黄海地质与地球物理特征研究进展

本文介绍了近几年对黄海地质特征、地球物理特征研究所取得的成果，北黄海盆地已发现工业性油流，南黄海北部盆地和中间隆起取得巨大进展，是油气有利勘探区；黄海的断裂带及块体结合带制约着黄海油气藏形成，对其研究对黄海油气勘探研究有着重要指导作用，分析认为对黄海的研究还需进一步加强地质与地球物理手段综合研究。     

河北省南部及邻区的地壳深部构造与地震

本文利用区域布格重力异常图(1:100万)和地质构造资料来研究河北省南部及其相邻地区的地壳深部构造特征,并讨论其与强震发生的关系。方法主要是运用三维重力正演计算,层层消除地壳浅部对布格重力异常的影响,得出一系列剩余重力异常和剩余深部重力异常,再根据异常图形的变换,探讨一些活动断裂和构造由浅到深的变化趋势。还用三维重力反演计算,求出了全区莫霍界面的深度,得到了全区的地壳厚度图,进而分析强震区的深部构造背景,这些对地震地质和烈度区划是有意义的。     

九嶷山及邻区地壳结构噪声成像及其对华南地区的构造演化启示

目前研究一般认为华南块体是由扬子块体和华夏块体在新元古代拼合形成,并同时形成位于扬子块体东南边缘的江南造山带.但是由于华南地区构造历史复杂,对于扬子块体与华夏块体的分界及构造属性仍存在较大争议.为了研究华南块体的地下速度结构及构造属性,我们利用块体交界处的九嶷山及其附近的流动和固定台网的地震波数据,采用地震背景噪声互相关方法反演研究区域2~40 s瑞利波群速度和相速度分布,并进一步得出了该区域地壳的精细三维S波速度结构.反演成像结果显示,扬子块体与华夏块体的地壳及上地幔的结构特征差异显著.10~20 km的S波速度分布图显示呈线性的、连续分布低速异常,可能为扬子块体与华夏块体的具体分界位置.结合华南地区地球化学研究结果和构造历史,该低速异常可能代表了来自上地壳的变质沉积岩,即沉积岩受到上地幔物质上涌或底侵作用的加热变质形成.成像结果对了解华南地区的构造演化历史提供了地震学约束.

     

张北—尚义地震及其邻区地壳上地幔结构

对张北－尚义地震区及其及其邻区的深部结构的研究表明，张家口－蓬莱构造带与其两侧的山西裂谷系、华北裂谷盆地和燕山褶皱带相比，具有低阻性质，地壳内的速度界面及莫霍面的深度分布显示出明显的不同。以延怀盆地为界，把张家口－蓬莱构造还分成西北和东南两段。最新的大地电磁预测研究表明，张北－尚义地震区电性结构与周围有一定差别，壳内有一近北北西向构造，主震和绝大多数余震都发生在壳内低阻带以上。     

格尔木——额济纳旗地学断面及其邻区重力场与深部地壳构造

根据格尔木一额济纳旗地学断面内重力场特征，参考有关地质资料，将研究区划分为３个一级构造、５个二级构造、１５条较大断裂。     

泉州盆地及其邻区地壳深部结构的探测与研究

泉州盆地及其邻区地处我国大陆东南沿海地震带北段。通过对泉州盆地进行深地震反射探测，获得了该地区近地表至Moho面的精细几何结构及其深浅构造关系图像。这是该区第一条深地震反射探测剖面。分析结果表明，泉州盆地及其邻区地壳厚度变化在29．5～31．0km，由上地壳和下地壳组成。上地壳和下地壳又可以各分为2层。泉州盆地及其邻区近地表至浅部断裂发育，这些断裂向地壳深部最大延伸深度为6-12km，断裂的倾角随深度增加而逐渐变小，呈铲形正断层终止于上地壳上部反射界面C1，以上。在永安-晋江断裂带之下的上地壳下部和下地壳中，存在着切割上、下地壳分界面和Moho面的高倾角深断裂，尽管深浅部断裂构造不相连接，但由于深部存在深断裂，具有发生中强以上地震的深部构造环境。这一深地震反射探测成果的获得，使得泉州盆地及其邻区深部资料解释的可靠性和探测精度比以往显著提高；深浅部构造组合取得了统一的解释结果；地壳的分层和结构特征更为确切和精细；首次发现了上地壳的拉张性构造及铲式正断层组合特征。不仅有助于泉州及其邻区地震危险性的综合判定，而且对深化东南沿海地震带及台湾海峡深部动力学过程的认识具有重要意义。     

南海北部陆架西区盆地地质、地球物理场特征及其深部结构

分析了南海北部陆架西区盆地的地质、地球物理场特征，计算了研究海域重、磁资料的1阶小波细节、4阶小波逼近变换。根据分析与计算可知，研究区的布格重力异常以北西低的负值，东南高的正值为特征。在东部及东南部异常等值线走向为北东；西部异常等值线以北西走向为特征；西北地区异常以北东东、北东走向的局部等值线圈闭为特征。磁场的展布十分复杂，按磁异常的变化程度可分为三个变化区，即磁异常平静区、剧变区及缓变区。磁异常的平静区位于研究区的西部，即莺歌海盆地所在位置，这一带磁异常等值线极为稀疏，异常值为负背景异常。剧变区位于海南岛，该地区的磁异常变化极为剧烈，异常特征以局部小圈闭为特征，等值线分布密集。磁异常的平缓区位于平静区及剧变区之外的其它地区。琼东南盆地、北部湾盆地的磁异常具有此特征。根据重、磁场资料以及南海北部盆地钻井取样的测试结果、同时参考穿越南海地学断面的结果，对研究区的地壳结构进行了反演计算，计算表明南海陆架盆地区域地壳结构较为复杂，研究区的地壳厚度在22－33km之间，总的趋势由陆向洋地壳厚度逐渐减薄，反映出该区域地壳具有陆壳、拉伸陆壳、过渡壳的性质，同时存在有上地幔隆起区及凹陷区。磁性底界面厚度在17－24km之间变化，其中在莺歌海盆地较深，在海南岛地区磁性界面较浅。     

黄海和邻区重磁场及区域构造特征

黄海作为大陆架浅海,在地壳性质上仍属大陆型地壳。但整个黄海的结构、性质并不完全相同。在地质、地球物理场特征上黄海可分为南、北两个部分。五莲－青岛－朝鲜半岛的临津江为一条重要的结合带。此带以北,地球物理场特征基本与华北地块相同;此带以南,则与扬子地块的性质一致。同样,江绍断裂入海之后继续北上可追朔到光州地区,是区分扬子块体与华南块体的重要界线。各块体的地球物理场特征与本区的大地构造演化史、地壳上地幔     

松辽盆地深部地质特征及其盆地动力学演化

对松辽盆地深反射地震资料的分析表明 ,该盆地地壳不仅具有层圈结构 ,而且具有明显的块断构造 ,这些块断的边界是深部热流体的网络通道。以深反射地震资料研究为基础 ,结合区域地震层析成像、火山岩地球化学等对壳幔相互作用的研究成果 ,通过地壳层圈与块断结构、构造变形史以及盆地构造与深部构造之间的关系研究 ,认为松辽盆地的形成过程是 :库拉 -太平洋板块向欧亚大陆之下俯冲作用导致的地幔隆起促使地壳拆沉减薄、地壳“三明治”结构形成 ,同时导致上地壳伸展沉降及其后期的热沉降。正因如此 ,盆地整体凹陷与地幔凸起成镜像关系 ,而断陷与拆离带凸起成偏镜像关系。强烈的壳幔作用是形成松辽盆地大规模沉降的动力学基础 ,也是盆地油气 (包括无机物质 )富集的重要原因     

漳州盆地及其邻区地壳深部结构的探测与研究

漳州盆地及其邻区地处我国大陆东南沿海地震带中段。通过该地区高分辨率折射及宽角反射，折射地震探测剖面，获得了该区地壳几何结构与速度结构、地壳深浅部断裂的几何形态和构造关系等。结果表明，该区地壳分为上地壳和下地壳。上地壳的厚度为16．5～18．8km，下地壳厚度为12．0～13．0km。上地壳分为上下两部分。在上地壳下部有一个低速层，速度约为6．00km／s，低速层顶面深度为12．0km左右，厚度约为5．0km。下地壳也分为上下两部分。Moho界面的深度为29．0～31．8km。该区6条地壳浅部正断层大部分向地下延伸深度不超过4km，最大延伸深度达5km左右。据推测，浅部正断层下方有一条高倾角地壳深断裂带，该断裂带向下断至Moho面，向上断至上地壳下部低速层中。深浅部断裂构造不相连接。漳州盆地深浅部构造组合特征表明，九龙江断裂带是该区内一条特征明显、具有复杂深浅构造背景的深断裂带。这一深地震探测成果的获得，使得该地区深部资料解释的可靠性和探测精度比以往显著提高；对深浅部构造的组合可作统一解释，地壳的分层和结构特征更为确切和精细；首次发现上地壳的拉张性构造及铲式正断层组合特征，不仅有助于对漳州及其邻区地震危险性的综合判定，而且对深化东南沿海地震带深部动力学过程的认识具有重要意义。     

大同 阳高震区及其邻区壳幔速度结构与深部构造

利用通过本区６条宽角反射／折射剖面资料对大同 阳高震区及邻区地壳上地幔速度结构与构造进行了详细的研究。结果表明,地壳上地幔速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。浅部基底断裂发育,而在其深部,根据波组特征、壳内界面及速度等值线起伏变化和低速异常体的边界等推测有３处地壳深断裂带。本区最明显的上地壳低速体位于大同—阳原附近,其南界存在地壳深断裂,大同 阳高地震群与该低速异常体和深断裂有关     

大同阳高震区及其邻区壳幔速度结构与深部构造

利用通过本区６条宽角反射／折射剖面资料对大同阳高震区及邻区地壳上地幔速度结构与构造进行了详细的研究。结果表明,地壳上地幔速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。浅部基底断裂发育,而在其深部,根据波组特征、壳内界面及速度等值线起伏变化和低速异常体的边界等推测有３处地壳深断裂带。本区最明显的上地壳低速体位于大同—阳原附近,其南界存在地壳深断裂,大同阳高地震群与该低速异常体和深断裂有关。     

1992年1月23日南黄海5.3级地震及其前兆异常特征

1992年1月23日南黄海发生5.3级地震,这是自1983年11月7日菏泽5.9级地震以后,山东地区发生的唯一的一次5级以上地震。本文对这一地震进行了总结,对该震的震源机制、余震序列、地震烈度和发震构造作了介绍。研究了这次地震前山东地区出现的各种前兆异常现象及其特征。最后,对地震发生前的预报情况和地震后的对策情况也做了简要介绍。     

南海北部陆缘地震带的深部结构和孕震机制

南海北部陆缘地震带的地震震源基本上分布在地壳内６￣１３ｋｍ和１７￣２２ｋｍ两个深度范围内,发震层恰好位于区内中地震低速层和下地壳低速层的顶部附近。地壳深部结构的不稳定性以及侧向应力和垂向应力共同作用下的平移正断层错动,可能是该带地震孕育、发生的一种重要机制。     

海陵岛及邻区地质环境与灾害初步探讨

海陵岛及邻区是华南沿海地质环境与灾害较集中和类型较齐全的地区之一。根据野外调查资料,简要地分析了该区地质环境因素中的活动断裂,地震活动、地震裂纹、第四纪沉积与沙土液化、滑坡与崩塌、海面上升与地面沉降、风沙灾害等,这些因素多分布在洋边海周缘和海陵岛南部海岸。这些地区的构造活动性较强,同时也是多组活动断裂相互交切的地方,另外在基岩海岛的岸边,还见有崩塌, 在工程建设中应加以重视。     

香河-北京-涿鹿及其相邻地区壳幔构造与速度结构特征

通过对北西向的宁河—北京—涿鹿宽角反射／折射剖面西段测深资料的二维处理、计算以及综合解释研究,获得了该段壳幔速度结构和深部构造的基本特征。结果表明：不同区域的壳幔速度结构在纵向和横向上均具有明显的非均匀性,壳幔深部构造呈现明显的层状结构和东浅西深的倾斜状态,地壳厚度由香河以东的３２～３３ｋｍ向西至北京西部的西山山区、怀来南部以及涿鹿迅速加深至３９～４０ｋｍ,其中北京为３６．５ｋｍ左右,并且在香河的西侧存在着延伸至Ｍ界面的深断裂     

渡口及其邻近地区地壳浅层结构的研究

为了研究攀枝花—西昌构造带的地壳与上地幔顶部结构,在西起丽江东至者海全长350km的测线上进行了爆炸地震探测。本文利用所取得的六条地震记录剖面的Pg波组,研究测线下方地壳浅层结构。采用层状垂直梯度和横向不均匀模型,用理论走时和射线追踪方法来拟合实测Pg走时资料。得到深度为10km范围的地壳浅层结构和速度分布。 结果表明,该区地表P波速度以渡口至华坪一带为最高,达6.00km/s。向东西两侧逐步减小,东至者海为5.20km/s,西至丽江降为3.50km/s。局部地段因构造影响速度值有些起伏。从浅层结构和速度分布可见,该区存在箐河—程海、绿汁江、安宁河和甘洛—小江等深断裂带,并向地壳深部延伸。等速度线图表明,该区上地壳中有一高速岩体存在。攀枝花钒、钛、铁矿的富集以及其他热液型矿床的分布很可能与此有关。     

渡口及其邻近地区地壳浅层结构的研究

为了研究攀枝花-西昌构造带的地壳与上地幔顶部结构,在西起丽江东至者海全长350km的测线上进行了爆炸地震探测。本文利用所取得的六条地震记录剖面的P_g波组,研究测线下方地壳浅层结构。采用层状垂直梯度和横向不均匀模型,用理论走时和射线追踪方法来拟合实测P_g走时资料。得到深度为10km范围的地壳浅层结构和速度分布。 结果表明,该区地表P波速度以渡口至华坪一带为最高,达6.00km/s。向东西两侧逐步减小,东至者海为5.20km/s,西至丽江降为3.50km/s。局部地段因构造影响速度值有些起伏。从浅层结构和速度分布可见,该区存在箐河-程海、绿汁江、安宁河和甘洛-小江等深断裂带,并向地壳深部延伸。等速度线图表明,该区上地壳中有一高速岩体存在。攀枝花钒、钛、铁矿的富集以及其他热液型矿床的分布很可能与此有关。     

根据重力数据研究黄海周边断裂带在海区的延伸

根据黄海及周边地区的布格重力资料,通过解析延拓、目标场提取、任意水平方向导数计算、离散小波变换等处理,得到各种有关断裂的信息.经过与地质资料综合分析,选择123°E经线为典型剖面,以地震资料建立初始模型,对该剖面进行重力正反演迭代拟合,最终得到各模块的密度参数及分布,并在此基础上分析了研究区主要断裂的地质地球物理特征,给出了研究区的断裂带、块体结合带分布图.重点对朝鲜半岛西缘断裂带和五莲-青岛-荣城断裂带进行了讨论,提出五莲-青岛-荣城断裂带并未进入朝鲜半岛与临津江断裂带相连.认为朝鲜半岛西缘断裂带西侧属于扬子块体的部分曾受北向应力作用向北发生了平移.由五莲-青岛-荣城断裂带和南黄海北部断裂带、朝鲜半岛西缘断裂带及济州岛南缘断裂带共同组成的断裂带应该是中朝与扬子块体之间的结合带.     

川滇块体及周边区域现今震源机制和应力场特征

利用CAP（Cut and paste）方法获取了川滇块体及周边区域2007年8月至2013年4月75次3.5级以上中等地震的震源机制解,结合哈佛大学历史地震震源机制解,分析了震源机制解和震源深度的空间分布特征,并探讨了其构造动力学背景。结果表明：1）川滇块体各不同断裂带、块体内部各次级块体之间、块体内外表现出不同的震源机制解空间分布特征,揭示出位于青藏高原东南缘的川滇块体及周边地区应力场的非均匀性;2）研究区各主要断裂带所反映的与构造背景作用一致的震源机制分布特征表明,川滇块体及周边近期断层破裂方式主要受到各个断裂带的构造活动以及次级块体之间相互作用的控制;3）丽江-小金河断裂带上特殊的震源机制特征和发震应力轴的分布特征,进一步证实了丽江-小金河断裂带对高原逃逸物质的抵挡和屏蔽的作用;4）震源深度分布特征表明,川滇块体及周边地震震源深度主要分布于15km的上地壳,优势分布在5～15km的范围,揭示出研究区的地壳脆性孕震层位于5～15km的上地壳。