个上延高度),航磁△T的△X、△Y、△Z三个分量在垂向上的一阶导数、磁源重力、居里面反演等计算处理。本文系统阐述了各项计算处理的结果及其反映的重、磁场特征,指出所论区域重、磁异常等值线的展布及变化都很有规律,各项异常等值线中的主要梯级带及同形扭曲带,不同类型、不同方向的异常交接带,大体上比较吻合,可以互相对应,互为检验和补益;并且,其线性异常、异常等值线展布的梯级带或同形扭曲带,均以北东东走向有规律地分布为主,北北西—北西及北东走向者居次要地位。     

利用重、磁资料研究五台——恒山地区构造格局

五台恒山地区是我国重要的银、锰、金及多金属成矿区.区内矿产与中生代岩体分布具有密切关系.而中生代岩体主要受断裂构造控制.因此,利用重、磁资料研究五台恒山地区的断裂构造、岩体分布及构造单元,为进一步划分成矿远景区提供地球物理依据.利用归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)技术推断研究区断裂分布,共划分断裂23条.其中一级断裂6条.二级断裂17条;利用剩余异常研究岩体的分布特征,共推断隐伏岩体34处。主要分布在五台山、恒山及灵丘一带:根据断裂和岩体的分布特征及重、磁异常场的分区特征,结合相关的地质资料,将研究区划分为11个构造区,主体走向为NE和NNE向.研究表明.NE向断裂对构造单元的展布和岩体分布起主要控制作用,并且岩体主要分布于五台山中部NE、NW及近EW向断裂的交汇处.同时位于不同构造单元的分界处.     

郯庐断裂带江苏段及邻区航磁异常与深部构造特征

收集了郯庐断裂带江苏段及周边地区较大比例尺的航磁异常数据,通过水平及垂向求导、欧拉反褶积处理、居里面反演及剖面建模,系统分析了区域地壳磁性结构、断层空间展布及深部构造特征,并揭示了其与地热、地震以及岩浆活动的相互关系.研究表明:(1)区域航磁异常场具有明显的分区性,线性特征明显的航磁异常高值区基本由断裂主控,为岩浆沿断层侵入、灌入导致,而线性特征不明显的航磁异常高值或者低值区主要与磁性基底的埋深有关,其中郯庐断裂带形成NNE向的串珠状高磁性异常条带.(2)航磁场及其方向导数图显示区域发育17条主要断裂,其中郯庐断裂带与周边的10条断裂处岩浆活动剧烈;欧拉反褶积结果显示研究区磁性基底埋深在郯庐断裂带处及其两侧不同构造单元处存在差异;居里面反演结果表明郯庐断裂带为居里面坳陷区,该处为热流值及地温梯度低值区.剖面建模结果揭示郯庐断裂带底部可能存在大范围的基性及超基性岩浆岩,且推测断层剖面延伸形态为张扭性的"负花状构造".(3)以无锡—宿迁断裂为界,郯庐断裂带南北两侧在原始航磁场、航磁梯度场以及欧拉反褶积结果中均体现出了明显的分段性,表现为北侧航磁异常值更高、航磁梯度场波动更加剧烈且磁性基底埋深更浅.     

中国陆域居里等温面深度特征

基于最新编制的1/100万全国航陆域磁异常图数据,采用功率谱法对中国陆域的居里点深度进行了估算,获得了8004个居里点深度,完成了中国陆域居里面深度图的编制,首次完整的展现了中国陆域的居里面起伏特征.研究表明,居里面在稳定地块表现为坳陷,埋深为28~45km,如塔里木盆地,准噶尔盆地,柴达木盆地,可可西里—巴颜喀拉坳陷区,扬子盆地区,华北盆地区,松辽盆地,二连盆地,巴彦浩特—武威—潮水盆地,珠江口—琼东南盆地等.华北盆地区的居里面深度与塔里木陆块和扬子陆块有较大的差异,相对偏浅,这可能与华北陆块遭受了复杂的后期改造,导致软流圈上隆和岩石圈减薄有关.可可西里—巴颜喀拉地块是青藏高原北部发育的呈NWW向展布的巨型居里面坳陷带,其原因是该地区发育大面积的三叠系沉积地层和较少的岩浆活动,这些稳定的地块都具有莫霍面隆起和居里面坳陷的特征.在活动频繁的造山带居里面以隆起为特征,埋深为18~26km,如东北部山岭区、西北部山岭区、秦岭—大别山地区、西昆仑—西藏—三江—康滇地区、东南沿海地区等.这反映了构造运动及岩浆活动所引起的地壳地温梯度的差异.根据我国816个大地热流数据,对比研究居里面深度与地温梯度和大地热流的关系,结果显示居里面深度与热流值并非线性关系,居里面深度大于30km时,热流值较低,均小于100mW·m~(-2);在居里面深度小于30km的地区,热流值变化范围较大.并且,随着热流值的升高,热流值有向中国东部沿海、藏南—三江地区、秦岭—大别地区、辽东等集中的趋势,这些地区都呈现出居里面隆起的特征,是地热资源勘探开发的重要远景区.     

麻城1932年6.0级地震区地球物理场与深部环境研究

研究了麻城地区重、磁异常场特征、经反演计算获得了深部结构特征。对重力布格异常利用Ｐａｒｄｅｒ－Ｏｌｄｅｎｂｕｒｇ快速位场反演方法计算出莫霍面的展布，对航磁异常利用对率谱法和矩谱法计算出居里面深度。在此基础上，探讨该震区深部蕴震条件。主要结论是：①麻城－团凤断裂带为该区切割较深的主要控震构造；②１９３２年麻城６．０级地震发生在区域重力异常等值线梯度最大处，磁力异常区局部正异常间的低值带，莫霍面及居面     

内蒙古北山地区地球物理场特征与构造分区及深部结构研究

内蒙古北山地区构造分区和深部结构历来为众多地质学家所关注,本研究从地球物理入手,采用有效的技术方法对区域重磁资料进行了处理分析,根据数据处理后的解释结果,将研究区划分为哈萨克斯坦板块东缘构造区和塔里木板块北缘两大Ⅰ级构造区以及6大Ⅱ级构造小区.推断划分北西向深大断裂构造带5条和北东向断裂构造7条.初步判断、圈定出多处磁性块体,并划分出基性岩体、中酸性岩体的分布若干处.结合重磁、地震和地质资料,对深部构造、莫氏界面和基底起伏进行了分析研究.研究结果深化了区域地质和深部构造认识,对研究区内成矿规律研究和矿产资源勘查具有一定的指示意义.     

黄海及邻区莫霍面起伏特征

针对地壳构造形成的动力学机制,在广泛收集区域地质、地质构造和地球物理等资料的基础上,着重对重力数据进行了数字化、坐标、重力公式、投影方式和比例尺的统一化处理,进而进行了网格化处理.为将区域异常和局部异常分离开来,以便以对深部构造的系统研究,笔者选取趋势分析法分别对研究区内预处理后的布格重力异常数据(Δg)进行了三维多项式迭代拟合计算,得到了区域布格重力异常二阶、五阶、十阶趋势分析结果.继而,利用二级近似公式迭代法对布格重力异常五阶趋势分析区域异常数据进行了三维运算处理,得到了黄海及周边地区的莫霍面埋深值.分析了黄海及邻区莫霍面起伏特征,并进行了深部构造区划,探讨了深部断裂构造与莫霍面起伏间的成因联系,为深部构造和活动断裂演化的地球动力学研究提供了依据.     

安徽贵池矿集区深部精细结构——来自综合地球物理探测结果的认识

安徽贵池矿集区是长江中下游成矿带中重要的铜多金属矿集区,随着浅表找矿难度的加大,急需了解矿集区深部结构为深部找矿提供深部找矿提供指示.为揭示贵池矿集区深部地壳结构格架、控岩、控矿构造和岩浆系统的空间结构,深化对成矿作用的认识,在该区实施了两条长度各约60km垂直于构造走向的反射地震和MT探测剖面,通过对MT数据有针对性的去噪和反演,获得了研究区10km以浅的地电结构;通过对反射数据的层析反演静校正、叠前保幅多域去噪、精细速度分析和叠前时间偏移等处理,获取了该地区地壳结构的地震成像剖面.结合区域地质构造背景和针对性处理的区域重磁数据,对两条综合探测剖面的反演处理结果进行了分析与解释,研究发现了本区地层的构造反射特征、地壳结构特征和Moho特征,厘定了盖层与基底之间的区域滑脱面、中下地壳滑脱面和Moho面的深度和形态.发现了地壳上冲和俯冲的反射特征,可能是华夏块体与扬子块体晋宁期发生板内碰撞的痕迹.高坦断裂是一个深达地壳级的断裂,其南北两侧具有不同的重磁特征、电性结构特征和地震反射特征,该断裂可能是深部流体上涌的通道,岩浆和地幔热液沿断裂上涌并沿地层和裂隙侵入中上地壳,形成岩基或岩体,或与围岩发生强烈矿化作用形成贵池矿集区多金属矿床.     

中国中南地区综合地质地球物理研究

利用重、磁和天然地震资料对中南地区进行了综合地质地球物理研究.根据研究区的重、磁异常的分布特征,可将其分为4个重力异常区、3个航磁异常区.根据重力资料反演计算得到的研究区的地壳厚度在295～41 km之间,总的趋势为西厚东薄,地壳厚度与地形起伏基本上呈镜像关系.根据磁力资料计算得到的研究区居里界面在12～40 km之间变化.地震层析成像结果表明研究区内的速度分布总体上体现了纵横交错的断块特征.在纵向尺度上,江汉－洞庭盆地以及周缘造山带的上地壳结构变化不大,中地壳和下地壳则普遍受到现今构造活动的改造,以致岩石的结构发生了一定的变化.它们主要表现为低速区域的扩大,尤其是在地壳下部尤为突出,这与断陷盆地的拉张以及造山带岩石层的底侵和拆沉作用密切相关.通过对研究区地球物理场的分析计算,在研究区共提取主要断裂带34条.根据岩石层板块大地构造理论,依据岩石层结构、地壳结构和结晶基底等深部结构的不同,将研究区中板内不同构造单元——块体作为一级构造单元,块体之间的深大断裂带作为块体的边界——块体结合带,据此原则在研究区中划分出两个一级构造单元,五个二级构造单元.     

基于磁力资料的南海及邻区磁性基底和居里面深度特征研究

磁性基底和居里面是研究地壳和岩石圈的地质构造和热演化过程的两个重要磁性界面.为了研究南海及邻区磁性基底和居里面所反映的深部构造及其热活动的地质效应,本文在对磁异常进行化极处理的基础上,采用最小曲率位场分离方法,获得了磁性基底和居里面引起的化极磁异常,利用双界面模型快速反演方法,反演了南海及邻区的磁性基底和居里面深度,研究了磁性基底、居里面深度及其分布特征,讨论了磁性基底、居里面与新生界深度之间相关性特征及其地质意义.研究表明,磁性基底深度5~20 km,洋盆南北两侧磁性基底走向分别以NE、NEE向为主,中南半岛周缘磁性基底呈NW、NNW走向.居里面深度15~32 km,宏观表现为"洋壳浅、周缘深"及周缘"北浅南深"的特征,洋盆地区居里面深度呈现"西南浅、东部深",洋壳与陆壳接触带在居里面深度上表现为梯级带特征.新生界深度与磁性基底深度相关性（Correlation between the depth of magnetic basement and Cenozoic,CDMBC）多以不规则形状分布,在盆地的沉积中心呈现正相关;新生界深度与居里面深度相关性（Correlation between the depth of Curie surface and Cenozoic,CDCSC）多呈NE、NEE向带状正相关分布,走向与盆地走向一致;莺歌海盆地、琼东南盆地、万安盆地南部和曾母盆地CDMBC呈正相关、CDCSC呈负相关,莺歌海相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形隆起而抬升,磁性基底张裂下沉,发生大规模沉降引起;琼东南盆地相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形下坳而下降,沉积中心与磁性基底下沉方向一致;万安盆地和曾母盆地相关性特征推测为：深部流体沿南海西缘断裂直接进入地壳,引起该处居里面深度变浅.     

安宁河地区地壳深部构造及其与地震的关系

本文根据安宁河地区布格重力异常资料进行位场变换后得到的深部重力异常,采用质面压缩法反演得出了莫霍面深度。研究了该区深部构造特征,利用重力垂直二次导数定性地划分了该区的深部断裂,对深部构造与地震的关系进行了探索性研究。认为:(1)该区处于青藏块体与华南块体的交接地带,深部构造特征也表现了这种交接带的复杂性;(2)地壳深部受近东西向构造影响十分强大,南北向的安宁河断裂在西昌以南段无深部构造背景显示;(3)强震活动区与深部构造关系密切,处于特殊构造部位的西昌——冕宁段今后仍是强震重复发生的地段。     

东海磁场特征及居里面分析

利用东海及邻域最新的磁力异常数据,分析东海的磁场特征,并利用该磁力数据计算东海的居里面,分析解释居里面特征及地质特征.研究表明,从陆区、陆架盆地到冲绳海槽中部,磁力异常呈正负相间变化,最大值出现在福建沿海地区,居里面深度在15～27 km之间变化;从冲绳海槽中部到琉球群岛,磁异常从正磁异常变为负磁异常,居里面深度在15...