航空地球物理勘探在南极调查中的应用

航空地球物理勘探是认识极地区域构造的重要技术手段.在回顾和分析南极航空地球物理勘探发展历史与现状的基础上,总结归纳了航空地球物理勘探在南极地区取得的主要成果.归纳出南极地壳结构研究、南极古大陆重建与恢复、南极火山与岩浆作用调查和南极冰架与地质相互作用研究等4方面典型实例,航空地球物理勘探为南极地区域地质构造研究提供了有...     

地质力学、深部地质、科学钻探三项工程揭开了中国地学史上研究的新篇章——庆祝中国地质科学院成立50周年

提出中国地质科学院成长历程中的三件大事:发展了李四光创建的地质力学;推进了中国青藏高原多学科的深部地质调查研究;完成了我国第一口科学深钻井,开拓了我国的科学钻探事业。这是我国地质工作历史上具有里程碑意义的大事件。①地质力学。李四光开创的新学科,将力学原理(运动学、材料力学和动力学)和研究方法用到地壳变形构造及地壳运动的起因和演化研究中,创立和发展了地质力学这一门新的学科,并正式出版了《地质力学之基础与方法》(李四光,1945)。李四光说:“地质力学之意义,在从地表岩体所经过各种变形或破坏之方式,根据力学原则,探求各地域地壳内发生运动之原因(作者注:即动力学的机制问题)。”他肯定了地壳大规模水平运动的存在,并提出这些运动的起因是地球自转速度变化的设想;提出要探究运动的起因和力的作用问题,为此提出要研究各种物质中应变与应力的关系,岩石的力学性质,包括岩石的强度、刚性及其随时间和在不同温度压力应力条件下的变化规律等;提出构造变形构成体系,并深入研究了构造体系问题。这是它与传统地质学派根本意义上的不同。1956年地质矿产部专门成立了地质力学研究所,大大推动了这一学科的发展。多年实践证明其在解决资源环境问题的强大生命力,他的学术思想完全是现代化和超前的;②开展了高水平的深部地质调查。地表地质构造和地下深部地质构造不同,而矿产资源与地震都发生在深部。为深化对我国区域地质的认识,原地质矿产部从1980年中法合作进行喜马拉雅地壳与上地幔研究开始,于1985年开展了喜马拉雅山亚东—青海格尔木—内蒙鄂济纳旗南北横穿青藏高原的地学大断面研究,1992年又开展了中、美、德、加四国合作的青藏高原深剖面研究(INDEPTH),以及中法第二次、第三次地学合作研究,这些工作一直持续到今天。特别是INDEPTH项目是以深反射地震、广角地震及天然地震阵列综合地震方法为主,加上深、浅两种大地电磁法及重力、磁测、构造地质与地球化学等综合方法多学科合作,取得了很多重要的地质成果。创造了一种工作样板,引起国际地学界的嘱目;③实现了中国科学第一钻。除对构造复杂地区地球物理探测结果进行校核外,还对深部地质构造和生物赋存情况有了许多重要的新发现,对大别山榴辉岩层折返机制提出了新的证明。以此为契机,中国又开始了第二个、第三个科学钻探工作,深化了对我国矿产资源和环境问题的认识,带动了我国钻探技术的发展。     

深孔超深孔岩心钻探的若干问题

深孔、超深孔岩心钻探是了解地壳深部地质构造，调查与开发地壳深部资源的重要手段。为了探索地球内部组成，开发利用地下热能及油、气、水等资源，近十余年来，美国、苏联都打了一批深井和超深井。在岩心钻探方面，南非打的钻孔最深，其中有一个孔达到了4576.8米，日本打的钻孔较南非稍浅些，最深为3030米。我国的岩心钻探最深孔为2503.86米。可以预料，随着我国社会主义建设事业的不断发展，今后深孔及超深孔岩心钻探任务，必将越来越多，越打越深。深孔和超深孔岩心钻探的课题已经摆到了我们的面前。怎样打好深孔，这是一个急待我     

洋底的深部构造

近年来在苏联,业已对海底地质构造和地貌进行了一些综合的研究,并且已经发表了一些专著。Beloussov和Khain在论述大地构造教科书中专门地研究了海底构造方面的地质和地球物理资料。在本文中,我们使用地质、地震、地电和地磁资料来描述海底构造和岩石圈的一些深部构造带。地质和地球物理证据表明大陆和海洋的地壳构造没有本质的差异,因此,没有根据去划分出一个特殊的海洋地壳类型。(Afanas′yev,Pronin.和其他研究人员提出了相似的观点。)     

深部探测综合集成与数据管理

深部探测是集多种技术与数据成果的系统工程,通过深部探测综合集成与数据管理,综合分析、处理和集成已有深部探测与实验研究所取得的各类地球物理、地质构造和地球化学数据,结合以往研究积累,建立中国大陆地壳结构框架;研究我国大陆和东亚大陆中、新生代构造演化及其地质响应,初步建立我国大陆岩石圈四维结构概念模型,重塑主要构造单元的演...     

湖南省热水圩地热田干热岩形成的热源机制与成因模式

湖南省热水圩地热田90℃以上的高温温泉指示该地热田具备良好的地热地质条件,是潜在的干热岩勘查有利地段。为合理评价热水圩干热岩的储层温度与勘查开发前景,对汝城地区热水圩地热田的深部地质构造、地球化学和重磁电震地球物理特征、地温场特征等进行综合分析,自深至浅揭示热水圩地热田深部热结构,探讨干热岩形成的热源机制与地球动力学过程。结果表明：(1)利用SiO2地热温标估算的热水圩地热田深部热储温度为79.4～143.9℃;(2)热水圩附近中棚岩体、鱼王岩体等花岗岩体平均生热率为7.07～8.44μW/m3,明显大于中国大陆主要地质构造单元的地壳平均生热率;(3)重磁特征反映出热水圩地区岩石圈厚度相对较薄,大地电磁与地震波速解释的区域内壳内高导低速体与深大断裂带相吻合,指示这些深大断裂有可能构成深部热物质上侵的通道。在此基础上,总结归纳了湖南省热水圩地热田干热岩的成因模式：太平洋板块俯冲与回撤,导致板块前缘形成强烈的热扰动,造成软流圈的隆起和幔源热物质的上侵,形成相对较高的幔源热源;生热率较高的花岗岩体与铀矿体放射性产热形成了良好的地壳热源;深大断裂构成深部热物质上侵的通道,同时为浅部干热岩的形成...     

武陵—江南造山带中段地壳结构及其物质组成差异——基于地球化学和地球物理异常特征研究

区域深部结构和物质组成差异与成矿成藏及其保存具有密切关系。武陵—江南造山带中段区域西部地区是我国重要的含油气地区,中东部则以盛产铅锌等金属矿产为特征。本文通过对研究区地球化学和地球物理异常特征进行研究,探讨研究区地壳结构和物质组成差异的地球动力学背景。地球化学聚类分析结果表明武陵山—江南造山带中段不同块体之间在物质组成及元素富集规律上存在较大差异,推测与深部具有不同的构造特征有关。区域重、磁、震地球物理研究表明东部隔槽式褶皱断裂构造系统发育,且在中下地壳发育有大尺度叠瓦式逆冲断层;西部仅在上地壳尺度存在隔挡式褶皱。区内南北重力梯度带为纵贯中国南北的大兴安岭—太行山—武陵山重力异常梯度带的南段,它将华南陆块明显地分为东西两大部分。东西两部分的地质构造格局、地壳厚度以及地形地貌等方面都有巨大差别,地球物理属性差异揭示梯度带东侧构造演化主要受古太平洋西向俯冲及其远程应力作用影响,与中生代晚期古太平洋俯冲角度/方向和(或)后撤引发挤压-构造伸展体制转换有关。地球化学和地球物理综合研究表明不同块体的相互作用为湘西—鄂西成矿带成矿提供了有利条件,成矿带与齐岳山断裂和江南造山带边界交汇区域具有多处明...     

封面故事

深部探测腾冲科学钻探工程现场。中国深部探测专项完成了6000km深地震反射剖面,建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网;6口科学钻探获得重要发现;实现了矿集区立体探测;在关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究、探测仪器装备研制等     

东昆仑地区地球物理特征与矿产资源分布

利用东昆仑地区的区域重磁场及深部地球物理信息,研究探讨了地球物理特征与矿产资源的关系。贯穿研究区的重力梯级带反映了地壳深部构造的深大断裂带,该梯级带与昆中断裂对应,它不仅是划分构造单元的边界,而且与地壳构造运动的性质及岩浆活动、矿产分布等密切相关。研究区航磁异常区以东西向、北西向和北东向为主,异常呈交叉及串珠状分布。沿重力梯级带及航磁异常周围形成一些具工业价值的矿床。深部地质与地球物理资料揭示了该区地壳与上地幔密度分布的不均匀性及其速度结构差异。深大断裂的发育对该地区金属成矿区带的分布起到了控制作用。     

《边缘转换盆地的构造岩相与成矿》公开出版发行

秦岭地区处于我国东西和南北地质构造衔接的枢纽地带,泥盆系是秦岭金属矿产最重要的容矿层位。本书着重研究了东秦岭造山带泥盆系的地层、沉积相、区域地球化学、区域构造和重点矿床的地质一地球化学特征,同时提出了有关整个秦岭地质发育与地壳演化的问题,即南北向构造所起作用的问题;并结合区内地球物理和遥感资料,探讨了华北与扬子地台的边界、南北向与东西向构造并存的格局及边缘盆地的转换特征。在重要矿床研究的基础上,总结出热水沉积、地下水的环流成矿模式,提出热水浊流矿床的新类型,指出矿带呈南北向展布、矿床呈东西向分布以及成矿受构造与岩相双重控制的新认识,有重要的理论及实际意义。     

松辽盆地南部白垩纪-古近纪挤压构造的发现与盆地性质探讨

松辽盆地位于欧亚板块东部,毗邻太平洋板块,是叠置于华北板块和西伯利亚板块之间的晚古生代碰撞造山带之上规模最大的中-新生代陆相含油气盆地,具有断、坳双重结构。自白垩纪以来,松辽盆地南部主要经历两期挤压作用:NW-SE向挤压作用发生在下白垩统营城组碎屑岩段-上白垩统泉头组沉积时期,挤压作用持续了18Myr;近E-W向挤压作用发生在四方台组-古近系沉积时期,挤压作用至少持续了39.1Myr。两期挤压作用都表现出东强西弱的特点,第二期挤压作用的变形强度远大于第一期,并且在明水组沉积晚期变形强度最大,这期挤压作用奠定了松辽盆地现今的构造格局。下白垩统营城组上部碎屑岩段-上白垩统泉头组和四方台组-古近系的沉积作用分别记录了第一期、第二期挤压作用形成的反转构造和断层相关褶皱的变形过程。上述构造在不同时期隆升速率与沉积速率之间的关系,控制了盆地的沉积范围、沉积地层的厚度和接触关系在空间上的变化。松辽盆地在上述两个构造演化阶段都处于活动大陆边缘的陆内区域,盆地性质都应属于陆内挤压坳陷盆地。     

论胶东地区中生代岩石圈减薄的证据及其动力学机制

胶东地区可划分为两个大地构造单元：胶北断块和胶南造山带。前者为华北板块组成部 分，后者为华北和扬子板块的碰撞拼合带。五莲－青岛－海阳－牟平深断裂构成上述两个构造单 元的边界。本文从地质（陆壳隆升、构造岩浆活动与断陷盆地形成）和地球物理（重、磁异常与地震 测深）两个方面论述了胶东地区中生代经历了两个不同构造演化时期：前期（Ｔ３－Ｊ２）陆壳隆升和后 期（Ｊ－Ｋ）陆壳拉伸。我们认为，岩石圈减薄的动力学条件是与库拉－太平洋板块以不同边界类型 向欧亚大陆俯冲以及郯庐断裂以不同方式的强烈活动密切相关。在综合分析基础上建立了胶东地 区岩石圈减薄的动力学模式。     

松辽盆地含油气地层及其构造特征

简述了松辽盆地含油气地层的基本特征 ,研究了松辽盆地地层、断裂及其与油气的联系 ;分析了中、新生代西太平洋板块构造背景与松辽盆地的形成、演化关系 ;概述了松辽盆地六个二级构造单元的和两个断裂群的基本构造特征 ;讨论了断裂对油气储集运移的制约。研究表明 ,松辽盆地的烃源岩和含油气组合的形成和富集与西太平洋板块构造背景和拉张作用具有密切联系。     

皖南江南陆内造山带的基本特征与中生代造山过程

皖南地区的江南隆起带 ,在震旦纪—中三叠世与周边一样处于被动大陆边缘海相环境。印支—早燕山期 ,该带成为陆内造山带 ,其中发育了一系列近东西向、向北逆冲的逆冲—推覆构造 ,使基底岩系相互叠置、强烈隆升。江南陆内造山带属板内叠置山系 ,不具阿尔卑斯式远程推覆体。地球物理资料表明 ,该陆内造山带下的地壳和岩石圈曾显著加厚。江南陆内造山带形成于北部华北与扬子板块发生陆—陆碰撞、南部华南板块向北推挤的区域动力学背景下     

松辽盆地“三层式”构造格局与深部找藏

松辽盆地是处于西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块所挟持的构造地带,属于佳蒙地块中的镶嵌状微地块活动造山带,为中-新生代陆相含油盆地叠合于晚古生代海相盆地之上的延变型叠合盆地。盆地内中、古生代地层,均呈＂水、火＂二元结构;区内火山-岩浆活动频繁,并有三多（多期、多旋回、多侵入-喷发中心）特征;具有＂双机＂（有机和无机）、...     

共轭被动大陆边缘的基本类型及其特征

随着被动大陆边缘勘探的需求日益增加,为了更好的概括全球共轭被动大陆边缘的基本特征,本文试图在广泛调研全球具有代表性的12对大陆边缘的基础上,从大地构造背景、裂解时限、空间变化3个方面,系统总结12对共轭被动大陆边缘,进而得到4种基本类型：伊比利亚—纽芬兰型、加蓬—巴西南部型、新斯科舍—摩洛哥型、几内亚湾—巴西东北部型。伊比利亚—纽芬兰型是最常见且分布最广泛的类型,具有板缘造山带型、窄边缘型、长裂谷期型特征,地壳厚度及沉积物厚度小。结构呈明显分段性特征,裂谷时间充足,地幔剥露并发生蛇纹石化。加蓬—巴西南部型以板缘造山带型为主,具有窄边缘型、中裂谷期型特征,沉积厚度大,盆地发育大型高角度正断层控制沉积,并发育丰富的盐构造,边缘与古缝合带不重合。新斯科舍—摩洛哥型以板缘造山带型为主,具有宽边缘型、中裂谷期型特征,具有不对称裂解模式和洋盆生长模式,地壳结构和沉积物在共轭边缘呈现明显不对称性;发育反转构造,生长断层,走滑断层等多种类型构造。几内亚湾—巴西东北部型以板缘非造山带型为主,具有窄边缘型、短裂谷期型特征,发育多个转换边缘盆地,受张剪性的深大断层控制,地壳厚度及沉积物厚度的变化很大,具有裂谷—剪切边缘过渡特征。     

华北克拉通对前寒武纪超大陆旋回的基本制约

全球大陆克拉通在前寒武纪至少记录了3次超大陆聚合－裂解的构造旋回。不同大陆前寒武纪地质的研究证明，板块的构造模式可以前推至新太古代。超大陆的聚合表现为大规模造山带的穿时性发育，而裂解则表现为大陆裂谷系、非造山花岗岩及巨型基性岩浆岩省的同期快速发育。广泛的区域地质研究揭示华北克拉通前寒武纪地质构造演化具有明显的阶段性差异特征，克拉通主体形成于新太古代陆壳增生与碰撞造山过程。华北克拉通在太古宙末期首次经历强烈的裂解作用，在古元古代晚期涉及强烈的陆缘再造作用。在古元古代末期发生第二次大规模的裂解活动，随后以中元古代末期的造山带拼合为Rodinia超大陆的组成部分。详细的区域构造对比证明，华北克拉通长期以来与波罗的地质、东南极克拉通、印度南部克拉通、巴西克拉通等具有构造亲缘关系。     

关于南海北部特提斯的讨论

南海及邻区处于欧亚大陆与冈瓦纳古陆拼合带的东南端,是特提斯构造域和濒太平洋构造域交汇的重要地区.特提斯缝合带沿金沙江-哀牢山构造带进入南海,人们从而认为南海可能存在特提斯洋遗迹,并认为缝合带存在于磁静区中.本文通过对南海北部陆坡地球物理资料的解释结果,包括重力、磁力、海底地震和深反射地震数据,以及区域地质特征分析,研究...     

中国及相邻区域岩石圈结构及动力学意义

中国大陆及邻近陆域海域是晚古生代以来由多个较小的板块或地块汇聚形成的。中生代亚洲东部岩石圈拉张解体和减薄。古新世印度与欧亚大陆碰撞引起地壳缩短隆升,形成青藏高原和喜马拉雅造山带。根据中国大陆及相邻区域天然地震、人工地震及其他地学资料,采用多学科多手段进行反演。对沉积层、地壳、岩石圈特性及厚度变化进行研究,探讨中国大陆及相邻陆域海域岩石圈结构特征及深部动力学问题。     

下辽河大陆裂谷与岩浆活动

下辽河裂谷是我国东部规模巨大的郯庐断裂带的一部分。五十年代以来,地质和地球物理工作者对郯庐断裂带进行过大量的专题和综合性研究^[1-5],取得了可喜的进展。尽管如此,目前对其形成时代、延伸规模、力学机制及活动方式等重要问题,尚存在分歧意见。已有资料表明,发育在华北断块区内的一段,应是郯庐断裂带的主体部分,已确信无疑。该段东界的主干断裂,可能形成于太古代末期(其它三条主干断裂形成时代可能稍晚,但至少在中生代即已存在),构成胶辽断块与冀鲁断块的边界。长期以来,它控制着两侧断块基底的形成和古生界盖层的发育,以及构造格架的布局。