中国大陆壳内与上地幔高导层成因及唐山地震机理研究

文中首先给出了中国大陆上地幔高导层埋深图 ,对其物理成因作了解释。然后给出了中国大陆壳内高导层分布埋深图 ,因人们对壳内高导层的成因有多种看法 ,所以文中进行了讨论 ,并认为卤水成因说更有说服力。文中对壳内与上地幔高导层构造成因作了简要阐述。最后 ,由于壳内和上地幔高导层分布埋深与强地震的分布有密切的关系 ,所以作为实例 ,文中给出了唐山地区地壳结构 ,阐述了地壳内深部流体在地震中的作用 ,并给出了主要证据。     

青藏高原莫霍面的研究进展

本文首先简要回顾了莫霍面的发现，介绍其基本性质，然后对青藏高原莫霍面研究的重要进展进行了评述。在区域尺度上，被动源地震(天然地震)方法研究结果勾勒出青藏高原地壳及岩石圈底部的深部构造轮廓。然而受分辨率的限制，天然地震结果给出的地壳及上地幔结构的细节不足。近年来已经用分辨率达到几千米甚至百米级的主动源地震(包括宽角反射与折射地震和深反射地震)方法，揭示出青藏高原地壳及上地幔的精细结构。本文对近30年来深地震探测获得的青藏高原各个地块的莫霍面深度、壳幔结构和上地幔盖层速度等基本数据进行了较系统的分析，并对青藏高原莫霍面研究存在的有关问题进行了讨论。     

青藏高原东北缘祁连山中部精细地壳结构研究

作为一种能够精细揭示地球深部地质结构及构造特征的有效手段,深地震反射剖面技术目前已越来越多地应用于大陆及海洋地壳与岩石圈上地幔的探测中,被国际公认为地球深部探测的先锋技术。以横跨河北雄安新区的深地震反射剖面为研究对象,旨在揭示研究区的地壳结构与构造特征。结果表明：(1) 该地区地壳可分为上地壳和下地壳两部分,上地壳平均厚度约18 km,下地壳平均厚度约16 km,莫霍面平均深度约34 km。(2)上地壳内,结晶基底以上的沉积地层成层性好、地层反射能量强、结构特征复杂,断裂构造较发育、形态各异、错断深度不同、无深大断裂,主要断裂自SE向NW依次为牛东断裂、牛北断裂、容东断裂、容城断裂、容西断裂以及太行山山前断裂。(3)下地壳内,深地震反射剖面西北部和东南部受到不同构造应力作用,西北部和中部相对“透明”,反映雄安新区整体构造较为稳定;东南部存在较强的“叠瓦状”反射特征,反映下地壳横向非均质性和局部活跃的特征。上述研究为雄安新区总体规划与建设和构建万米“透明雄安”基础平台提供了可靠的数据支撑。

     

地球深部探测的先锋: 深地震反射方法的发展与应用

深地震反射剖面早已被国际上证实是一种地球深部探测的先锋技术,它利用比石油地震勘探更长的接收排列、更大的激发能量,探测上至地表,下达上地幔的精细结构和构造特征,现已被国内外越来越多地应用于大陆及海洋地壳与岩石圈上地幔探测上。深地震反射剖面技术在揭示地球深部动力学过程,论述大地构造演化,确定盆山耦合关系,推测成矿成藏条件,分析地震灾害等方面取得了丰硕成果。系统地梳理和概括了国内外陆地地区深地震反射剖面技术的研究现状以及典型应用案例。在此基础上,从深地震反射野外数据采集、数据资料处理、剖面地质解译以及多方法联合探测4个方面,对地震反射剖面技术未来发展方向进行了展望。研究认为：在野外采集方面,研发不同激发、接收组合类型的采集技术、提升深地震反射数据采集质量,减少环境破坏,降低经济成本;在数据处理中,继续探究提高深地震反射剖面的信噪比与分辨率,定量监控深地震反射数据处理过程中振幅保真度的相对变化;在资料解译时,将深入挖掘深地震反射剖面的叠前、叠后潜在信息,降低单纯依靠深地震反射振幅解译的非唯一性;在综合研究上,从多学科、多角度、多尺度、多方法上相互补充印证,降低剖面的多解性,提高成果的准确性和可靠度。

     

地球深部壳-幔边界的层束精细结构与物理属性研究

地球深部壳幔边界的介质结构和属性在地球内部圈层结构,特别是岩石圈结构与深层动力过程的研究中占有重要地位。这不仅由于它是地壳与上地幔的分界,而且它与深部物质的分异、调整及其深、浅物质的运移和耦合密切相关。研究结果表明:①通过地震宽角反射和近垂直反射波场效应可分辨其精细结构;②壳幔边界具有高低速相间的薄层、层束状多态结构;③来自壳幔边界复杂结构的地震反射波和宽角反射波具有明显的和各异的波场特征,并具有明显的动力学响应;④壳幔边界是一个主体由榴辉岩组构的化学界面;⑤给出了壳幔边界的广义模式。     

华北裂陷盆地不同块体地壳结构及演化研究

通过对华北裂陷盆地内不同块体的深地震测深资料处理 ,得到与构造演化过程相关的、不同性质块体的地壳结构特征。盆地隆起区块体地壳一般呈均匀成层 ,速度随深度逐层增加 ,保留了古大陆地壳块体的稳定结构特征 ;盆地坳陷区块体地壳松散巨厚的表层沉积、通常低速占主导的壳内构造、强反射的下地壳和高低速相间的薄互层壳 幔过渡带 ,反映了上地幔物质上隆、侵入、地壳增温、张裂等塑、脆性变形改造的新生地壳构造。讨论了这两类截然不同块体地壳构造的地球动力学演化及形成。裂陷区内中强地震的孕发和深源矿产、油气生贮存等都与这两类块体地壳结构、构造密切相关。     

我国深部探测获重要发现

<正>国土资源部组织实施的"深部探测技术与实验研究"专项获得重要发现,在国内外产生了积极的学术和社会影响.宏观上获得了岩石圈地幔的强地震反射.东北松辽盆地-虎林盆地600 km深反射地震剖面,采用了深井、高能量激发和超长记录(达50 s)技术,在获得地壳和莫霍界面清晰反射的同时,连续获得了上地幔的强地震反射,     

台湾—四川黑水地学大断面所揭示的湖南深部构造

本文介绍了“台湾—黑水地学大断面综合研究”(袁学诚,1990)中与湖南深部构造有关的研究成果:提出了华南地壳三层结构模型的确凿证据,明确了华南是较稳定的大陆地壳,整个华南不存在洋壳。并按上地幔电性差异推断华南岩石圈中存在软、硬不同的块体,据此划分了华南深部构造单元。指出湘中岩石圈增厚到300km,而且湘中地热流比正常值偏低1—2倍。由陆壳反射地震查明了江南古陆之下存在更老的结晶基底,对雪峰地区是否存在巨大推覆构造运动问题,给出了否定的答案。此外该成果还为研究湖南区域构造,提供了丰富的基础资料。也为探讨控制超大型矿床的深部构造背景,开创了新局面。这些研究成果必然会对我省基础地质研究工作产生深远影响。     

华南大陆东部壳幔结构的宽频带地震学探测

华南大陆是新元古代以来全球地质演化历史最复杂的地区之一,也是欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最活跃,大规模构造变形、岩浆活动和多金属矿产资源最丰富的地区。揭示该区浅表构造与岩浆活动和成矿作用机制离不开对深部壳幔结构的研究。宽频带地震学是开展深部壳幔结构探测的重要手段,基于宽频带地震学数据可以刻画地壳-岩石圈-上地幔-地幔过渡带不同深度和尺度的深部结构,为深入理解研究区的深部构造、动力学过程、岩浆活动与成矿作用提供有效约束。本文较全面地总结了近二十年来在华南大陆东部地区开展的宽频带流动地震探测工作,并对研究区的地壳厚度、Vp/Vs比值、岩石圈底界(LAB)深度、上地幔速度结构与各向异性等进行了分析与讨论。本文旨在为相关研究人员和团队提供未来在该区新布设地震探测台站时的参考,也可为后续深入研究该区的深部结构与成矿过程提供一些深部要素约束。     

东秦岭邓县—南漳反射地震剖面及其构造意义

邓县－南漳剖面叶是－邓县剖面南延部分，其反射地震剖面的测定使得从中朝克拉通到扬子克拉通横穿秦岭造山带的一条反射地震剖面得以完成。邓县－南漳反射地震剖面清楚显示了扬子克拉通地壳俯冲到秦岭造山带之下的客观事实，证明襄樊－广济断裂带（即北大别山－大巴山前缘断裂带）并不是一和板块缝合带，而是一条大陆壳俯冲断裂带，扬子克拉通的大陆地壳沿大约20km深的上地壳底面向秦岭造山带之下俯冲。     

地震相分析在深反射地震勘探资料解释中的应用

作者对INDEPTH项目深所射地震剖面的细致研究发现,在深反射地震剖面上不仅仅强反射同相轴可以反映地壳深部的结构、构造特征,而且其上的地震相特征在上、中、下地壳也有一定的差异.通过将地震相分析引入深反射地震勘探的研究中,可以利用地震相特征的差异对深反射地震剖面进行充分解释,为深部工作中的地壳结构、构造特征研究提供更丰富、可靠的资料基础.     

Unconformity-like Reflection Pattern under the Moho in the Sulu Area

1.IntroductionSincethediscoveryofcoesiteandndcrodiamond,theDabie-Suluultra-highPressure(UHP)meta-morphicbelthasbeenattractingworldwideattentionsofgeoscientists.Studyingthisoutstandinggeologicalregionmaygreatlyenhanceourunderstandingofmetamorphism,deepeffectsofcontinentalcollisionandgeodynandcsinconvergentplateboundaries.Thestudymayalsobeveryhelpfultoprovideevidencetorevealinteractionbetweenthecrustandthemantle,andtheformationofnewtypesofdiamonddeposits.EncouragedbytheinternationalContinenta…     

利用深地震反射剖面开展矿集区深部结构的探测:现状与实例

深地震反射剖面技术以其探测精度高的优势被作为岩石圈精细结构研究的先锋技术,并在全球典型矿集区结构探测中发挥了重要作用.为深入研究青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程,本文系统总结了深地震反射技术发展现状,梳理了该技术在加拿大、澳大利亚、中国、俄罗斯、瑞典等全球多个国家的典型矿集区的应用实例,归纳总结了地壳深部结构对矿集区控矿因素的影响,阐述了地壳、上地幔深部结构与深部成矿过程的关系.从全球实例看,深地震反射剖面探测成果为大型矿集区的形成提供了深部线索,反射透明区可能是地幔流体向上运移通道,形成矿集区的成矿物质与能量来源,表明地幔物质参与了成矿作用;具有很强反射特征的断裂系统,包括大型断层、滑脱面和剪切带,是成矿流体从下地壳向上迁移的通道;矿集区深地震反射剖面中“亮点”反射可能是火山活动的深部岩浆上涌至中地壳后而形成的残余岩浆囊的反映.揭露精细的矿集区深部结构不但对矿集区构造历史演化的重建具有重要作用,还对未来成矿潜力和前景靶区的确定具有重要指导意义.     

喜马拉雅地区深反射地震──揭示印度大陆北缘岩石圈的复杂结构

喜马拉雅山的崛起和青藏高原的隆升被认作是印度板块和亚洲板块中、新生代以来汇聚、碰撞、挤压的结果，是典型的陆－陆碰撞地带。此文介绍了在喜马拉雅山区进行的第一次深反射地震试验的结果。试验剖面布置在北喜马拉雅地区内，从喜马拉雅山山脊南的帕里到康马南的萨马达共中１５点（ＣＭＰ）叠加剖面上表现出如下特点：①显示了在地壳中部有一强反射带，向北缓倾斜下去，延长达１００ｋｍ以上。它可能代表了一个活动的道冲断裂或是一条巨大的拆离带，印度地壳整体或下地壳沿此拆离层俯冲到藏南之下；②上部地壳的反射，显示了上地壳存在着大规模的叠瓦状结构；③下地壳的反射显示了塑性流变特征；④在测线南部莫霍反射明显，深度达７２─７５ｋｍ，发现了南部有双莫霍层的存在；⑤试验中还取得莫霍层下面３２ｓ、３８ｓ、４８ｓ等双程走时的多条反射，均向北倾斜，反射同相轴延续较长，信息丰富，反映了上地幔的成层结构。这些结果对印度大陆地壳整体或其下地壳俯冲到藏南特提斯喜马拉雅地壳之下并导致西藏南端地壳增厚的观点给予了实质性的支持。     

用海洋地震方法研究岩石圈结构

文中介绍了两类海洋地震方法及其所取得的成果。单船多道地震方法首先用于海洋石油勘探,后来用于研究地壳结构。但是排列短,故只能研究上地壳结构。７０年代,美国哥伦比亚大学的科学家发明了双船地震方法,扩展了排列长度,可研究地壳—上地幔的速度深度结构。但是双船地震方法在海上资料采集、室内资料处理方面比较复杂,且成本高（用两条船）。到８０年代初,英国科学家设计了一种长排列、大容积气枪震源的单船地震方法,采集了整个岩石圈的地震反射剖面,用于研究横穿大陆边缘、沉积盆地及主要构造线的岩石圈之结构,取得了令人振奋的地质成果。     

Structural architecture of the ocean–continent boundary at an oblique transform margin through deep-imaging seismic interpretation and gravity modelling: Equatorial Guinea, West Africa

Along the Rio Muni transform margin, the transition from continental to oceanic crust occurs across a region of approximately 75-km width. The crust in this transition region, termed proto-oceanic crust (POC), is neither purely oceanic nor continental in composition and structure. Improved seismic reflection images from the PROBE deep-imaging dataset, combined with gravity modelling, have shed new light on the structural architecture of the margin and the composition of the POC. On these newly migrated seismic reflection sections, four fracture zones associated with large steps in the Moho are identified, splitting the POC into three segments. Models in which these segments are composed of oceanic or stretched continental crust do not provide satisfactory predictions of the gravity anomaly. A model of serpentinized peridotite for two segments of POC, with the third segment composed of oceanic crust in between, does satisfy the observed gravity anomaly. Three alternative geological scenarios are proposed to explain the segmentation and composition of the POC: (a) serpentinized upper mantle becoming unroofed and emplaced at basement surface level along detachment surfaces confined to discrete segments by the fracture zones, (b) oblique-slip on transform faults that allow the circulation of water into the mantle and emplacement of serpentinized upper mantle material; or (c) intense faulting of anomalous oceanic crust as a result of magma depletion allowing hydrothermal circulation and the emplacement of serpentinized peridotites.     

Seismic image of undercrusted serpentinite beneath a rifted margin

During the continental rifting the upper mantle was unroofed, and the mantle rocks were transformed into serpentinite at the ocean-continent transition of the west Galicia margin (Spain). The serpentinite layer, several km thick, extends probably eastwards, beneath the highly thinned continental crust of the margin.
The serpentinite layer was recently imaged by seismic reflection. It is discontinuously and deeply layered. As serpentinized peridotite can have densities and seismic velocities comparable to those of the lower continental crust, we suggest that undercrusting by serpentinite can play a part in building the lower seismic crust in highly stretched continental rifted areas.