青藏高原北部沱沱河—格尔木地区的地壳结构和深部作用过程

通过对沱沱河—格尔木地区地震测深资料的重新解释，给出了该区地壳的二维速度分布剖面及Q值分布。上地壳横向速度结构具有明显的分区性。该分区范围大体与“亚东—格尔木项目”中所划分出的地体相一致。地震资料为本区划分地体提供了佐证。本文讨论了地体的拼合、碰撞的深部作用过程。认为上地壳的逆冲、叠覆，中、下地壳的挤压增厚，以及岩浆的贯入，壳幔物质的混合导致了青藏高原的隆升。     

青藏高原东缘—扬子特提斯构造域深部结构与地壳形变研究

青藏高原东缘和扬子西缘的构造带是中国特提斯构造域的重要组成部分,该构造域受欧亚板块与印度板块陆—陆碰撞、高原隆升、块体裂解或拼接挤压等强烈构造活动的影响,记录和保存了多期次的特提斯构造演化历史痕迹。同时,该研究区域也是中国西部地区地壳形变最强烈的地区之一,其浅表形变特征与深部构造之间存在怎样的关联和制约机制是目前国际地球科学的一个研究热点。本研究依据作者十多年来持续在该区域开展的地质—地球物理研究,通过深部地球物理多参数结构成像、沉积盆地分析、地壳形变和强震孕育机制等综合对比分析,发现在青藏高原东缘的下地壳存在低速和高泊松比异常带,该异常体与来自青藏高原上涌的软流圈热物质汇聚,导致从扬子西缘到青藏高原的下地壳和上地幔的深部结构发生显著变化。沿着龙门山断裂带,中、下地壳存在交叠相间的低速(高泊松比)和高速(低泊松比)区域,这些深部结构分布特征与地表形变及前陆盆地隆坳格局具有较好的一致性。基于上述认识,提出了青藏高原东缘—扬子板块的深部接触模式及其相应的盆山耦合关系,阐明了板块碰撞—耦合的深部动力学过程对剧烈地壳形变、盆地隆坳格局和强震诱发的制约关系。本研究成果将为深入认识青藏高原东缘高原急剧隆升、盆地基底结构与隆拗格局,以及强烈地壳形变的深部动力学机制提供参考信息。     

青藏高原地区地壳—上地幔结构与巨厚地壳的形成

基于在青藏高原地区所进行的地壳与上地幔的爆炸地震探测资料;雅鲁藏布江以南和以北两条近东西向纵剖面(长约1000km左右),近南北向纵剖面(长约1200km左右),通过计算与分析,给出了青藏高原地区地壳与上地幔结构、速度分布的综合立体剖面图,发现地壳中存在著两个低速层,雅鲁藏布江是一条近于陡立的略向南倾的深大断裂带。地壳结构不论在纵向与横向都是不均匀的,最后探讨了大陆板块碰撞与巨厚地壳的形成。     

青藏高原亚东—格尔木条带布格重力异常数字图象处理与地壳现代构造

本文在微型计算机上实现了对研究区布格重力异常的数字滤波处理，并用假彩色图象的数字干涉技术，详细研究了地壳的现代构造格局和形变踪迹。追踪描述了由代表着地体边界断裂的东西向大型走滑断层的拉伸作用而形成的NS向正断层。识别出由NE向、NW向构造构成的走滑断裂系统。走汾构造的活动是使青藏高原南北向缩短和地震活动的主要因素之一。突出深部异常的滤波图象显示出，麻江一比如的NE向走滑断裂至少切穿了上地壳。同时也指示出深部异常的最低值位于羌塘地体，从地壳均衡角度分析，可能意味着唐古拉山有很深的山根。     

青藏高原北缘重力场特征与深部地壳构造

以老茫崖—阿尔干和格尔木—额济纳旗 2条 1∶5 0万实测重力剖面数据为基础 ,研究了青藏高原北缘的重力场特征 ,划分了 5个地质构造单元 ,计算并分析了研究区Airry均衡异常 ,推测阿尔金断裂带和北祁连断裂带为青藏高原北缘的动力边界。     

青藏高原亚东—格尔木一带的活动构造及其与经济建设的关系

亚东—格尔木一带的活动构造，以亚东-羊八井-温泉活动构造带、和属于一些边界翘起带和断块翘起带的一部分最为明显。地震活动主要与活动构造带中的断裂带有关，在进行有关工程建设时应尽量避开或采取必要的防震措施。地热活动主要受活动构造带中的断陷带制约，地热资源的寻找和开发利用应在现今活动构造表现强烈地段和南北向张性断陷带中及构造转折部位。水力资源主要分布于受活动构造强烈隆升作用形成的峡谷地段。     

青藏高原地热资源与地壳热结构

青藏高原具有独特的地壳结构和高热背景。南部的喜马拉雅地块属于"热壳冷幔"型,拉萨-冈底斯地体属于"热壳热幔"型地块,该区域内中地壳范围内存在一低速高导层,可能为部分熔融岩浆囊,形成了规模宏伟的地热带。高原水热活动带主要出露在喜马拉雅-冈底斯-念青唐古拉之间,>25℃的水热区有283处,>80℃的沸、热泉有近40处。著名的羊八井高温热储地热田,已经建成装机容量达25.18 MW的地热电站,为拉萨输送了大量电力,地热资源在高原能源结构中占有重要的地位,具有巨大的开发前景和价值。      

地壳深部结构及其研究远景

关于古地壳的形成和发展问题,近十年来已经成为大地构造学注意的中心。矿物绝对年龄的鉴别方法的完善,使在地球所有大陆上有可能采用不同方法查明年龄在38～36亿年内的岩石。在月球上采集到的最古老岩石的绝对年龄达到45亿年。若类地行星的形成过程具有同一性,则可以确定在45～38亿年间,地球上已有岩石存在。可能它     

青藏高原北缘深部地壳结构特征及其形成机制探讨

柴达木盆地－祁连山地区位于青藏高原北缘，同青藏高原主体一样，该区具有多层地壳结构特征，并普遍出现壳内低速层，地壳厚度是华北及华南地区的2倍以上。其形成可能与地壳的横向挤压缩短及幔源物质的底侵作用有关。随着底侵作用增强，地壳厚度加大，岩石圈厚度则越趋于减薄，地壳上部表现为拉张，下部发生壳幔深熔及幔源流体的交代作用，从而导致了地壳低速层，地热和浅源地震的发育。同时，这也是青藏高原出现热壳冷幔的原因之一。     

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面地温分布特征

以青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面作为研究对象,测定不同深度土层的温度。结果表明,除北部柴达木地块地温高出其它地块外,该剖面总体上呈现出青藏高原各地块地温状况南高北低的现象:以拉萨—冈底斯地块的地温为最高,其次为喜马拉雅地块,北部的羌塘地块、可可西里-巴颜喀拉地块、昆仑地块的地温依次降低。测量结果较好地对应于各地块及断裂带的划分,断裂带温度明显高出相邻低温地块温度,并且以狮泉河—雅鲁藏布江断裂带为最高。该试验方法较好地反映了青藏高原热活动状况,为青藏高原热动力学研究提供了依据。     

揭示青藏高原的隆升——青藏高原亚东—格尔木地学断面

沿着亚东－格尔木地学断面，由地质，地球物理和地球化学综合数据，给出岩石圈演经的一般图像，青藏高原系由６个地体组成的；高原在垂向与横向是不均匀的，各地体间的组构是不同的；高原地壳的缩短与隆升是因素的，包括其中向北运动的印度板块的挤压作用及柴达木盆地阻力，地幔热活动比预期要差；喜马拉雅山带不同于安第斯山和阿尔卑斯山，有其自己的特征。     

青藏高原北部新生代火山岩区深部结构特征及其成因探讨

青藏高原北部发育的大量新生代钾质、高钾质火山岩体的成因一直是个谜。利用布置在青藏高原内部及其周缘的305个临时宽频地震台站和固定地震台站记录到的9 649个远震事件,共139 021条P波初至到时资料对青藏高原深部结构特征进行了层析成像反演研究。结果显示,印度岩石圈地幔俯冲前缘已经到达了羌塘地体中部之下,在俯冲前缘存在一个从地幔深处延伸至地表的大规模低速体。该低速体可能是由于印度岩石圈地幔前缘俯冲进入软流圈深处而引起地幔热扰动,造成深部软流圈地幔的热物质向上扩散而形成的深部地幔物质上涌通道;该通道为青藏高原北部的新生代钾质、高钾质火山岩体的形成提供了条件。因此,青藏高原北部新生代火山岩可能是印度岩石圈地幔持续北向俯冲的结果。     

青藏高原亚东—格尔木地学断面岩石圈电性研究

在格尔木—亚东剖面上进行了大地电磁(MT)测量，共30个测深点，获取了最大周期为1万秒的大地电磁测深数据，为深入研究青藏高原的岩石圈电性特征，为编制青藏高原GGT断面提供了有价值的资料。 木文采用二维张量阻抗对实测资料进行了数据处理，获取了沿主轴方向的E极化和H极化的两种视电阻率曲线及相应的判别参数。在考虑横向及地表电性不均匀，而产生曲线畸变的基础上，首先进行了一维形式化解释，然后用数值模拟的方法进行了二维反演，提出一种自动网格剖分技术，使有限元方法能较为灵活方便地用于复杂构造模型的数值拟合中，得到了格尔木—亚东剖面30个测点的二维地电模型。我们发现在青藏高原有一普遍存在的壳内高导层，深度在15-25 km，在雅鲁藏布江两侧还发现深度在45-70km范围变化的第二高导异常层位。文章初步探讨了某些电性特征层的成因和作用，并提出了相应的地质解释     

青藏高原岩石圈特征——格尔木—聂拉木岩石圈断面特征

<正> 格尔木—聂拉木断面纵贯青藏高原中部,它与区域构造线直交,穿越了该区主要地质构造单元。格尔木—聂拉木岩石圈断面图是作者参加中法《喜马拉雅地质构造与地壳上地幔的形成和演化》合作研究项目及多年来在青藏高原开展专题研究工作的成果,是在吸收前人资料的基础上综合编制而成的。现以图为例简述其高原岩石圈特征。     

深部探测揭示中国地壳结构、深部过程与成矿作用背景

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe;以下简称"专项")是目前中国实施的规模最大的地球科学研究计划之一,涉及从地表到深部的地质、地球物理和地球化学多学科多领域探测实验。专项自2008年实施以来,完成了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(单元大小为160km×160km,含78种元素);完成了青藏高原、华南—中央造山带、华北和东北等多条超长深地震反射与折射剖面联合探测、宽频带地震与大地电磁剖面观测,其中深地震反射剖面约6 160km,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了中国深部探测的进度,使中国进入国际深部探测大国的行列。专项在中国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效,矿集区三维"透明化"技术不断成熟与完善;揭示了中国东部长江中下游和南岭成矿带深部成矿的动力学背景。专项部署了罗布莎、金川、南岭、庐枞和铜陵矿集区和腾冲火山地热构造带等12口大陆科学钻探实验与异常验证钻孔,在西藏罗布莎等地发现一系列深部地幔物质,在南岭于都-赣县和安徽庐枞矿集区发现深部厚大矿体、矿化异常和重要矿化线索。专项开展了青藏高原东南缘和华北地区的地应力监测网建设,有效提高了地应力测量与监测技术水平,深化了地震与地质灾害链成因研究;岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟的能力得到不断提高。专项开展的大陆地壳结构与演化综合研究,加深了对中国中生代以来一系列重要地质问题及其深部动力学机制的认识。专项成功研制的中国首台"地壳一号"万米超深科学钻探钻机,在深部探测仪器装备自主研发方面具有里程碑式意义;同时,成功研制了地面电磁探测(SEP)系统、固定翼无人机航磁探测系统、无缆自定位地震勘探系统、移动平台综合地球物理数据处理与集成系统等深部探测关键仪器装备与软硬件系统。专项实现了技术创新与重大科学发现的并举,适应中国地质地貌条件和岩石圈结构特征,初步形成了针对不同层次、不同尺度、不同精度深部探测问题的技术方法体系,建立了一系列探测试验基地,为组织实施中国地壳探测工程奠定了坚实基础。深部探测已经成为我国地学发展的一个重要趋势。     

青藏高原地壳与上地幔成层速度结构与深部层间物质的运移轨迹

在印度洋板块与欧亚板块碰撞、挤压作用下,促使深部物质重新分异、调整和运移,并导致了地壳的短缩增厚,而且造成了高原的整体隆升和深部壳、幔物质的侧向流展。基于青藏高原腹地和周边地域地壳与上地幔的成层速度结构,特别是其特异层序的展布研究表明,青藏高原地壳巨厚,但岩石圈却相对较薄;地壳中于深20±5km处存在一低速层,层速度为5.7±0.1km/s,厚度为8±2km;上地幔软流圈顶部深度为110±10km;下地壳与上地幔盖层物质以地壳低速层为上滑移面,以岩石圈漂曳的上地幔软流圈顶面为下滑移面,在印度洋板块N-NNE向力源作用下在同步运移,即形成了青藏高原腹地和周边地域特异的大陆地球动力学环境。