喜马拉雅“东构造结”地区的特异重力场与深部地壳结构

跨越中、印、缅三国交界的喜马拉雅“东构造结”地区（92°E～97°E，26°N～30°N）有一半以上的面积尚没有重力测点，是重力数据空白区,故无法直接研究其重力场特征与深部地壳结构（构造）.本文应用卫星重力异常资料作为近似空间重力异常，经计算给出的布格重力异常，其特征与该地区的地形高程呈很好的镜像相关.据此得到该区不同方位的3个地壳深部结构剖面.重力异常反演求得青藏高原地壳厚度>70 km；喜马拉雅造山带为55 km左右；布拉马普特拉河谷盆地为33～35 km；那加山山脉地区为40～45 km，即呈现出3个不同构造单元的展布.同时求得“东构造结"区由高密度的刚性物质构成，在印度洋板块的碰撞、挤压作用下呈向北运移，并插入青藏高原东缘.基于这样的构造格局和深层动力过程，导致了青藏高原东南缘和东北缘的强烈构造运动，大、小地震的频频发生和矿产资源的聚集.     

张北6.2级地震及晋北地区的重力场变化

对张北６．２张地震震中区的地壳深部构造和靠近震中区的普北地区的重力场变化进行了研究。认为,区域构造运动、地壳深部物质迁移和区域应力场的积累是这次地震的主要原因。晋北地区地震前后出现了明显的重力场变化,并具有异常范围大、幅度高的特点。     

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。     

中国西部盆地及周边地区区域重力场和地壳构造

根据中国西部盆地现有重力与地震资料以及新生代沉积层资料,给出了各盆地的深部重力异常场。应用重力数据结合地震资料反演计算了各盆地及其周边的地壳厚度分布。讨论并分析了各盆地重力场、地壳构造。指出了各盆地油气储集的远景地带和地区。     

喜马拉雅东构造结及周边地区地壳各向异性特征

利用喜马拉雅东构造结及周边地区的48个宽频带地震台站记录的远震波形数据,通过Pms波分裂测量得到了295对地壳各向异性横波分裂参数,获得了研究区的地壳各向异性图像.喜马拉雅东构造结的快波偏振方向主要为NE-SW方向,周边地区的快波偏振方向呈现出绕东构造结顺时针旋转的趋势.Pms波分裂的慢波延迟时间范围为0.11~0.30 s,平均值为0.24 s.对比分析研究区内Pms波分裂、近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的结果发现,上地壳各向异性对Pms波分裂影响有限,地壳各向异性主要来自于中下地壳矿物和熔体的定向排列;地壳各向异性对SKS波分裂影响较小,SKS波分裂主要反映了上地幔的各向异性特征;Pms波分裂的快波偏振方向与近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的快波偏振方向表现出较好的一致性,并且与地表构造和变形特征具有较好的相关性,反映了喜马拉雅东构造结及周边地区的岩石圈变形可能为垂直连贯变形模式.

     

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局及形成过程探讨

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局主要由两类不同的构造形式组成, 一类为早期韧性挤压、走滑变形体系, 表现为构造结内部的近南北向缩短、西边界的左行走滑和东边界的右行走滑, 可能是印度与欧亚大陆碰撞后, 印度大陆向欧亚大陆的楔入所致, 其变形变质峰期为62~60, 23和13 Ma. 另一类则是以南迦巴瓦峰为中心的同心状外倾高角度韧脆性正断层体系, 可能是后期快速隆升形成的垮塌构造, 正断层作用的开始时代约为7.3~6.3 Ma.     

喜马拉雅东构造结周边地区地壳磁异常分布特征研究

根据波茨坦地磁场模型(POMME6.2),研究喜马拉雅东构造结周围地区地壳磁异常的空间分布、磁异常随高度的衰减特征.利用二维小波变换方法对地表磁异常进行分解,分析小波细节组合和逼近信号的异常特点.讨论磁异常与地质构造的联系.结果表明,研究区内地壳磁异常分布相当不均匀.喜马拉雅—东构造结—龙门山—大巴山地区分布着较强的负磁异常;四川盆地为正磁异常,其他地区磁异常较弱.东构造结对周围地区磁异常有重要影响,它及其周围地区的地壳磁异常都是在负磁或弱磁异常背景上,叠加着中短波长的正负磁异常.这些中小尺度磁异常由中、上层地壳磁性物质产生,走向与地质构造基本一致.沿金沙江、红河断裂带分布着清晰的弱磁异常带.龙门山断裂带、丽江—小金河断裂带和红河断裂带是磁异常强弱过渡带.青蒇高原中部东西向的磁异常,在东构造结弧顶地区呈弧形分布.青藏高原中部和滇中地块带状、团状磁异常具有相同的衰减规律.     

东喜马拉雅构造结新生代地壳缩短量的估算及其地质依据

发生在始新世((45±5) Ma)的印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和持续的陆内汇聚作用使得青藏高原及其周边地区的地壳缩短了大约2 000~2 500 km. 印度板块在东喜马拉雅构造结深深地插入青藏高原之中, 造成地壳的大规模缩短和抬升. 分布在青藏高原南部, 内部仅遭受了轻弱的新生代变形的各构造地层单元, 包括北喜马拉雅岩带、拉萨以及羌塘地块, 向东延伸到该地区时, 总宽度由700 km剧减至200 km, 其内部的变形程度也随之加强. 初步的研究表明, 这些构造单元的宽度变化是地壳水平缩短的结果, 缩短量为500 km, 缩短是通过地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸完成的. 尽管在该地区地壳缩短量是如此之大, 但是这些构造地层单元仍然是连续的, 向南东方向一直可以追索到云南西部.     

帕米尔及其周围地区的重力场特征与地壳构造的研究

本文根据帕米尔地区（32°N—42°N,66°E—80°E）的重力资料,计算出深部重力场。以费尔干纳—帕米尔—斯利那加地震测深剖面数据作为控制与参考资料,采用三维横向变密度重力模型,进行重力反演计算,求得研究区莫霍界面的起伏深度,并依此给出研究区的地壳厚度分布特征。结合帕米尔及其周围地区的地震活动和均衡异常,对这一地区的构造运动进行了初步探讨。     

巧家地区区域地球物理场与深部构造

本文根据巧家所属川滇交界地区的重大、航磁、爆破地震及大地电磁测深资料，对该地区深部断裂构造的空间展布及其相互关系和地壳结构进行了较详细的分析研究，为地震工程和地震的预测预报，提供了重要的深部地质构造资料。     

青藏高原东北缘重力场深部结构及其动力学特征

本文采用欧拉反褶积、场源参数成像(SPI)、场源边界提取(SED)、莫霍面反演、地壳三维可视化等多源方法,对青藏高原东北缘地区的布格重力场进行反演与分析,深入研究该地区的深部结构与变形特征,探讨区域深部孕震环境及动力学机制.研究表明,青藏高原东北缘的布格重力场整体呈负异常值,具有明显的分区性,表现出鄂尔多斯盆地异常值相对偏高、阿拉善块体次之、青藏高原块体极低的特点,其中海源断裂系形成了一条宽缓的弧形重力梯度条带,梯度值达1.2 mGal·km^-1.欧拉结果显示,鄂尔多斯盆地相比于青藏高原块体而言,场源点具有较强的均一性,场源强度值高(密度值高)且深度稳定在25~32 km范围内,而高原块体的中下地壳尺度广泛分布着低密度异常体.SPI图可知,海源弧形断裂系位于“浅源异常”弧形区,反映其地壳较为活跃,易发生中强地震.SED图揭示青藏高原地壳向东北扩展,经过几大断裂系的调节后运动矢量向东或东南转化,SED与GPS、SKS运动特征大致相同,说明地表-地壳-地幔的运动特征有着较强的一致性.青藏高原东北缘地区壳幔变形是连贯的,加之莫霍面由北向南、由东向西是逐渐加深的,因此属于垂向连贯变形机制,不符合下地壳管道流动力学模式.区域形成了似三联点构造格局,其中海源弧形断裂系的深部地壳结构复杂,高低密度异常体复杂交汇,是青藏高原、阿拉善、鄂尔多斯三大块体相互作用的重要枢纽,其运动学特征总体为中段走滑尾端逆冲,而断裂系正处于大型的弧形莫霍面斜坡带之上,具备强震的深部孕震环境,因此大尺度的运动调节与深部孕震条件共同促使了该地区中强震的多发.     

日本海重力场与深部构造研究

本文根据已有的日本海区域重力场和莫霍界面分布资料和由地震Ｐ波速度层析模型转换的密度分布及其重力异常场资料作对比。分析和讨论了两者在日本海的重力异常场、深部地壳构造特征和日本海的扩张中心上的异同。并提出和探讨从日本海纵跨本州岛到太平洋的佐渡－伊豆高重力异常带。     

The gravity field and GGOS

The gravity field of the earth is a natural element of the Global Geodetic Observing System (GGOS). Gravity field quantities are like spatial geodetic observations of potential very high accuracy, with measurements, currently at part-per-billion (ppb) accuracy, but gravity field quantities are also unique as they can be globally represented by harmonic functions (long-wavelength geopotential model primarily from satellite gravity field missions), or based on point sampling (airborne and in situ absolute and superconducting gravimetry). From a GGOS global perspective, one of the main challenges is to ensure the consistency of the global and regional geopotential and geoid models, and the temporal changes of the gravity field at large spatial scales. The International Gravity Field Service, an umbrella “level-2” IAG service (incorporating the International Gravity Bureau, International Geoid Service, International Center for Earth Tides, International Center for Global Earth models, and other future new services for, e.g., digital terrain models), would be a natural key element contributing to GGOS. Major parts of the work of the services would, however, remain complementary to the GGOS contributions, which focus on the long-wavelength components of the geopotential and its temporal variations, the consistent procedures for regional data processing in a unified vertical datum and Terrestrial Reference Frame, and the ensuring validations of long-wavelength gravity field data products.     

电磁脉冲数值异常初探

用ＤＷＭＪ－８９Ａ型电磁波记录仪记录的异常与地震３要素的关系，讨论了判别电磁波脉冲数值异常的方法与地震预报的问题。     

青藏高原东北部多尺度重力场及其地球动力学意义

由于受到SN和EW双向挤压作用的综合影响,处于年轻高原与古老地块交接区的青藏高原东北部岩石圈强烈变形,构造活动十分活跃.为了整体性地了解青藏高原东北部重力场和深部动力学机制,本文基于EGM2008全球重力场模型数据,利用小波多尺度分析获得不同尺度的重力异常信息;同时反演了研究区的地壳厚度;通过构建穿越龙门山造山带和西秦岭造山带两条剖面的岩石圈密度结构模型,分析了地壳上地幔内不同介质的分布特征.研究结果表明,青藏高原东北部岩石圈显示十分复杂的塑性体的特征,其重力异常走向多以EW或SSE为主,反映了高原岩石圈物质向东运移的趋势;地壳厚度由西向东逐渐减薄,边缘造山带深部并没有发现"山根"痕迹,结合该地区低重力的特征,推测西秦岭-松潘构造结岩石圈发生过大规模地幔流底侵作用;地幔流上涌的动力可能来源于印度板块向欧亚大陆板块俯冲,激发了地幔流体侧向移动,在扬子地台和华北地台附近受到坚硬岩石圈的阻挡而被迫上移,并因此造成龙门山与西秦岭的隆升.     

Frozen subduction in the Yangtze block: insights from the deep seismic profiling and gravity anomaly in east Sichuan fold belt

The Sichuan basin is the main part of the middle-upper Yangtze block, which has been experienced a long-term tectonic evolution since Archean. The Yangtze block was regarded as a stable block until the collision with the Cathaysia block in late Neoproterozoic. A new deep seismic reflection profile conducted in the eastern Sichuan fold belt (ESFB) discovered a serials of south-dipping reflectors shown from lower crust to the mantle imply a frozen subduction zone within the Yangtze block. In order to prove the speculation, we also obtain the middle-lower crustal gravity anomalies by removing the gravity anomalies induced by the sedimentary rocks and the mantle beneath the Moho, which shows the mid-lower crustal structure of the Sichuan basin can be divided into eastern and western parts. Combined with the geochronology and Aeromagnetic anomalies, we speculated the Yangtze block was amalgamated by the West Sichuan and East Sichuan blocks separated by the Huayin-Chongqing line. The frozen subduction zone subsequently shifted to a shear zone accommodated the lower crustal shortening when the decollement at the base of the Nanhua system functioned in the upper plate.     

山西断陷带地热分布的某些特征

利用山西断陷带的大地热流、地温梯度和温泉分布的资料，研究了地热分布与重力场、地壳深部构造和地震分布的关系。认为，区域性重力负异常多反映的是沉积盆地或凹陷；而在温泉附近，由于地壳深部高密度的熔融物质沿断裂上涌而形成重力正异常；在同一深度上，地壳和岩石圈薄的断陷盆地内部，其热流和温度都为高值；指出山西断陷带内的构造活动性、壳幔突变带、重磁力等值线密集带、大地热流和地温梯度高值区以及温泉密集分布带与地震活动之间都有着内在的联系。     

用GRACE卫星跟踪数据反演地球重力场

利用141天GRACE卫星观测资料,包括K波段、星载加速度和卫星轨道数据,反演了80阶地球重力场模型IGGGRACE01S,该模型在半波长为500km的空间分辨率上,确定大地水准面的精度约为0012m,中长波(<80阶)精度优于重力卫星发射以前研制的重力场模型. 与EIGEN_GRACE02S、EIGEN_CHAMP03S和EGM96模型的位系数相比,该模型系数最接近于EIGEN_GRACE02S,与另两个模型差异较大. 比较几种模型确定的全球重力异常和大地水准面起伏,结果发现IGGGRACE01S与EIGEN_GRACE02S模型的计算结果比较接近,与EGM96模型结果差异较大,差别较大地区主要在南极等地区. 对于中国大陆,比较IGGGRACE01S模型（前72阶）计算的重力异常和NIMA重力异常数据（25°×25°网格）,两者之间的标准偏差为48mGal.     

Review Paper: Historical development of the total normalized gradient method in profile gravity field interpretation

In the Russian school, the total normalized gradient method belongs to the most wide-spread of direct interpretation methods for potential field data. This method was also used and partly developed by many experts from abroad. The main advantage of the total normalized gradient method is its relative independence of parameters such as the expected differential density of interpreted structures. The method is built from a construction of a specially transformed field (total normalized gradient) on a section crossing the potential field sources. The special properties of this transformed field allow it to be used to detect the source positions. From the 1960s, the mathematical basis of the method underwent enormous development and several modifications of the method have been elaborated. The total normalized gradient operator itself represents a relatively complicated, non-linear band-pass filter in the spectral domain. The properties of this operator can be handled by means of several parameters that act to separate the information about field sources at different depth levels. In this contribution, we describe the development of the method from its very beginning (based mostly on qualitative interpretation of simple total normalized gradient sections) through to more recent numerical improvements to the method. These improvements include the quasi-singular points method, which refines the filter properties of the total normalized gradient operator and defines an objective criteria (so called criterion ‘α’ and ‘Г') for the definition of source depths in the section. We end by describing possibilities for further development of the method in the future.