青藏地区面波高分辨率层析成像

通过搜集198～2001年间亚洲、部分欧洲及西太平洋地区台网44个数字地震台记录的187个地震事件,约1 500条三分量长周期数字化地震记录.从中挑选出390条很好地覆盖了青藏高原及邻区大圆传播路径,采用面波频散反演方法,对70°E～110°E,10°S～45°N范围地壳上地幔不同深度(8～430 km)进行1°×1°高分辨率三维S波速度成像.根据成像结果对青藏高原的地壳厚度进行了推断,讨论了青藏高原的构造演化及其动力学特征.     

东亚及西太平洋边缘海高分辨率面波层析成像

根据欧亚大陆及西太平洋地区58个数字地震台站约12000个长周期波形记录,挑选出4100条面波大圆传播路径,采用面波频散及波形拟合反演方法,对东亚及西太平洋边缘海地区(60°E-160°E,20°S-60°N)的地壳上地幔进行了高分辨率三维S波速度成像. 结果表明,从上地壳到70km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布. 自地中海经土耳其、伊朗、喜马拉雅山到缅甸、印尼群岛的特提斯汇聚碰撞带,显示为低速异常链. 从85km至250km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条巨型低速异常带,西部地区为高速异常分布.以东经110°E为界,东西两部分岩石圈、软流圈的结构与深部动力过程有着巨大的差异. 此界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区,东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区.     

东亚西太平洋巨型裂谷体系岩石圈与软流圈结构及动力学

笔者根据地震面波层析成像结果，对欧亚大陆及西太平洋岩石圈和软流圈速度结构进行了研究，发现东亚至西太平洋间存在一巨型低速异常带，结合构造地质学、地幔岩石学、地球化学及其他地球物理特性的研究，确认该区存在巨型裂谷体系。该巨型裂谷体系的岩石圈和软流圈三维Vs速度结构与太平洋洋中脊、大西洋洋中脊和印度洋洋中脊及其邻区的岩石圈和软流圈地震Vs速度结构十分相似，而与东太平洋边缘现代板块俯冲带的岩石圈与软流圈Vs速度结构有显著差异。在进一步论述该区动力学特征后认为，该巨型裂谷体系是中生代中晚期以来岩石圈整体主动伸展变形，大型裂陷盆地形成，岩石圈强烈拆沉减薄，以及软流圈物质上涌加热引起的。边缘海是在大陆裂谷系形成基础上发展起来的，主导扩张期为中渐新世至中中新世（32－13Ma），这些边缘海在17－15Ma后停止扩张，因而未能将所有边缘海和洋中脊联通。据此划分出4期构造变形动力学演化阶段，现今东亚至西太平洋间大陆裂谷、边缘海与沟弧体系是新生代中晚期以来，邻区各板块构造相互作用叠加的结果。     

四川盆地褶皱构造接触应变分析

首次运用接触应变理论分析研究了四川盆地褶皱构造接触应变现象，守质，地球物理研究提出四川盆地及邻区岩石圈结构模式和岩石圈楔入构造的概念。     

论东秦岭剪切造山带—以武当山韧性推覆构造为例

依据推覆构造形成的力学机制，将推覆构造分为逆冲推覆构造、滑覆构造和韧性推覆构造三大类型。通过对武当山地区的的综合研究，提出武当山地区为一韧性推覆构造，其同何样式为一个巨型的“ＡＢ“型褶皱。并证实武当山地区为剪切变形区，其变形机制为简单剪切机制。文章还提出整个东秦岭造山带为剪切型造山带。     

中国大陆岩石圈壳幔韧性剪切带系统

众多地震测深剖面的地质构造解析显示,大陆岩石圈存在既有显著差异又有密切联系的两套断裂系统,即以地壳表层脆性剪切带为主的浅层断裂系统和以切割莫霍界面的壳幔韧性剪切带为主的深部断裂系统。根据地震测深速度结构特征,结合深部构造岩石地球化学的综合研究,将切割莫霍界面或壳幔过渡带的壳幔韧性剪切带划分为三类(俯冲带、缝合带和剪切带)五型(大陆岩石圈边缘海沟俯冲带、大陆岩石圈碰撞缝合带、挤压型壳幔韧性剪切带、伸展型壳幔韧性剪切带和走滑型壳幔韧性剪切带)。建立起中国大陆岩石圈构造变形由地壳表层向深部扩展以及由壳幔过渡带向地壳中上部扩展的岩石圈双向扩展模式。壳幔韧性剪切带既是无机成因天然气等深部流体的通道,又是地震活动区的发震构造之一,因此研究大陆岩石圈壳幔韧性剪切带具有重要学术价值和实际意义。     

宁南弧形构造带甘肃靖远-宁夏盐池剖面中上地壳电性结构特征

对垂直于宁南弧形构造带的一条大地电磁测深剖面数据的处理和反演解释,揭示了沿剖面的中祁连隆褶带、靖远-西吉坳陷、西华山-六盘山隆褶带、兴仁堡-海原坳陷、中卫-同心断陷、卫宁北山-罗山坳陷、鄂尔多斯西缘隆褶带及天环坳陷30 km深度的电性结构特征及相互关系; 推断出祁连山碰撞造山带存在自南西向北东的逆冲,鄂尔多斯西缘隆褶带从东向西依次叠置形成逆冲叠瓦式断裂构造格局。电性分布特征表明：宁南弧形构造带内壳内低阻层主要在北祁连碰撞造山带及兴仁堡-海原坳陷内呈不连续分布,祁连山造山带内的壳内高导层往北终止于兴仁堡-海原坳陷内;兴仁堡-海原坳陷内的壳内高导层往北东终止于鄂尔多斯西缘逆冲褶皱带,与鄂尔多斯西缘逆冲推覆体下的晚古生代、早中生代滑脱面相交汇,沿剖面方向宁南弧形构造带内的壳内低阻层总体表现为西南深北东浅的特征。     

东亚地幔流动速度研究

用高分辨率地震体波速度成像以及相关的地球物理资料,计算地幔垂直和切向流动形式及流动速度,得到东亚及西太平洋大体分为3个区域物质流动大致方式:东亚边缘裂谷系和西太平洋边缘海为下部会聚上部扩散的地幔上升流,尤其对于南海来说,大致勾勒出南海地区构造特征——从上到下的大体结构可能是上部呈“工”字型结构、中间为圆柱型、底部呈发散形的地幔上升流;西伯利亚地幔物质上部会聚下部扩散的“人”字型下降流;青藏高原—缅甸—印度尼西亚特提斯俯冲带上部会聚下部扩散的“人”字型地幔下降流。东亚西太平洋分为3个区域地幔对流与地表的西太平洋构造域、古亚洲构造域和特提斯构造域相吻合。东亚中部的物质在地幔深部无明显流动趋势。地幔上升流起源于核幔边界,主要表现在下地幔和上地幔下部,到上地幔顶部和地表与现代热点位置符合。地幔垂直流动速度每年1～4cm,切向速度为每年1～10cm。     

中国及邻近陆海地区软流圈三维结构及其与岩石圈的相互作用

通过中国及邻近陆海地区天然地震面波层析成像三维Vs速度结构的系统地质构造解析,笔者论述了中国及邻近陆海地区软流圈三维结构特征,发现该区软流圈内既有高速块体,又有低速异常体,显示软流圈内存在纵向与横向上的不均匀性,研究软流圈内低速异常体三维几何结构表明,南海低速异常体呈复蘑菇状,结合地幔体波层析成像研究显示,南海地区存在巨型复蘑菇状地幔低速柱头。笔者还探讨了软流圈对岩石圈结构的影响及其相互作用问题。     

变质岩区褶皱构造恢复的方法与实践--以新疆北山高尖地区为例

强烈变形变质地区，构造置换往往导致层理或褶皱变形面消失，从而造成大褶皱形态确定的困难性，采用微片石法、无根褶皱法，构造透镜体法，脉体褶皱法等新方法恢复大褶皱，可以取得良好效果，新疆北山高尖地区石炭系石板山组由于强烈变形变质，区域褶皱不显，为常规方法难以识别的隐性褶皱，曾认为是单斜地层，在区调填图基础上，综合运用上述方法，相互印证，成功恢复了该区一系列近东西向，长达数十千米的紧闭等斜褶皱。