青藏高原电性结构及其对岩石圈研究的意义

在西藏近南北向布设了横跨青藏高原的3条大地电磁测深剖面(亚东-雪古拉、达孜-巴木错、那曲-格尔木),采用超宽频带大地电磁测深方法进行了地壳、上地幔电性结构探测研究,发现该剖面具有的主要电性结构特征为:①那曲以南地段,电性层比较薄,低阻体多呈串珠状断续分布,产状明显北倾,倾角为20°～30°。②那曲—雁石坪地段,电性层厚度有所增加,低阻体或高阻体呈近于水平薄板状分布。③雁石坪以北地段,电性层厚度较大,低阻体呈大透镜体状较连续地向南倾,倾角40°左右。④3个地段的电性层差异明显,与构造背景和岩浆活动性关系密切。以上电性特征为研究印度板块和欧亚大陆碰撞机制提供了地球物理依据。     

华北中部岩石圈电性结构——应县—商河剖面大地电磁测深研究

20 0 1年, 沿着山西应县到山东商河, 重新布置大地电磁测深剖面进行研究.采用现代先进的大地电磁数据处理技术和快速松弛二维反演方法获得该剖面二维电性结构模型, 从而充分展示了华北地区岩石圈电性结构的特点.从电性特征上讲, 华北岩石圈以太行山前断裂为界划分为东、西两区, 东区为低阻区, 西区为高阻区.在东区, 上地壳电性结构基本与华北裂谷系的隆、坳构造格局相对应, 岩石圈的电导最高达3× 104 S, 远远大于强烈活动的安第斯山岩浆弧区和西藏高原岩石圈的电导.这里, 在构造连接部位的地壳中有不连续的高导体存在, 电导率大约0.1~ 0.8S/m.在西区, 太行山和恒山的岩石圈为高阻块体, 表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点.但恒山高阻块体之下发现一组向西缓倾的高导层, 其电导率为0.0 4~0.2 5S/m, 顶面在2 0km深处, 底面深度大约40km.      

赣杭构造带中段岩石圈电性结构研究

赣杭构造带（简称赣杭带）位于扬子板块和华夏板块的结合部,是中国重要的铀多金属矿成矿带,发育一系列中酸性火山—侵入杂岩;前人对岩浆喷发和侵入的地球动力学背景仍然存在诸多争议。文章对赣杭带中段（盛源盆地）及邻区收集的大地电磁测深（MT）数据,利用MT相位张量分解技术、二维非线性共轭梯度法（NLCG）等技术手段进行处理和反演获得到了研究区可靠的岩石圈电性结构。结合已有资料分析表明：赣杭带中段浅部火山—侵入杂岩带存在东南方向下倾的高导带和深部软流圈高导区且相连,揭示了该地区中酸性岩浆活动受区域江绍深断裂控制,在晚中生代岩石圈伸展作用下沿着区域深断裂上升侵入和喷发形成火山—侵入杂岩;该岩浆活动处在伸展构造环境与同期Izanagi板块俯冲后撤有关。     

华南东南沿海地区岩石圈电性结构

为了研究华南东南沿海地区的壳幔电性结构及其动力学背景,布设了4条大地电磁测深剖面,获得了相应的二维地电模型,并结合相关地质和地球化学信息对地电模型进行了研究。结果表明:研究区西部地壳由于碰撞汇聚作用变厚,东部地壳由于太平洋板块的俯冲作用剧烈减薄。华南东南沿海地区的岩石圈并不是简单的呈现"西厚东薄"的特征,研究区东西两端岩石圈厚度超过100km,推测西段岩石圈增厚主要形成于陆内挤压造山或陆内碰撞汇聚造山作用,而东端岩石圈增厚可能由于大洋板块俯冲时洋壳残留物叠置在岩石圈的下部所形成,而中部岩石圈的减薄与软流圈物质上侵有关,造成此区域大规模软流圈物质上侵的动力来自于太平洋板块俯冲产生的深部热扰动。     

青藏高原东缘深部电性结构特征研究

通过对青藏高原东缘大地电磁测深实测资料的分析,结合区域地质、重、磁、大地电磁和地震资料,文章对青藏高 原东缘的深部构造、壳内高导层、电性结构与矿产的关系进行了研究。结果表明,重力计算中的莫霍面是由诸多高低变化 电阻组成的一个界面,莫霍面之上容易形成壳内高导体;在20 km深度左右存在电阻率变化界面,为上下地壳界面的反映。 电性和Vs研究表明,在地幔柱发育地区,地壳厚度减薄了15 km左右。区内诸如金沙江-红河断裂、鲜水河断裂等深大断裂 带已经深达莫霍面,成为各块体或成矿带的边界,控制了岩体和壳内高导体的分布。进而探讨了贡嘎山壳幔高导体的成因 以及区内地幔柱与矿产的关系。     

华南地区进贤-柘荣剖面深部电性结构

为了研究华南地区的深部电性结构,探寻浅部地质过程的深部背景,布设了江西进贤至福建柘荣超长周期大地电磁测深剖面。通过剖面数据的处理、定性分析及二维反演,获得剖面岩石圈尺度的电性结构模型,并分区块对壳幔电性结构及主要断裂进行了分析。反演结果表明：1）剖面可分为4个构造单元,分别为江南造山带、华夏地块内部、华夏褶皱带和东南沿海岩浆岩带;2）武夷山与东南沿海岩浆岩带两处电性莫霍面隆起,电性莫霍面的起伏特征受控于区域深大断裂;3）剖面电性岩石圈整体表现为西薄东厚,江南造山带岩石圈-软流圈界面埋深为80~100 km,华夏褶皱带及东南沿海岩浆岩带的岩石圈-软流圈界面埋深约为140 km,存在一处岩石圈减薄区和两处软流圈上涌区,反映了伸展构造作用对岩石圈的不均匀改造。     

华北地区大地电磁测深及岩石圈厚度讨论

近些年来，随着地球科学的进展，大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。这是因为固体地球物理学研究的结果告诉我们，有关大陆岩石圈导电性的研究有可能为当前地球科学各领域的进展提供重要的物理依据。大地电磁测深是从导电性的角度研究地壳和上地幔结构不可缺少的方法。长期以来，国内对此开展了大量工作：而当前，随着科学技术发展，无论是仪器、数据采集或数据处理和反演技术都有了长足的进步。中国的大地电磁测深已实现超宽频带、高精度测量技术；在数据处理和反演等方面也基本与国际先进技术接轨。因此，在2001年，沿着山西应县到山东商河，布置一条大地电磁测深剖面进行研究。采用现代先进的大地电磁数据处理技术和快速松弛二维反演方法获得该剖面二维电性结构模型，从而充分展示了华北地区岩石圈电性结构的特点。从电性特征上讲，华北岩石圈以太行山前断裂为界划分为东、西两区。东区为低阻区，上地壳电性结构基本与华北裂谷系的隆、坳构造格局相对应，岩石圈的电导最高达30000S，远远大于强烈活动的安第斯山岩浆弧区和西藏高原岩石圈的电导。西区为高阻区，太行山和恒山的岩石圈为高阻块体，表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。但恒山高阻块体之下发现一组向西缓倾的高导层，其电导率为0，04~o，25S／m，顶面在20krn深处。底面深约40km。研究结果表明，华北裂谷盆地范围内地壳的电阻率很低，属于良导电性的地壳，这可能是由华北裂谷盆地的壳、幔热结构、热状态所决定的。根据对大陆电阻率模型的讨论。推测鄂尔多斯地块的上地幔也许不存在前人所界定的“软流圈”的性状：而华北裂谷盆地虽然是中新生代构造活动区，活动性较强，但与年轻的火山岛弧区或剧烈的构造活动区相比仍有一定差别，因而，上地幔“软流圈”的痕迹并不明显。这也许正是根据现今应县-商河剖面上大地电磁的探测结果看不出来存在通常所说的反映“软流圈”电性特征的“上地幔高导层”的原因。不过，根据这结果还是可以得出；在华北地区西部的地壳和岩石圈厚度大于东部。但更准确的结果还有待于更深入、更精细的地球物理探测。     

基于MapGIS组件二次开发MT成果数据的查询及应用

为了方便快捷地利用大地电磁测深来研究深部地壳和上地幔岩石圈层的信息,这里以首次建立的大地电磁测深成果MicrosoftSQLSever数据库为基础,结合VisualBasic语言与MapGIS组件二次开发技术,实现了大地电磁测深成果的空间数据和属性数据信息的查询等功能,其可为不同研究区的岩石圈壳幔电性结构特征的研究提供便捷的技术支持。同时以长江中下游重要成矿区带为例,利用大地电磁测深成果数据的查询功能,开展了岩石圈电性结构的初步研究,并取得了一定的应用效果。     

佳木斯地块—兴凯地块附近上部岩石圈电性结构特征

利用MT资料研究位于佳木斯地块和兴凯地块之间过渡地带的岩石圈结构特征。由资料处理所得到的2D反演结果分析出过渡带(属于完达山地体)的地电特征:上部地壳的地电参数在横向上变化较大,中下部地壳所存在的低阻层带可延伸至兴凯地块岩石圈地幔之中,是否在更深位置延伸至佳木斯地块岩石圈地幔还不能确定。两古老地块的高阻特征存在一定的差异,即佳木斯地块的阻值明显高于兴凯地块。即完达山地体的南部作为两古老地块之间的过渡带,可能发生过古大洋洋中脊软流圈物质的垂向对流(上涌),并发生岩石圈板片向两古地块的俯冲过程。     

AMT和MT数据频带拼接技术及其在地热资源勘探中的应用

音频大地电磁测深(AMT)和大地电磁测深(MT)的采集频段有所不同,探测的深度和分辨率也存在差异:AMT采集频段较高,探测深度小,分辨率高;MT采集频段低,探测深度大,分辨率低.在现阶段的深部资源勘探中,单独地使用AMT或者MT已很难达到目的,急需将二者的优点结合起来,兼顾浅部和深部的信息,提高纵向分辨率,为深部勘探提...     

CSAMT和MT在兰州新区地热勘查中的应用探讨

兰州新区地处秦王川盆地,盆地内具有地热形成的条件,地热成因兼有断裂构造控制型和沉积盆地型,具有较好的地热勘查前景。结合可控源音频大地电磁测深、大地电磁测深2种方法相互验证,查清了区内断裂构造,基底构造形态,为地热勘查提供了依据,避免了单一方法的片面性和盲目性。经钻孔验证勘查效果较好,为今后类似地区进行地热勘查提供了有价值的参考。     

MT等效视电阻率法在构建电性柱结构模型中的应用

电性柱结构模型通常用来代表某一地区范围内在纵向上的电性变化特征。利用大地电磁测深资料进行区域电性特征分析时,一般采用单独的TE模式、TM模式、TETM均值模式进行一维反演计算,难以取得较好的区域电性特征。等效视电阻率法是依据阻抗张量复数旋转不变而推导出来的,计算测点下方等效视电阻率的一种计算方法,计算结果不会因地表测量方位不同而发生变化。在地质条件非常复杂地区,利用该方法可以较好地获得该地区具有代表性的纵向电性结构特征。以东北阵列大地电磁"标准点"为例,依据实测资料设计一个复杂的三维模型,通过模型的正反演计算和模型对比实验研究,该方法在横向上、纵向上均具有较好的分辨率;将该方法应用到东北阵列大地电磁场"标准点"电性柱模型构建上,取得了较好的应用效果。     

MT在天津地热勘查中的应用及主要成果

利用大地电磁测深法(MT)反映地质体的电性差异,可以确定具有不同电性特征的地质体的空间展布。近十年来,天津在多个地热资源勘查项目中,利用MT方法确定断裂、地层并尝试圈定地热远景区,取得了一定效果。本文通过不同构造单元的MT成果,分析了这一方法在地热勘查中的适用性,从而得出:对于深大断裂、尤其是坳陷与隆起区的分界断裂在MT上有较明晰的显示;对上、下层电阻率相差较大、且分布较为稳定的地层,MT确定的地层界面较为准确;以剩余电阻率等值线圈定的地热异常区与盖层平均地热梯度等值线圈定的地热异常区相吻合的区域,通常具有比周边地区更好的地热资源条件。     

电性源瞬变电磁测深在煤田水文地质调查中的应用试验研究

针对人为干扰大,地质任务要求高的特点,采用理论计算和野外试验相结合的方法,对电性源瞬变电磁测深方法在煤田水文地质调查中的应用进行了可行性研究.     

粤北地区乳源-潮州MT剖面深部电性结构及地学意义

为了揭示粤北地区岩石圈深部结构、深大断裂性质及花岗岩分布规律等科学问题,布设了乳源-潮州宽频带大地电磁探测剖面。由二维反演得出的电性结构,讨论了粤北地区岩石圈导电性结构特点。沿剖面存在3个花岗岩分布区,呈现不同的类型,可能代表不同的成因模式。沿剖面划分3条北东向断裂带:吉安-四会断裂、赣江断裂于韶关东形成宽度近20km的低阻区域,其间形成断陷盆地;河源-邵武断裂带,其两侧发育壳幔高导层并发育壳幔混合型花岗岩,深部电性结构复杂,可能为壳幔剧烈作用的场所;丽水-海丰断裂带,控制了燕山晚期花岗岩的分布。韶关、连平之间和龙川、丰顺之间50～150km存在2个巨大的低阻体,可能是地幔物质底侵作用的"通道";且底侵方向指向连平和龙川之间的区域,由于底侵作用力贡献,发育了一系列的壳内和上地幔高导层。粤北地区岩石圈从西向东逐渐减薄,从100余km减薄到60km,反映了太平洋板块对欧亚板块的消减作用。潮州100km深度以下的中-低阻特征,推断为太平洋板块俯冲作用留下的"洋壳"物质。     

中国岩石圈三维结构数据库总库管理系统

中国岩石圈三维结构数据库总库管理系统是中国岩石圈三维结构数据库的管理和服务中心。在中国岩石圈三维结构数据库需求分析基础上,完成了系统总体设计,制订各项技术标准;开发设计一个元数据编辑器和元数据浏览器;应用统一建模语言UML设计和优化了数据库结构;采用ESRI公司Geodatabase的数据模型,利用计算机辅助设计CASE工具设计中国岩石圈三维结构数据库。在ArcObjects和MapObjects的基础上,分别建立了功能齐全、操作简便的两套组件式总库管理系统,分别适合专业和非地理信息系统专业人员。     

准噶尔中东部地区深部电性结构电磁探测

为了解准噶尔盆地深部构造特征,综合利用“深部探测技术与试验研究(SinoProbe)”项目在准噶尔盆地45°N 88°E处建立的大地电磁标准点实测资料,应用非线性共轭梯度法(NLCG)对该测站两条短剖面进行二维反演,结合新疆准噶尔盆地区域地质资料,对该地区地层电性结构进行了初步分析,发现准噶尔盆地中东部地区地下结构具有很好的电性分层.与现有地质资料相结合,分析发现其电性分层与地壳分层具有较好的对应.根据岩石层电导性推断:研究区域莫霍面埋深在46 km附近,岩石圈厚度在100 km左右.研究结果对准噶尔中东部地区深部地壳结构的认识具有一定的参考价值.      

仿示波器显示在长周期MT测深仪中的应用

MTU-5、V8、LEMI-417等大地电磁测深仪器的人机交互方式均基于文字,用户仅凭文字难以发现采集中的问题。由于示波器能把人眼无法直接捕捉到的电信号的时变规律以可见的图像形式显示出来,故将该技术应用于长周期大地电磁测深仪CLP中,使仪器的人机交互方式基于图形用户界面(GUI)。本系统的GUI选用Visual C++6.0作为开发工具,在规划了显示区域,建立了设备环境类CDC以及CPen、CBitmap等绘图工具类的对象后,设计了仿示波器界面,在示波器界面中,用MoveTo与LineTo函数实现了对采集数据的实时动态显示。此外,使显示窗口自适应显示器分辨率属性、信号最大化显示、显示背景设置为灰白色,以方便操作。经野外试验,该显示技术有助于用户对采集的数据进行分析,为下一步工作提供依据。     

准噶尔北缘卡拉先格尔断裂带深部结构的MT探测

卡拉先格尔断裂是1931年8月富蕴8级大地震的发震断裂,也是阿尔泰造山带重要的多期活动断裂和阿尔泰地区晚古生代火山盆地向东延伸的限制性断裂。通过在卡拉先格尔地区5条大地电磁测深剖面测量与资料分析,获得了关于沿剖面的地壳二维电性结构。结果显示卡拉先格尔断裂在深部表现为向南西陡倾的低阻异常带。卡拉先格尔断裂地表走向与磁异常梯度带走向一致,呈北北西向展布。新的结果还发现在卡拉先格尔断裂西南侧存在一条北西走向北东倾向的次级断裂。结合卡拉先格尔断裂地表变形特征,指出该断裂不仅是走滑断裂、还是斜滑断裂,其正断活动可能造成卡拉先格尔断裂带东侧地质体的隆升与剥蚀,从而造成断裂带两侧地质体剥蚀程度与成矿特征的差异。