长江中下游成矿带及典型矿集区深部结构探测——SinoProbe-03年度进展综述

大陆现今的地壳结构和物质组成是地壳经历了复杂的动力学演化过程形成的"产品",保留着演化过程中重大地质事件留下的痕迹,使用现代地球物理探测技术对这个"产品"进行成像,不仅可以了解现今的构造和物质状态,还可以推演过去曾经发生的动力学过程.长江中下游成矿带是我国重要的铁、铜多金属资源基地,其形成的深部动力学过程一直是矿床学家...     

多尺度综合地球物理探测:揭示成矿系统、助力深部找矿——长江中下游深部探测(SinoProbe-03)进展

两个原因使我们必须开展深部探测.一是寻找深部资源,二是更好地理解形成和控制陆内成矿的深部动力学过程,预测新的矿集区.在深部探测专项、国家自然科学基金和地质调查项目资助下,作者在长江中下游成矿带及邻区开展了系统的多尺度、综合地球物理探测.包括:成矿带尺度的宽频地震探测及"廊带式"综合探测,矿集区尺度的骨干剖面探测和三维建模,矿田尺度的三维探测与反演模拟.探测结果在三个层次取得了一系列新认识和新发现,完善了相关探测方法技术.主要包括:揭示了成矿带岩石圈结构、深部过程及对成岩、成矿的控制,提出了成矿带形成的动力学模型,诠释了在狭窄的成矿带内形成大规模金属堆积的深部因素;揭示了典型矿集区地壳三维结构、组成和断裂分布,建立了矿集区三维结构模型和区域成矿模式,推断了主要控矿岩体、地层的空间展布,预测了新的找矿靶区;开展了"玢岩型"、斑岩型和热液型多金属矿床综合地球物理探测试验,总结了勘查模式,预测了深边部找矿靶区;提出了硬岩区反射地震数据采集设计、激发到接收的有效措施,探索了地震弱信号提取、噪声压制、静校正和偏移等处理新技术、新方法;提出了强电磁干扰区电磁去噪的数字形态滤波等技术,完善了二/三维带地形和考虑各向异性情况的电磁正反演技术.     

INDEPTH-Ⅲ地震层析成像--藏北印度岩石圈俯冲断落的证据

德庆-龙尾错剖面层析速度结构剖面揭示了在高原地壳发生缩短与增厚后,高速的印度大陆地幔岩石圈分为两层以不同角度向北伸展到(美)塘盆地的中部(33°N～34°N之间).上层在拉萨地块岩石圈(速度为7.9～8.0 km/s)之下向北伸展过程中发生断裂,形成若T断块,并下沉;下层以较大角度向北俯冲下去,并在32°N之下进人软流圈;发现北部有一浅一深2条低速带,可能代表地幔内温度较高的热流体的流动通道,并产生强烈的各向异性.浅处低速带与深部低速带有联系;此低速带与东部Wittlinger发现的34.5°N深部的高温低速体没有直接联系,后者呈NV-SE走向.     

新疆地学断面（独山子—泉水沟）走廓域及邻区地球物理调查综合研究

沿新疆地学断面 (独山子-泉水沟 )走廊域实施了多种地球物理方法调查研究。对岩石圈现今活动性、位场异常图像处理与岩石圈变形踪迹、地体基底构造与边界断裂划分等进行了综合研究。整条地学断面处于近SN向的挤压环境中。挤压力一方面来自印度板块向北的推挤 ,另一方面来自增厚岩石圈根带下沉的拖力。塔里木岩石圈呈刚性 ,且整体变形 ,对应力的传播起到放大的作用。阿尔金断裂向南延展进入西昆仑造山带 ,南端与泉水沟断裂相接 ,并且斜截了库地断裂和康西瓦断裂。中天山地体与北天山地体与准噶尔盆地统属同一基底构造区 ,南天山地体与北塔里木统属同一基底构造区。南北塔里木是 2个基底性质不同的地体。 4 0°N是分割南北塔里木的地体边界断裂。研究结果表明 ,新疆新构造运动不是古板块的简单复活。     

新疆塔里木—西昆仑宽频地震观测实验研究

利用获取的宽频地震数据，采用接收函数方法，获得了塔里木块体与青藏高原北缘西昆仑山结合部位的地壳及上地幔结构新信息。塔里木块体的地壳结构相对简单，其块体南缘的莫霍界面深度为42km，且向南倾斜，在西昆仑山前深度增加到50km左右。接收函数图象清晰地显示出，塔里木块体南缘和西昆仑山下存在南倾和北倾的构造特征，这些构造特征可以用地壳和上地幔相互穿插和变形的岩石圈碰撞模型来解释。     

大别造山带东部地壳结构的层析成像及广角反射的地震学研究

从层析成像和广角反射的角度,对大别造山带东部地震波速度结构进行了研究．层析结果清楚地显示了大别超高压变质带下方,高速异常体顶界面的埋深在海平面下1.5 km左右;扇形剖面直观地显示了作为南北大别界限的水吼——五河断裂,以45的倾角在上地壳底界面附近向下及南西方向延伸的情况;广角反射结果中还给出了大别超高压变质岩区上地壳底界面和下地壳中界面的反射特征．      

微地震台阵网天然地震层析成像技术在油田深层构造解析中的应用

天然地震层析成像相对于传统的反射地震方法而言是一种新的经济的勘探方法.这是由于天然地震层析成像所需的观测值直接来自于研究区下方发生的天然微地震,而反射地震却需要在研究区表面进行人工放炮.因此本工作是将天然地震层析成像方法应用于柴达木盆地西部某油田约100km2地区的深层构造的尝试性研究.626个地震事件的3289个P波到时的初步结果与研究区已知的大的构造吻合较好.该模型中非常显著的特征就是观测到一个北西向的背斜.此外,微地震的分布也与研究区中活动断裂带的位置基本一致.     

Crustal structure of the eastern Dabie orogenic belt from the seismic tomography and wide-angle reflection studies

IntroductionDuringtheMarchof1997,anactive-sourceseismicexperimentwasundertakenbyajointSino-GermanseismicprojecttoinvestigatethesubsurfacestructurebeneaththeDabieUHPMbeltwithintheframeworkofinternationalContinentalScientificDrillingProgramme(ICDP).ThetargetareaislocatedbetweenYuexiandQianshaninAnhuiProvince,andgeologicallyonthejunctureoftheDabieorogenicbeltandtheTanlufault(Figurel).Thisexperimentisparticularlydesignedsinthefieldcombinedwiththeinterestsofseismictomographyandwide-anglere…     

苏门答腊地震对柴达木地方震的触发作用

2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊西北海域发生40年来最强烈的地震,造成巨大伤亡和财产损失.大地震在4000km外的柴达木盆地西部地区狮子沟地震台阵网上有长达1000多秒的明显记录,也触发柴西地区地方震的发震频率在大地震之后一天内提高了10倍.从大地震触发的地方震活动分布来看,触发地震的发震断裂是英雄岭南侧花土沟断裂和红柳泉断裂.      

长江中下游地区成矿深部动力学机制：远震层析成像证据

长江中下游成矿带是我国东部重要的矿产资源基地。前人研究认为该地区的成矿作用与中生代大规模岩浆活动密切相关,但关于成矿的深部动力学机制仍存在着分歧。本研究利用远震层析成像方法获得了研究区下方整个上地幔内的三维速度结构,采取以下措施:(1)46个固定台站和67个流动台站记录的678个远震事件的17000余条P波波形;(2)利用改进的多道互相关技术直接从波形数据中提取相对走时残差信息,提高了数据处理的精度和效率;(3)地壳校正消除地壳不均匀性的影响;(4)检测板测试最佳网格间隔,水平方向为0.5°×0.5°,垂向为50~100km,从而可以保证结果的可靠性。最终的层析成像结果表明成矿带地区下方的上地幔内存在"两高一低"的速度异常体,浅部的高速体可解释为现存的岩石圈,深部的高速体则为拆沉的岩石圈,而夹在中间的低速体为上涌的软流圈热物质发源地。我们的成像结果为成矿的拆沉模式提供了有力支持。该模式认为岩石圈的拆沉导致软流圈物质减压熔融,底侵在壳幔边界,最终爆发大规模岩浆活动和成矿作用。结果清楚地显示出拆沉的岩石圈已经下沉至上地幔底部,而且在其上方存在着明显的软流圈热物质。此外,成像结果还显示出深部的高、低速体的走向与成矿带走向基本一致,并且由南至北逐渐变浅。这些特征与成矿带的成矿阶段密切相关。但遗憾的是,成像结果无法提供软流圈物质起源的信息,有待今后进一步研究。