青藏高原电性结构及其对岩石圈研究的意义

在西藏近南北向布设了横跨青藏高原的3条大地电磁测深剖面(亚东-雪古拉、达孜-巴木错、那曲-格尔木),采用超宽频带大地电磁测深方法进行了地壳、上地幔电性结构探测研究,发现该剖面具有的主要电性结构特征为:①那曲以南地段,电性层比较薄,低阻体多呈串珠状断续分布,产状明显北倾,倾角为20°～30°。②那曲—雁石坪地段,电性层厚度有所增加,低阻体或高阻体呈近于水平薄板状分布。③雁石坪以北地段,电性层厚度较大,低阻体呈大透镜体状较连续地向南倾,倾角40°左右。④3个地段的电性层差异明显,与构造背景和岩浆活动性关系密切。以上电性特征为研究印度板块和欧亚大陆碰撞机制提供了地球物理依据。     

大地电磁测深法在银川盆地地热资源调查评价中的应用

为进行地热资源调查,以银川盆地西部斜坡区为研究对象,通过2条大地电磁测深剖面51个测点的二维偏离度、构造走向等进行分析和计算,并采用非线性共轭梯度二维反演方法对TM模式的数据进行反演,获得了大地电磁测深剖面二维反演电阻率模型。反演结果表明,研究区4 km以浅电性结构单元可分为三层,分别为低阻层—中高阻层—低阻层,推断研究区自上而下依次为第四系、古近系—新近系和奥陶系。根据区域地热地质资料,研究区内最为有利的热储层为新近系红柳沟组,其次为古近系清水营组和新近系干河沟组。通过本次大地电磁测深调查,圈定了研究区有利地热资源储藏范围,证实了大地电磁测深法在沉积盆地地热资源勘查中具有一定的适用性。     

大地电磁测深方法在内蒙古西部银根-额济纳旗盆地石炭系—二叠系油气地质调查中的应用

对银-额（银根-额济纳旗）盆地以石炭系—二叠系为主要目的层开展了油气地质调查实施的7条大地电磁测深剖面资料的处理和定性分析,在综合信息反演和成像的基础上建立了重磁电综合反演剖面图。以钻井、地震和区域地质调查资料为约束条件,确定了电性层标定和解释的基本原则。利用大地电磁测深反演电阻率低阻标志层,准确地界定了中生界的埋深和厚度,次高阻层半定量地刻画出了石炭系—二叠系的分布,对剖面的地质层位进行了追踪划分,对研究区地层、电性特征进行了系统的总结。研究成果表明,大地电磁测深法是获取中生界、古生界分布的重要手段。在银-额盆地复杂地质条件和沙漠区恶劣的施工条件下,大地电磁测深法显示出的优势和良好的勘探效果尤为明显,在该区石炭系—二叠系油气地质调查中起到了重要作用。     

龙门山断裂带及其邻区电性结构特征

龙门山断裂带是中国大陆地壳中著名的造山带和地震带。为了研究龙门山逆冲推覆构造的深部结构及其与青藏高原物质东向逃逸之间的关系,布置了跨越西秦岭造山带、松潘—甘孜褶皱带、四川盆地的4条大地电磁测深剖面,每条剖面有宽频大地电磁测深点20个,共计80个宽频大地电磁测深数据以及16个长周期数据;进行了二维、三维反演,得到了电性模型。研究结果显示:在30 km以浅,龙门山断裂带基本上与电性梯度变化带相重合,说明龙门山断裂带是深达地壳中部的深大断裂带;松潘-—甘孜褶皱带在20 km以浅呈现以高阻为主的较为复杂的电性结构分布特征,这与其复杂的地表构造有关;在20 km以深,接近龙门山断裂带附近呈现为高阻,推测此高阻可能是对四川盆地的基底的反映,表明松潘—甘孜褶皱带以龙门山断裂为界推覆至四川盆地之上;推断青藏高原物质东向逃逸,有可能从松潘—甘孜褶皱带深部沿礼县—宕昌一带向东北方向逃逸,这一运移主要是发生在18 km以下、30 km以上的中下地壳范围内,物质逃逸的主要形式是部分熔融。     

华北中部岩石圈电性结构——应县—商河剖面大地电磁测深研究

20 0 1年, 沿着山西应县到山东商河, 重新布置大地电磁测深剖面进行研究.采用现代先进的大地电磁数据处理技术和快速松弛二维反演方法获得该剖面二维电性结构模型, 从而充分展示了华北地区岩石圈电性结构的特点.从电性特征上讲, 华北岩石圈以太行山前断裂为界划分为东、西两区, 东区为低阻区, 西区为高阻区.在东区, 上地壳电性结构基本与华北裂谷系的隆、坳构造格局相对应, 岩石圈的电导最高达3× 104 S, 远远大于强烈活动的安第斯山岩浆弧区和西藏高原岩石圈的电导.这里, 在构造连接部位的地壳中有不连续的高导体存在, 电导率大约0.1~ 0.8S/m.在西区, 太行山和恒山的岩石圈为高阻块体, 表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点.但恒山高阻块体之下发现一组向西缓倾的高导层, 其电导率为0.0 4~0.2 5S/m, 顶面在2 0km深处, 底面深度大约40km.      

云南腾冲火山构造区的电性结构特征及其地质意义

为配合科学钻探选址,在云南腾冲县城以北至固东镇之间沿东西向布设了4条可控源音频大地电磁测深剖面和2条大地电磁测深剖面,对6条剖面的电磁测深资料进行了预处理和二维反演,获得了6条剖面的电阻率模型.这些剖面具有的主要电性结构特征为:盆地地壳内存在2套低阻,其中浅部的低阻层沿南北向稳定存在,由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300～1500 m范围内:深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站一曲石乡之间的部分深12～30 km,东西宽25 km以上.以上电性特征为研究云南腾冲火山构造区岩浆和火山活动提供了地球物理依据.     

连续电磁剖面法在青藏高原北羌塘盆地龙尾湖区块构造详查中的应用

叙述了连续电磁剖面法(CEMP)测深在青藏高原北羌塘盆地龙尾湖区块构造详测勘查中,其数据采集和数据处理方法;给出了CEMP测深结果及其解释成果;并将CEMP测深成果与二维反射地震和大地电磁测深剖面资料及羌-资1井钻探验证资料进行比照,说明了CEMP测深勘查浅层地质构造的有效性。     

河南尉氏县西部地质地球物理综合解译及地热资源远景区预测

尉氏县地热资源开发尚处于起步阶段,为适应大规模地热资源开发需求,当前急需探明该区地热资源赋存情况。研究区位于太康隆起次级构造单元中部鼻状构造带及尉氏—薛店次凹带结合部位,本文通过尉氏县城西部所采集的220个大地电磁测深点的二维及三维反演工作,结合二维反射地震剖面,分析了研究区地层、断裂展布构造,并对地热资源远景区进行了预测。维性分析结果表明研究区主构造走向为北西向,二维及三维大地电磁测深反演结果表明研究区4 km以浅地层由上到下可分为四层：新近系—第四系、三叠系、石炭系—二叠系、寒武系—奥陶系;综合二维反射地震及大地电磁测深资料,剖面位置处可识别出三条正断层。选择断裂带周边或穿过断裂带钻井,对水量有一定保证。     

西藏羌塘盆地大地电磁测深研究

介绍了大地电磁测深在西藏羌塘盆地的主要研究成果，对羌塘盆地的区域构造特征和构造格局作了初步的探讨；较详细地分析了羌塘盆地的深部地电结构，研究表明，南北羌塘在深部电性结构上具有明显的电性差异，在南羌塘和班公湖－怒江缝合带，一般有两个壳内高导层，而北羌塘一般只有一个壳内高导层，缺失下地壳高导层，这可能与青藏高原地壳物质东流关，羌塘盆地的岩石圈厚度为１００～１３０ｋｍ。     

大地电磁测深数据的二维反演

本文简要地介绍了两种不同的大地电磁测深数据的二维解释方法(从初始模型的确定至偏导数的求取),并编制了反演程序,对固安——霸县大地电磁测深剖面的资料进行了二维反演解释,取得了良好的效果。     

大地电磁测深在固市凹陷基底探测与氦气勘探中的应用

为了研究固市凹陷深部基底结构特征、为氦等天然气选区评价提供依据,在固市凹陷布置了D1和D2两条大地电磁测深剖面,开展大地电磁测深及综合解释评价工作。本次研究首先对固市凹陷的大地电磁测深剖面的电性特征进行定性分析,再结合二维地震剖面进行约束对其进行定量解释,划分出固市凹陷的主要地层及埋深,确定了新生界张家坡组为氦等天然气资源储集有利层位的深度和厚度。根据本次研究结果显示,大地电磁测深反演结果与地震勘探解释结果相吻合,有效反映了固市凹陷深部地层构造的真实形态,为进一步研究固市凹陷基底结构特征和氦气勘探提供借鉴。     

班公湖—怒江缝合带中段深部电性结构及其构造意义

班公湖—怒江缝合带作为青藏高原拉萨地块和羌塘地块的重要缝合带, 具有比较复杂的构造演化史, 然而其深部结构和俯冲极性仍存在较大争议。本文利用横穿班公湖—怒江缝合带中段的近南北向大地电磁测线, 处理和分析大地电磁测深曲线和相位张量特征, 并通过三维大地电磁反演获得了班公湖—怒江缝合带两侧的深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示, 沿测线分布显著的中下地壳高导异常。大致以班公湖—怒江缝合带为界, 可将中下地壳高导异常分为两部分, 北拉萨地块近水平展布的高导异常层和南羌塘地块下方明显北倾的高导异常。结合早期的研究资料, 分析认为中下地壳高导异常应该为地壳部分熔融所致, 且深部电性结构符合沿测线观测的大地热流值变化。同时, 中下地壳高导异常可能指示了中生代班公湖—怒江洋的俯冲闭合痕迹, 北倾的中下高导异常支持大洋向北俯冲至羌塘地块之下, 而北拉萨地块下方的高导异常层可能为低角度俯冲的小洋盆。     

大地电磁测深资料解释的新方法

大地电磁测深 (MT)资料解释中 ,长期以来使用观测的视电阻率作为解释参数。但视电阻率存在一定的局限性。相位微分为MT的解释增加了一种新的手段。从理论上研究了相位微分的性质 ,并将其应用于松辽盆地北部MT资料解释中 ,得出了A剖面的电性特征 ,确定了主要电性层的深度和电阻率。     

音频大地电磁测深法在新疆伊犁河谷区物探工作中的应用

新疆伊犁河谷区北依天山、南濒伊犁河,地势北高南低,由西北向南倾斜,地形复杂。为推断勘查区内地层岩性和含水层结构,采用音频大地电磁测深法进行物探工作,通过对钻孔资料进行对比验证显示,音频大地电磁测深法在该地区抗干扰能力强、信噪比大,曲线完整圆滑,分层能力较强,数据采集质量高,适宜于本测区水文地质勘探。利用EH4低频探头开展低频探测,有效勘探深度可达1 000 m,能够查明勘查区内伊犁河以南的大厚度第四系覆盖层。同时对区域内测井曲线进行统计,分析归纳出区内主要地层岩性的电性特征,其结果与特征剖面分析推断结果基本一致,利用剖面特征分析获取的地层电性特征可以作为剖面成果推断解释的依据。通过本次物探工作查明了区内地层电性变化特征,推断解释了第四系覆盖层岩性及其厚度,有效指导了区内钻孔布设工作,对解决当地长期以来饮用水困难的问题,具有重要社会意义。     

大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用

作为大地电磁测深法的主要参数,阻抗相位和视电阻率相比,具有较强的抗干扰能力和较高的分辨率.笔者从分析阻抗相位与视电阻率的关系入手,导出了相位视电阻率的递推公式,分析了阻抗相位的重要特性.以银额盆地实测大地电磁测深剖面资料的处理和解释为例,利用相位递推视电阻率校正了低频段视电阻率曲线的形态畸变,使视电阻率的残余静态效应得到了较好的压制,利用相位曲线的极值点准确地确定了白垩系低阻电性层的界面,弥补了视电阻率在资料解释中的不足之处,说明了阻抗相位在大地电磁测深资料处理解释中的作用.     

青藏高原东缘深部电性结构特征研究

通过对青藏高原东缘大地电磁测深实测资料的分析,结合区域地质、重、磁、大地电磁和地震资料,文章对青藏高 原东缘的深部构造、壳内高导层、电性结构与矿产的关系进行了研究。结果表明,重力计算中的莫霍面是由诸多高低变化 电阻组成的一个界面,莫霍面之上容易形成壳内高导体;在20 km深度左右存在电阻率变化界面,为上下地壳界面的反映。 电性和Vs研究表明,在地幔柱发育地区,地壳厚度减薄了15 km左右。区内诸如金沙江-红河断裂、鲜水河断裂等深大断裂 带已经深达莫霍面,成为各块体或成矿带的边界,控制了岩体和壳内高导体的分布。进而探讨了贡嘎山壳幔高导体的成因 以及区内地幔柱与矿产的关系。     

青藏高原申扎-双湖剖面岩石圈电性结构特征及其含义

为了研究班公湖-怒江缝合带的壳幔电性结构及构造特征,并为其俯冲极性提供电性约束,对青藏高原中部申扎-双湖大地电磁测深剖面进行全面数据处理分析,获得了可靠的二维电性结构模型,研究表明:沿剖面上地壳分布的是规模不等的高阻体,底面埋深在10~25 km变化,高阻层之下发现由不连续的高导体构成的中下地壳高导层.通过对电性结构的分析,认为班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消亡极性可能是双向的,随后拉萨-羌塘地体碰撞带处的上地壳高阻体发生拆沉,以上两次动力学事件可能共同作用于缝合带处的壳幔高导体,同时北拉萨地体的壳幔高导体还可能体现了构造作用、岩浆活动和成矿作用之间的关系.     

龙岗地块-辽吉裂谷深部电性结构特征

在辽东-吉南成矿带布设一条长150 km,横穿龙岗地块和辽吉裂谷的大地电磁测深观测剖面,对龙岗地块和辽吉裂谷深部电性结构进行探测研究.针对研究区内强电磁干扰,对部份测点原始数据采用了Hilbert Huang变换来压制干扰;针对测深曲线具有明显走势特征的测点,应用层状介质电阻率与相位互算技术进行处理,获取了研究区内质量...     

天津静海-津南剖面地壳上地幔电性结构特征

在天津市区南部的静海-津南一线布置了32个大地电磁测深点,剖面方位角92°,对采集的资料采用远参考与Robust技术进行了处理和解释.对该区的构造维数及构造方向做了分析,揭示了该剖面地壳上地幔电性结构特征,并进行了划分.成果显示:中下地壳存在双层低阻构造层,上地幔表现为中、高阻互层.在断裂带附近受构造活动影响,低阻高导构造层会发生上下错断与缺失.沧东、白塘口、天津断裂均是多组断层构成的断裂带,控制了双窑凸起、白塘口凹陷、板桥凹陷及静海斜坡带次级构造单元.     

西藏高原中南部地壳与上地幔导电性结构

根据2001年国土资源部"十五"青藏专项研究计划项目"西藏高原南部岩石圈电性结构的大地电磁研究"所完成的吉隆-措勤剖面(800线)以及2004年教育部重大项目"藏南雅鲁藏布江缝合带地区地壳三维电性结构及其构造地质学与动力学意义的研究"所完成的定日-措迈剖面(900线)超宽频带大地电磁测深数据,研究西藏高原中南部地壳及上地幔电性结构特征及雅鲁藏布江缝合带导电性结构特征:800线和900线上地壳范围内主要为高阻区,电阻率在200~3000Ω.m之间,顶面大范围出露,底面一般在15~20km深度处,整体上,高阻区底面由南向北逐渐加深,再向北又逐渐变浅,900线高阻体底界深达30km,而800线高阻体底界更深达38km;地下15~45km深度范围内存在一组电性梯度带,该电性梯度带之下存在一组硕大的高导层,其电阻率小于5Ω.m,高导层由规模不等且不连续的高导体构成.雅鲁藏布江以南的中地壳高导体,规模较小,厚度在10km左右,产状略向北倾;雅鲁藏布江以北的高导体,规模较大,厚度在30km左右,产状向北缓倾;相比之下,900线的高导体厚度较小,顶面深度较浅.通过对岩石电阻率影响因素的讨论,推测高导体的成因是部分熔融或含水流体,判断藏南巨厚的中、下地壳的物质状态是热的、软弱的、塑性的.