长江中下游成矿带及邻区地壳结构——MASH成矿过程的P波接收函数成像证据？

利用长江中下游成矿带多学科深部探测剖面于2009年11月至2011年3月间采集的天然地震数据,通过天然地震接收函数成像等分析研究,得到了研究区地壳和上地幔结构的清晰图像。接收函数成像结果显示研究区内Moho面深度存在着明显的起伏变化,在长江中下游成矿带(指剖面穿过的长江中下游成矿带宁芜矿集区,下同)下方存在着"幔隆构造"。在剖面东南端(即扬子克拉通北缘),Moho面相对稳定,深度约为30km;在茅山和江南断裂附近,Moho面存在上下起伏现象;在剖面中部或宁芜矿集区下方,Moho面存在明显隆起,深度只有28km;在郯庐断裂带下方,Moho面明显加深,深度达到36km;进一步向北到华北地台南缘,Moho面深度逐渐恢复到了32km左右的平均深度水平。其次,我们在接收函数成像结果中发现,长江中下游成矿带与其周边下地壳结构存在着明显的差异,成矿带的下地壳具有显著的地震波方位各向异性。扬子克拉通北缘的下地壳呈高速的近水平状结构,地震波各向异性特征不明显;与此相比,长江中下游成矿带的下地壳虽然也呈近水平状结构特征,但是,对于沿成矿带走向方向传播的地震波,其下地壳具有高速特征,而对于垂直于成矿带走向方向上传播的地震波,其下地壳却又表现为低速特征,这意味着成矿带的下地壳存在着平行于成矿带走向(即近北东—南西)方向的地震波各向异性,我们解释其是下地壳熔融并沿成矿带走向水平流动导致矿物晶体定向排列的结果。最后,在郯庐断裂以西的华北地台南缘观测到一条从上地壳延伸到中下地壳的南南东向倾斜的转换震相,我们推测它可能是合肥盆地内地壳伸展构造的反映。此外,我们发现接收函数成像结果中观测到的"幔隆构造"与远震P波层析成像结果在成矿带下方150km深度上显示的上地幔低速异常(江国明等,另文发表)存在着良好的对应关系,我们解释它们是软流圈物质上涌的遗迹。综合天然地震接收函数成像、远震P波层析成像和前人关于岩浆岩等方面的研究成果,我们认为长江中下游成矿带现今的下地壳可能是中生代发生成矿作用的多级岩浆房系统的一部分,成矿带的形成可能是类似MASH过程的产物。首先,软流圈物质上涌导致了长江中下游成矿带及其周边拉张环境的形成,在其上部地壳中形成了一系列伸展构造;然后,软流圈物质通过底侵进入长江中下游成矿带的原下地壳并与原下地壳物质发生同化作用,形成类埃达克质岩浆;接着,类埃达克质岩浆沿着伸展、拆离构造上升到地壳浅部形成不同层次的岩浆房和侵入岩体,并与围岩作用形成矿床。     

新疆拉依克勒克隐伏斑岩矿床的发现、Re-Os同位素定年及地质意义

琼河坝是新疆环准噶尔斑岩成矿带中一个重要矿集区,在地表已发现数个斑岩型铜矿,但由于戈壁滩等第四系覆盖,给以地表矿化线索为主的找矿工作带来诸多困难。近年,利用综合地球物理探测手段,在第四系覆盖区取得重大深部找矿成果,在琼河坝中南部的拉依克勒克地区,发现一个深部斑岩铜(钼)矿床。该矿床是通过地表大比例尺激电扫面,确定一个北西走向、长5000m、宽500~1000m形态较完整的激电异常,通过钻探验证发现的。含矿岩体为一英云闪长岩体,不仅铜(钼)已经达到中型规模,金、铅锌也有很好的前景。在紧邻斑岩矿体的东南部位,还存在一个隐伏的矽卡岩型富铜-铁矿体。本文在对英云闪长岩的蚀变作用、地球化学、成矿特征研究基础上,对蚀变岩中6件辉钼矿样品的Re-Os同位素年龄做了测定,其加权平均模式年龄为411.1±2.4Ma,与本地区其它斑岩矿床的成矿年龄基本一致,进一步确证了琼河坝地区上志留到下泥盆世是区内重要的斑岩型铜多金属成矿期。这对进一步明确琼河坝地区斑岩型矿床的成矿环境和找矿方向有重要意义。     

2020年2月18日济南长清M4.1地震震源区发震构造分析

2020年2月18日山东济南长清发生M4.1(Ms 4.1)地震,基于中国地震台网中心的观测报告,使用双差定位法对济南长清地震序列进行重定位,利用重定位后的地震参数拟合了断层面的走向及倾角.利用P波初动方法求取了 5个震源机制解,并反演了震源区的局部应力场,根据局部应力场和断层面参数计算了滑动角.得到以下初步结论:长清...     

山东地区最小完整性震级的确定——R-S检验

介绍了估计最小完整性震级MC的Rydelek-Sacks检验法,选取山东各个震情追踪区作为研究区域,使用1970年以来山东地区的地震目录,采用该方法以及与其他方法的综合分析,确定了其最小完整性震级:沂沭地区2.4级,鲁西地区2.0级,鲁东地区2.8级,最后对该方法的优点以及在应用中存在的问题进行了总结和讨论.     

内蒙古北山地区斑岩型钼矿的成岩成矿时代和形成环境探讨

内蒙古北山地区近年来发现了一条近东西向的斑岩型钼(铜)矿带,其中规模较大的矿床有流沙山、额勒根乌兰乌拉和小狐狸山钼矿,这3个矿床的辉钼矿Re-Os同位素等时线测年分别为(260±10) Ma(中二叠世)、(332.0±9.0) Ma(早石炭世晚期)和(220.0±2.2) Ma(晚三叠世),显然,不同的成矿时代,反映了矿床形成的环境不同。本文在补充与成矿有关斑岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和岩石、矿石地球化学工作基础上,从区域地壳演化角度分别揭示了3个矿床形成的地质环境。在早古生代时期,3个矿床的原始位置均处于哈萨克斯坦板块中,到晚古生代,由于在红石山—百合山—蓬勃山一带裂谷发展成洋盆后,流沙山钼矿所处位置被割裂到塔里木板块中,额勒根乌兰乌拉和小狐狸山钼矿仍处于哈萨克斯坦板块中,其中,流沙山和额勒根乌兰乌拉钼矿床均处于南、北陆缘活动带的岛弧中,由于俯冲机制及下伏基底的差别,二岛弧中的构造岩浆活动有所不同,塔里木北缘活动陆缘带中的岩浆活动异常强烈,从石炭纪一直延续到二叠纪末,成矿作用早期以铁为主,晚期形成了钼(铜)矿产。哈萨克斯坦板块南侧陆缘带的岩浆活动稍逊于塔里木板块北缘,而且主要集中于石炭纪,并在这种环境形成了额勒根乌兰乌拉钼矿。二叠纪末,北山地区分裂的板块又拼贴成统一的大板块,从此,北山地区进入到一个陆内地壳活动环境,拉伸-挤压构造和由此引发的偏酸-偏碱性的岩浆侵入活动成为中生代地壳活动特色方式,小狐狸山钼矿及稀有金属矿床就是在这种环境中产生的。     

2009年度山东及邻近地区地震波速比变化特征分析

利用2008年10月至2009年9月山东及邻近地区发生的215次ML≥1.0级地震的数字化地震资料,计算其波速比值,并根据波速比的变化特征,对2010年度山东及邻省地区的地震趋势进行分析,认为山东及邻近地区的地震活动及地震波速比变化没有明显的异常显示特征。     

基于重力异常分离方法寻找深部隐伏铁矿 ——以安徽泥河铁矿为例

重力异常是地下不同规模、不同形态和不同埋深的不均匀地质体的综合响应,重力勘探主要通过从重力异常中提取感兴趣的局部异常,以便探测深部结构,寻找隐伏矿床.为探讨重力异常分离原则并检验方法效果,本文从各方法原理入手,加上模型试验以及在安徽省泥河矿区深部隐伏铁矿的探寻实践检验,阐明:趋势分析法是整体拟合不同于最小二乘圆滑的局部拟合,由于是多项式拟合区域场,趋势分析法不适宜范围大、地质情况复杂的测区;插值切割法以计算点场值与四点圆周平均值的插值运算为切割算子,通过连续切割,得到重力异常的切割区域场和局部场,插值切割法对于小测区单个异常的分离效果较好,切割次数选择1到2次即可;匹配滤波法通过分析实测异常功率谱曲线、选择合适的滤波段、建造适宜的低通和带通滤波器进行滤波,从而提取不同波数成分的异常场,匹配滤波更适合垂向叠加的异常分离;解析延拓是根据一个面上的一组位场数据确定另一个不同高度面上位场值,应用中要把握延拓高度;垂向二阶导数法可以起到突出浅源异常,区分水平叠加异常,确定异常体的边界,消除或削弱背景场的作用.通过安徽泥河铁矿重力异常分离实验,发现三阶趋势分析、向上延拓以及插值切割法能很好地分离出矿体异常和背景场,同时发现在泥河矿区东南部和东北部还存在剩余重力异常,可为泥河铁矿扩大规模提供新的线索.     

结晶岩地区深地震数据采集关键技术与方法

深反射地震是了解深部地质结构的主要手段,获取高品质的数据是给出合理地质解释的基础.在结晶岩地区,由于地层成层性差、非均质性严重,地震散射效应明显,导致地震波场复杂,同时结晶岩为非理想弹性体,不利于地震波能量转换,有效反射能量弱,信噪比低.加之深反射地震的目标层较深且受环境噪声干扰严重,高频信号衰减快,地震资料主频较低.这些因素使得在结晶岩区难以获得高品质的地震资料,为探索提高该类地区深反射地震资料质量的方法和技术,本文依托长江中下游成矿带2009—2014年深反射地震数据采集工作,在精细设计、严格施工的基础上,从激发和接收入手,开展了"轴向不耦合激发"、"宽频接收"和"宽线观测"等技术方法试验研究.结果表明,这些方法技术措施提高了下传弹性波能量,展宽了接收地震信号的频带,提高了覆盖次数和信噪比,有效改善了地震原始资料的品质和成像效果.研究结果对今后结晶岩地区深地震反射数据采集工作具有重要的实用价值和参考意义.     

2013年莱州M4.6地震序列震源机制与发震构造初探

2013年11月23日13时44分山东莱州发生M4.6地震,造成较大影响,并且在主震前后发生了持续较长时间的小震序列活动。文中使用CAP方法研究了莱州M4.6主震的震源机制,使用自助抽样(Bootstrap)方法进行稳定反演,给出了误差估计;使用HASH方法基于振幅比和初动符号求解了序列中12次ML≥3.0的小震震源机制;使用双差方法对莱州地震序列进行重新定位。最后结合有关地质资料对此次莱州震群的发震构造以及序列发展过程中断层的破裂进行了探讨。