长江中下游地区成矿深部动力学机制：远震层析成像证据

长江中下游成矿带是我国东部重要的矿产资源基地。前人研究认为该地区的成矿作用与中生代大规模岩浆活动密切相关,但关于成矿的深部动力学机制仍存在着分歧。本研究利用远震层析成像方法获得了研究区下方整个上地幔内的三维速度结构,采取以下措施:(1)46个固定台站和67个流动台站记录的678个远震事件的17000余条P波波形;(2)利用改进的多道互相关技术直接从波形数据中提取相对走时残差信息,提高了数据处理的精度和效率;(3)地壳校正消除地壳不均匀性的影响;(4)检测板测试最佳网格间隔,水平方向为0.5°×0.5°,垂向为50~100km,从而可以保证结果的可靠性。最终的层析成像结果表明成矿带地区下方的上地幔内存在"两高一低"的速度异常体,浅部的高速体可解释为现存的岩石圈,深部的高速体则为拆沉的岩石圈,而夹在中间的低速体为上涌的软流圈热物质发源地。我们的成像结果为成矿的拆沉模式提供了有力支持。该模式认为岩石圈的拆沉导致软流圈物质减压熔融,底侵在壳幔边界,最终爆发大规模岩浆活动和成矿作用。结果清楚地显示出拆沉的岩石圈已经下沉至上地幔底部,而且在其上方存在着明显的软流圈热物质。此外,成像结果还显示出深部的高、低速体的走向与成矿带走向基本一致,并且由南至北逐渐变浅。这些特征与成矿带的成矿阶段密切相关。但遗憾的是,成像结果无法提供软流圈物质起源的信息,有待今后进一步研究。     

冈底斯中东部底垫-俯冲转换带附近地壳上地幔结构远震P波层析成像研究

利用冈底斯中-东部197个宽频带天然地震台站记录到的数据和远震P波走时层析成像方法,获得了该区域的P波速度扰动图像。层析成像结果显示研究区地壳和上地幔地震波速度结构存在着复杂的空间变化。首先,在藏南拆离系断层(STD)以北的特提斯喜马拉雅地壳中存在着较强的低速异常,但是该低速异常的北端在远离裂谷带的地方并没有明显越过雅鲁藏布江缝合线(YZS),这与前人的观测结果略有不同;在亚东-古露(YGR)和措美-桑日(CSR)裂谷带的下方存在低速异常,但异常强度都没有前者大;在两个裂谷带之间的拉萨地块中-南部,地壳表现为强高速特征。这些结果表明,影响青藏高原地壳构造演化的"地壳通道流(Crustal Channel Flow)"在藏南主要分布在特提斯喜马拉雅地区,在雅鲁藏布江缝合线以北的冈底斯地区,可能主要局限于沿裂谷带分布。其次,被解释为印度岩石圈地幔的上地幔高速异常,在研究区西部,抵达了雅鲁藏布江缝合线以北100km或更远的地方,而在研究区东部,并没有越过雅鲁藏布江缝合线,而是停留在缝合线以南~100km的高喜马拉雅下方,印证了前人给出的印度板块俯冲角度在研究区附近存在东西向变化的层析成像结果。此外,我们的层析成像结果还印证了冈底斯东南侧的上地幔低速异常根植于上地幔底部,我们认为该现象可能与巽他块体的顺时针旋转引起向东俯冲的缅甸弧向西后撤有关。     

青藏高原地壳地震纵波速度的层析成像

本次研究利用地方地震台站的数据开展青藏高原地壳地震波速度的三维层析成像研究,得到分辨率达到1°×1°×20 km的地壳纵波三维速度结构,揭示了青藏高原地壳内部地壳波速结构特征。结果表明,青藏高原P波波速随深度产生巨大变化,说明地壳内部发生了大规模的层间拆离和水平剪切,用传统的地块运动不能准确地描述地壳物质运动。从P波波速扰动图上看到,青藏高原上地壳和上地幔的P波波速扰动为大范围正异常区,可以认为青藏高原在同碰撞和后碰撞期频繁的岩浆活动和结晶作用,造成了现今相对比较坚固的上地壳和岩石圈地幔,使青藏高原保持一个整体。分布在可可西里和羌塘北部的高钾质和钾质火山岩带,反映为青藏高原地壳的P波波速扰动负异常带,从上地壳到下地壳都有分布。说明由于大陆碰撞使三叠纪的东昆仑缝合带重新破裂,造成大量地幔流体物质上涌和火山爆发,对高原的形成和隆升都有一定的贡献。通过地震层析成像取得的三维地壳波速图像,进一步证实了由密度扰动三维成像指出的存在青藏高原下地壳流和新生代裂谷深部到达了中地壳底部的结论。     

中国东北地壳结构的地震层析成像

中国东北地区自晚古生代晚期以来,受古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋、太平洋构造域的叠加作用,壳幔结构极为复杂。本文收集中国东北地区国家地震台网接收的100 980个P波和91 030个S波到时数据,采用地震走时层析成像方法获得了该地区地壳P波和S波速度结构,进而获得了泊松比结构,用以探讨复杂的地壳结构。成像结果显示：中国东北地区地壳地震波速度结构呈明显的横向不均匀性,不同构造单元和构造单元内部都存在不同程度的不均匀性。松辽盆地整体上浅层地壳以低速异常为主,尤其是S波速度,但部分区域分辨率较低,中下地壳存在较大范围高速异常,推测与太平洋俯冲、后撤导致的岩石圈拆沉和热物质上涌等动力学过程有关;北部的大兴安岭重力梯级带和长白山一线主要表现为低速异常,表明具有大范围的岩浆作用,广泛岩浆作用为固体矿产资源的形成提供热源或物源;长白山、五大连池等近代活动的火山下方部分地壳区域均表现了较强低地震波速度和高泊松比异常结构特征,表明仍存在活动的可能。     

长江中下游地区铜矿体综合找矿模型

本文在收集研究长江中下游地区主要铜矿床的发现和勘查过程、矿床地质特征、物化探异常特征、勘查方法等大量资料的基础上,对矿体特征进行了归纳,提出了将长江中下游主要铜矿体划分为二型四式的矿体类型划分方案.分别建立了四种类型铜矿体的找矿模型,并建立了铜矿体综合找矿模型.     

长江中下游地区中生代陆内构造作用与成因分析

长江中下游地区多期构造叠加、复合联合作用明显,中生代以来地壳运动频繁、构造活动强烈,地表为桐柏-大别造山带,九岭-江南隆起带,其间为对冲样式构造组合的长江复合构造带。大别造山带前陆深地震反射剖面揭示长江中下游深部为“双鳄鱼构造”状态,大量前陆断褶带的物质被掩盖在大别造山带之下,岩片叠置、断裂交错的镶嵌构造极为发育,下地壳切过莫霍面向北俯冲,是后期岩浆的活动通道和就位空间。综合地球物理剖面揭示下扬子地区南北岩石圈结构差异明显,上地壳南北对冲构造发育;下地壳为向北倾斜的构造带,北部仍向南逆冲,南部切过莫霍面向北俯冲。长江中下游地区上述构造的形成受控于长江陆内异化带的作用,该带是一条陆内岩石圈规模的向北倾斜的破裂带,发生在中国大陆形成之后,不受早期板块界线的控制,是岩石圈规模的大陆异化、物质重建、结构重组的产物;主要结构特征为上地壳对冲式逆断层组合,中地壳为水平流变层,下地壳切过莫霍面由南向北俯冲;形成过程是印支晚期-燕山早期中国陆内近南北向挤压,地壳破碎,岩石圈加厚;燕山晚期大规模伸展拉张,岩浆活动,壳幔混熔。特殊成因机制和演化过程的综合效应是长江陆内异化带的地质内涵。深部物质沿长江陆内异化带上升,在上部地壳内多期叠加构成的构造格架中就位,岩体形态在深部近东西向呈带状,中部状态复杂,浅表受控于多种构造组合形式,见空即灌。     

地震层析成像在工程勘测中的应用

目前,地震层析成像在许多工程勘测和矿产勘探部门开始试用,迫切需要有这方面的指南性的文章。本文综合介绍地震层析成象的原理、数据采集技术、图象重建的理论和方法,并通过一个成功的应用实例说明方法的应用效果。作为一种新的物探方法,地震层析成象的应用仍然存在许多问题,如非线性图像重建,文章对存在问题及对策作了详细讨论。     

层析成像在齐峦山隧道勘探中的应用

阐述了CT成像及其反演算法的基本原理 ,结合齐峦山隧道勘探的实例可以看出SIRT反演算法得出的成像剖面精度很高 ,从而使其在判断岩溶、裂隙及岩石破碎发育带方面具有独特的优势。     

初至层析静校正在复杂山地三维地震勘探中的应用

随着地形高差增大、地貌单元多变、近地表模型复杂,目前被广泛应用的初至折射静校正的精度已无法满足精细勘探的要求。初至层析静校正技术,由给定的初始模型进行正演,用射线追踪方法得到初始模型的初至波,利用该初至波和实际拾取的初至波进行比较,计算地表模型的修正量,反复迭代求得准确的地表模型。山西省国阳新能股份有限公司二矿390水平九采扩区地表标高940～1100m,地貌单元复杂,在对该区资料处理时,利用初至层析折射静校正,经9次迭代计算后,真实地刻划出近地表模型。在二种静校正技术对比中,初至折射静校正不但近地表模型精度低于层析折射静校正,而且其叠加剖面精细程度也远低于层析静校正,如在初至折射静校正叠加剖面同相轴上呈现的凹凸形态,在层析静校正叠加剖面并无显示,且后者剖面的信噪比也比前者明显提高。     

长江中下游典型湖泊近代环境变化研究

选择长江中下游的典型湖泊洪湖、巢湖、石臼湖和太湖,采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、总磷,并采用210Pb和137Cs定年以研究湖泊近代环境演变。根据洪湖137Cs蓄积峰得到过去50 a里洪湖沉积速率经历了一个由慢到快再变慢的过程,1963~1986年之间沉积速率最大,达0.174 cm/a,这可能是因为当时湖区大规模开垦有关。巢湖钻孔核素的研究发现20世纪70年代以来随着深度的减少,巢湖钻孔中沉积通量在增加,可能与流域内水土流失逐步加重有关。对营养盐的分析表明,洪湖50年代以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖70年代以来营养元素开始增加,在太湖中体现为80年代,石臼湖中则为近百年来营养元素开始快速增加。从营养盐增加的幅度来看,草型湖的洪湖、石臼湖要大于藻型的巢湖以及太湖藻型区域。本文尝试利用总有机碳、总磷获取了湖泊环境变化的速率。研究表明总有机碳和总磷的变化速率存在波动性,这可能与湖泊的自我调节有关。而总有机碳的变化速率在最近时间阶段内基本呈正值,对于洪湖来说在80年代初,石臼湖在1970年左右,太湖在80年代初,巢湖在60年代。总有机碳、总磷变化速率的振荡幅度与周期也许对理解当今湖泊处于何种位置,由此采取何种湖泊管理手段提供重要认识。     

水利促进长江中下游地区经济社会协调发展的思考

长江流域在中国经济社会发展中具有极为重要的战略地位,长江中下游地区更是我国最具实力的经济带。水利是国民经济和社会发展的重要基础设施,是经济社会可持续发展的重要支撑,要实现长江中下游地区经济社会协调发展离不开水利的支撑和保障。根据长江中下游地区的水资源条件和水利发展现状,分析水利与长江中下游地区协调发展要求不相适应的主要问题,思考水利促进长江中下游地区经济社会协调发展的思路和重点,并提出相应的对策和建议。     

The Background of Regional Lead Isotopic Compositions and Its Application in the Lower and Middle Reaches of the Yangtze River and Neighbouring Areas

The paper systematically deals with the background of regional isotopic compo-sitions in the lower and middle reaches of the Yangtze River and neighbouring areas. It isshown that the lead isotopic compositions of different geological formations and units are con-trolled by the primary mantle heterogeneity, dynamic process of crust-mantle interchange,abundances of uraninm, thorium and lead of various layers of the earth and timing. Studies onthe background of regional isotopic compositions may offer significant information forgeochemical regionalization, tracing of sources of ore-forming materials, and regionalprognosis of ore deposits.     

长江中下游铜陵及邻区中生代中酸性侵入岩地球化学特征及其深部岩浆作用探讨

长江中下游铜陵及其邻区的中生代侵入岩极其发育,岩石类型多样.本文通过对该区已获得的高精度成岩年龄数据的综合整理,结合系统的岩石地球化学测试数据,对长江中下游铜陵地区中生代侵入岩进行了岩带划分并提出了可能的岩浆作用模型.铜陵地区中生代中酸性岩浆侵入活动时间集中分段、空间分带明确,从北到南依次分为庐枞带、铜陵外带和铜陵内带...     

Basement Characteristics and Crustal Evolution of the Copper-Gold Metallogenic Belt in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River: Some Isotope Constraints

Studies of the Pb, Sr and Nd isotopic composition of Mesozoic intrusive rocks indicate that the basement of the copper-gold metallogenic belt of the middle and lower reaches of the Yangtze River has "two-layer structure" and partly has "multi-layered structure", and is inhomogeneous and shows the distinct feature of E-W provincialism. The calculated model lead ages (t1) are mostly greater than 2600 Ma, and the model neodymium ages (TDM) vary from 953 to 2276 Ma and concentrate in two time intervals: 1800-2000 Ma and 1200-1600 Ma. It is concluded that the basement of the MBYR is composed of the Late Archaeozoic to Middle Proterozoic metamorphic series and that the crust was initiated in the Archaean and continued to grow in the Early and Middle Proterozoic, and the proportion of new crust formed by mantle differentiation during the Late Proterozoic is low.     

长江中下游溧水盆地火山岩的时代、地球化学特征及其地质意义

溧水盆地位于长江中下游成矿带东部,与庐枞、宁芜等火山岩盆地相似,发育中生代火山岩。为了探讨溧水盆地不同旋回火山岩形成时代、岩浆源区及岩浆活动的大地构造背景及其与铁铜成矿关系等问题,本次研究选取溧水盆地广泛出露且与成矿关系密切的中生代龙王山旋回和大王山旋回火山岩进行了锆石精确定年和Hf同位素分析以及全岩主微量元素分析。研究表明溧水盆地岩浆活动起始时间为~135 Ma,峰期时间为135~124 Ma。龙王山、大王山旋回火山岩Hf同位素特征相似,εHf(t)值范围大多在-6~-11之间,暗示其源区可能相似。岩石地球化学特征显示龙王山—大王山旋回岩浆由中基性向中酸性过渡,并向高钾富碱方向演化,空间上从北西-南东方向演变,与盆地内铁铜金锶矿的形成有关。龙王山旋回火山岩明显Sr正异常,推测龙王山旋回可能是Sr矿的矿源层。结合岩石地球化学和同位素特征,认为岩浆源区为可能为富集地幔,在喷发早期受到了少量陆壳物质的混染。溧水盆地与长江中下游其它火山岩盆地形成时代相似,可能受同一构造背景控制。结合前人研究成果分析认为在~135 Ma为太平洋板块俯冲的转折点,即俯冲作用减弱,俯冲板块发生后撤,形成区域性拉张环境,从而形成的一系列火山岩盆地。     

北江中下游洪水计算耦合模型探讨

针对北江中下游流域的特点的复杂性,建立了以水力学方法为主的河网一维及对无资料区间采用水文学方法为辅的洪水计算耦合模型,同时说明了区间洪水的作用。经“97·7”典型年洪水验证的结果表明,模型的精度较高。     

长江中游泥沙淤积与全新世长江三角洲的发育——兼论长江中游防洪策略

全新世海侵以来,巨量泥沙在长江河口湾一带堆积,形成了自西向东雁列的六个亚三角洲河口沙坝。长江口随之从镇江、扬州向东南方向推进到长兴岛一带,加之百余年来长江中游荆江河曲的演化和簰洲湾弯曲河道的发展,长江中下游河道累计延长620 km。长江中下游河床纵比降的自动调整,促使了中游一带河道泥沙淤积达12.9 m。长江河道的不断延伸加长和长江中下冲积河床对纵比降的自动调整,是长江中游河道淤涨和洪水位上升的内因;而荆江一带人类工程活动的参与,强化了长江泥沙向下游输移,加速了长江三角洲的发展和长江河道的延伸,构成了长江中游河道淤涨和洪水位上升的正反馈机制。长江中游防洪减灾策略、长江流域防洪规划和流域国土空间规划,应统筹考虑长江口浚海清淤和长江三角洲泥沙资源化利用,或开辟新的防洪入海通道,如开辟南通-如东入海新运河暨防洪新河。     

长江中游堤防溃口沉积物的磁组构特征

通过对 1998年 8月 1日湖北 竹牌 洲湾溃口沉积物的系统采样和磁组构测量与计算 ,发现溃口沉积物的磁组构特征为 :由溃口扇的扇顶→扇缘 ,磁组构参数各向异性度 P、磁面理度 F、磁线理度 L、水流速度函数因子 Fs的统计平均值均具有由大逐渐变小的特点 ;在溃口扇的不同部位磁化率量值椭球的主轴平均方向具有不同的特点 ,其规律是 :在扇顶或扇缘处平均方向变化较大 ,尤其在扇缘处 ,最大磁化率主轴方向比较随机 ,没有明显的主方向 ,而在扇中磁化率量值椭球的主轴平均方向比较稳定 ,最大主轴的优选方向比较明显。初步探讨和建立了长江中游现代溃堤溃口沉积物的磁组构特征识别标志     

The Background Features and Formation of Chemical Elements of Groundwater in the Region of the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River

The paper deals with the background features, formation and distribution of the chemical el-ements K, Na, Ca, Mg, Si, Fe, Mn, Cr, Ni,V, Co, Ti, Mo, Cu, Pb, Zn, As, Hg, Cd, Be, Li, Sr, B,F, Cl, Br and I in the groundwater in the region of the middle and lower reaches of the YangtzeRiver and their relations to the composition of the water-bearing media, properties of the overly-ing rocks and soils, redox environment, and groundwater flow condition, mineralization and pHof groundwater.