深部地震反射剖面与大陆地壳的生长

深部地震反射剖面提供了以横向和垂向增生方式生长的显生宙地壳类型与大小的证据。对横穿会聚带剖面的解释,证明大陆壳受到大洋岩石圈碎片的构造板底垫托作用。横穿伸展带的剖面提供了地壳的岩浆板底垫托作用的证据。除了对活动区的研究以外,西欧、北美、澳大利亚大部分地区的深部反射剖面,显示下地壳具有强反射性,并且其地震特征不同于上地壳和上地幔。在许多地区的下部都发现层状构造,而这些地区属于不同的地壳类型,基底年龄从太古代到新生代;层状构造的年龄常常明显小于出露上地壳的构造或变质年龄。仅通过对上地壳的测量而估计出的地壳生长曲线,可能低估了显生宙地壳的增长,同样可能高估了平均地壳年龄。     

基于重力剖面的长白山天池火山地壳岩浆囊建模

长白山天池火山是中国最具潜在喷发危险的多成因复式火山,在近2000年来,曾经发生过世界上最大规模的喷发。为了进一步研究长白山天池火山的潜在危险,有必要研究火山的岩浆囊位置和分布。为此,在长白山天池火山开展了一条南北方向的重力剖面测量。结合前人工作,如地震勘探P波速度反演和大地电磁测深（MT）电阻率反演,以及地质信息,采用人机交互的形式,建立了一条长约150km的密度模型。从建模结果图中可以发现：（1）长白山天池下方存在地壳岩浆囊;（2）长白山天池北坡地壳存在一个高阻、低密度体,深度在7~15km,距离天池2~10km,可能是富含气体的岩浆囊;（3）在南坡和北坡大约3km深度处普遍存在一个岩浆岩层;（4）在天池下存在一个已经塌陷堵塞的火山颈。     

满—绥剖面重力数据处理及地壳结构的研究

根据满洲里—绥芬河高精度实测的重力异常及其数据处理的结果，并结合地震资料，通过正演模拟后建立了剖面地壳分层结构的模式；同时对剖面内莫氏面的形态及有关断裂进行了推断     

满—绥剖面重力数据处理及地壳结构的研究

根据满洲里－绥芬河高精度实测的重力异常及其数据处理的结果，并结合地震资料，通过正演模拟后建立了剖面地壳分层结构的模式；同时对剖面内莫氏面的形态及有关断裂进行了推断。     

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.     

由地震折射剖面得到的沿RIOGRANDE裂谷的地壳构造

我们已经在白沙导弹基地沿 Rio Grande 裂谷的轴线向北350km,使用化学炸药作为震源,做了一个40台站的地震折射剖面。其中最好的一段剖面是于一九七六年完成的,它位于新墨西哥州的 Socoro 东南方向大约40km 处,与一九七五年的 COCORP 深反射剖面在距离震源80km 的 Abo Pass 处相交,该剖面的终端接近科罗拉多州和新墨西哥州的边缘。通过对这一剖面的解释得知此地区地壳厚度大约33km,上地幔 Pn 波速度值为7.6km/s(这里对可能的倾斜未做校正)。与之相对应的,过去在科罗拉多州的高原以西和在大平原以东地区所做的有关折射波,面波频散的研究都表明。这些地区的地壳厚度及上地幔的 Pn 波速度都比Rio Grande 裂谷地区大,其中科罗拉多高原地区地壳厚45km,Pn 波速7.8km/s;大平原地区地壳厚50km,Pn 波速8km/s。这些也就意味着:地壳在 Rio Grande 裂谷北新墨西哥州段下要薄10—15km。在我们一九七六年的记录剖面上最引人注目的特点是一个很强的,在20—130km 范围内具有很好相关性的反射相位。该相位是由地壳内部深为21km 的一个主要层位上 P 波的反射而产生的,P 波速度从6.0km/s 到6.4km/s 变化。走时曲线和合成记录的振幅模拟都表明:仅仅 P 波的相对速度差值为0.4km/s 是不足以解释如此强的反射波振幅的。显然在这个反射层中一定要存在一个异常低的横波速度才能与观测结果相适应。因此,这些资料就意味着下地壳层的顶部是一弱刚性带。由 Sanford 在 Socoro 附近所做的微震研究也说明了这个地方可能存在一个岩浆包体,其上表面位于19—20km 深处。在 Abo Pass 西部的 COCORP 观测结果在此深度范围内也已绘制出了一个强反射界面。我们根据 Sanford 东部和南部以及在COCORP 工区主要地震测点得到的资料认为:Socoro 岩浆体实际上应该是地壳内部广为分布的较低刚性岩层的一部分。     

HQ-E爆破地震测深剖面的地壳浅部精细结构及其地质构造研究

HQE爆破地震测线的地壳浅部的精细结构研究结果表明,上地壳的速度结构由疏松盖层、沉积层、加里东褶皱构造层及元古宙结晶基底等4个构造层构成,且大致以武夷山为界,宁都以西的低速凹陷区与中新生代沉积盆地相对应,加里东褶皱基底底部剧烈起伏,其最大埋深可达10km;而在宁都以东地区,地表速度明显增大,且加里东褶皱基底底界的深度明显变浅,仅为3～5km。笔者根据地壳浅部速度精细结构的变化特征对剖面沿线的构造单元进行了划分,并对邵阳盆地、衡阳盆地、茶陵盆地及泰(和)兴(国)盆地等盆地的分布范围、性质、基底及其主要地层分布进行了初步的分析和探讨。     

新—甘地震测深剖面的地壳速度结构及大地构造单元划分

根据新—甘地震测深结果,以纵波为主,建立了剖面内地壳速度结构模型,结合横波资料对地壳结构进行了研究。确定出超壳断裂14条;划分出一级构造单元4个;二级构造单元8个。从而,对大地构造和地壳演化提出新的认识,为深入研究区内基础地质具有重要意义。     

深地震反射剖面揭示的西藏娘热矿集区上地壳结构

深地震反射技术是探测大型成矿带和矿集区深部结构、揭示成矿背景的重要方法。西藏娘热矿集区位于冈底斯成矿带中段,拥有众多铁、铜等多金属矿床。本文通过对其附近的岩浆流体通道等地下结构进行探索,揭示成矿与断裂形成的相辅相成过程。布设了横过矿集区130 km长的深地震反射剖面并进行了层析静校正、去噪、预测反褶积等数据处理,获得了娘热矿集区上地壳结构的反射图像。结合本区地质、地球物理资料,对矿集区上地壳结构进行了研究,指出：区域内存在的7条断裂与冈底斯成矿带矿脉分布具有一定的空间关系;一些如亮点构造的特殊现象控制了岩浆活动的上升通道,与矿床接触关系密切,具有研究价值。     

理想频散关系在地质雷达剖面正演合成中的应用

通过分析时域有限差分（ＦＤＴＤ）法的特点和高频电磁脉冲在Ｙｅｅ网格中的传播规律,导出了适于地质雷达正演的理想频散关系。该频散关系即考虑了ＦＤＴＤ法的收敛性和稳定性,也考虑了高频电磁波在Ｙｅｅ氏网格中的传播特点。数值试验表明,这一关系能有效压制频散现象,真实反映地质雷达波在地下介质中的传播规律。将之用于实际计算,取得满意效果。     

新疆富蕴--库尔勒剖面接收函数方法获得的地壳上地幔结构成像

利用远震接收函数方法处理宽频地震探测数据获得富蕴-库尔勒剖面地壳上地幔结构转换波成像.中天山南缘断裂下方自南向北Moho转换界面具有向北倾斜的特征,且此转换界面有间断,深度逐步由50 km加大到60～70 km.北天山北缘断裂北部下方相对连续的转换界面明显以较小的幅度向南俯冲延伸到80～90 km深度.中天山南缘断裂到乌鲁木齐之间,除间断、斜交和叠置的Moho转换界面外,还可见其他转换界面.乌鲁木齐以北,进入准噶尔盆地Moho转换界面相对平缓深度在50 km上下,最深处靠近天山附近.天山Moho面的加深、重叠以及地震发生的深度表明本区天山构造活动较强,天山的山根深度近100 km.相对于天山西段本区南北向的推挤作用明显减弱.     

深地震反射剖面揭示嫩江断裂带中段的深部几何形态与地壳形变

嫩江断裂带对探讨松辽盆地的演化、 与大兴安岭的盆山耦合关系以及兴安地块与松嫩地块的归属问题具有重要研究意义。本文利用深地震反射剖面, 揭示了嫩江断裂带中段的深部几何形态, 表明它目前呈花状构造样式; 它也并非松辽盆地内部的拆离断层, 而是一条超壳断裂, 控制了大兴安岭的物质东移和松辽盆地的中生代沉积; 现今的嫩江断裂带同晚古生代兴安地块与松嫩地块拼合的嫩江构造拼贴带并没有继承性关系; 莫霍面可能在后期的演化过程中扮演了滑脱层的作用, 致使向西俯冲的地幔体向东位移。     

新疆富蕴--库尔勒剖面地震层析图像与地壳上地幔的速度结构

利用在2002~2004年新疆天山地区富蕴—库尔勒布设的流动地震台,经过连续两年的观测所采集的数据,挑选远震P波到时数据,进行了地震层析反演处理,获得此剖面地震层析图像推断地壳上地幔的速度结构。反演结果表明,富蕴—库尔勒剖面上塔里木板块向北的推进相对于西部有所减弱,在西部表现强烈的造山作用,向东逐步减缓,在天山的底部不过100km上下。地震活动集中在此范围内。岩石圈物质移动方向发生变化部分向东推移,自然也降低了天山的隆升作用,从而造成天山西段和东段的差异。在本剖面范围内天山的Moho面结构复杂有重叠、斜插特征,深度最大在天山地区达80km,准噶尔盆地和本剖面范围内塔里木盆地北部Moho面深度为40~50km。     

晋冀内蒙古交界区出露的太古宙下地壳剖面研究的问题和展望

晋冀内蒙古交界区出露有我国少有的、以麻粒岩相岩石为代表的太古宙下地壳。对该区的区域构造及变形变质作用研究表明,本区经历了2期主要的变形变质作用事件,在张宣地区保存有较好的早期近东西向的构造,从北至南(恒山变质地体)的地质构造特征揭示其可能为一出露的太古宙下地壳剖面。其后期在大同地区又被NE—SW向的高温韧性剪切带叠加,此叠加变形事件改造了本区太古宙的层序。 从国外近20年研究看,大陆地壳剖面的研究具十分重要意义:①大陆地壳剖面的建立,可以进行全球范围内不同时、空     

扬子地台西缘江浪变质核杂岩的出露地壳剖面构造地层柱

扬子地台西缘江浪变质核杂岩的出露地壳剖面构造地层柱自下而上由３个体系构成，即中元古界李伍岩群堆垛层系统，代表深部构造层次中多期、多体制变形变质改造后的扬子地台基底；古生代褶叠层系统（中间韧性流变层），其中的３个岩组具有不同的褶叠层构造地层型，其时代分别为奥陶纪、早志留世和二叠纪；最上部为浅部构造层次纵弯曲变形的三叠纪西康群板岩带。在各体系之间以及各体系内部，发育了一系列的顺层韧性剪切滑脱带；其中以分割基底堆垛层与下部盖层流变层的区域性韧性剪切滑脱带最具意义，我们称之为基底剥离滑脱带。     

深地震反射剖面揭露青藏高原陆-陆碰撞与地壳生长的深部过程

印度板块与亚洲板块的碰撞使喜马拉雅-青藏高原隆升,地壳增厚并生长扩展。探测青藏高原深部结构,揭露两个大陆如何碰撞以及碰撞如何使大陆变形的过程,是对全球关切的科学奥秘的探索。深地震反射剖面探测是打开这个科学奥秘的最有效途径之一。二十多年来,运用这项高技术探测到青藏高原巨厚地壳的精细结构,攻克了难以得到下地壳和Moho面信息的技术瓶颈,揭露了陆-陆碰撞过程。本文在探测研究成果的基础上,从青藏高原南北-东西对比,再到高原腹地,系统地综述了青藏高原之下印度板块与亚洲板块碰撞-俯冲的深部行为。印度地壳在高原南缘俯冲在喜马拉雅造山带之下,亚洲板块的阿拉善地块岩石圈在北缘向祁连山下俯冲,祁连山地壳向外扩展,塔里木地块与高原西缘的西昆仑发生面对面的碰撞,在高原东缘发现龙日坝断裂(而不是龙门山断裂)是扬子板块的西缘边界,高原腹地Moho面厚度薄而平坦,岩石圈伸展垮塌。多条深反射剖面揭露了在雅鲁藏布江缝合带下印度板块与亚洲板块碰撞的行为,不仅沿雅鲁藏布江缝合带走向印度地壳俯冲行为存在东西变化,而且印度地壳向北行进到拉萨地体内部的位置也不同。在缝合带中部,研究显示印度地壳上地壳与下地壳拆离,上地壳向北仰冲,下地壳向北俯冲,并在俯冲过程中发生物质的回返与构造叠置,这导致印度地壳减薄,喜马拉雅地壳加厚。俯冲印度地壳前缘与亚洲地壳碰撞后沉入地幔,处于亚洲板块前缘的冈底斯岩基与特提斯喜马拉雅近于直立碰撞,冈底斯下地壳呈部分熔融状态,近乎透明的弱反射和局部出现的亮点反射以及近于平的Moho面都反映出亚洲板块南缘处于伸展构造环境。     

深地震反射剖面揭露青藏高原陆-陆碰撞与地壳生长的深部过程

印度板块与亚洲板块的碰撞使喜马拉雅-青藏高原隆升,地壳增厚和生长扩展。探测青藏高原深部结构,揭露两个大陆如何碰撞,碰撞如何使大陆变形的过程,是全球关切的科学奥秘。深地震反射剖面探测是打开这个科学奥秘的最有效途径之一。20多年来,运用这项高技术探测到青藏高原巨厚地壳的精细结构,攻克了难以得到下地壳和Moho清晰结构的技术瓶颈,揭露了陆陆碰撞过程。本文在探测研究成果基础上,从青藏高原南北-东西对比,再到高原腹地,系统地综述了青藏高原之下印度板块与亚洲板块碰撞-俯冲的深部行为。印度地壳在高原南缘俯冲在喜马拉雅造山带之下,亚洲板块的阿拉善地块岩石圈在北缘向祁连山下俯冲,祁连山地壳向外扩展,塔里木地块与高原西缘的西昆仑发生面对面的碰撞,在高原东缘发现龙日坝断裂而不是龙门山断裂是扬子板块的西缘边界,高原腹地Moho 薄而平坦,岩石圈伸展垮塌。多条深反射剖面揭露了在雅鲁藏布江缝合带下印度板块与亚洲板块碰撞的行为,印度地壳不仅沿雅鲁藏布江缝合带存在由西向东的俯冲角度变化,而且其向北行进到拉萨地体内部的位置也不同。在缝合带中部,显示印度地壳上地壳与下地壳拆离,上地壳向北仰冲,下地壳向北俯冲,并在俯冲过程发生物质的回返与构造叠置,使印度地壳减薄,喜马拉雅地壳加厚。俯冲印度地壳前缘与亚洲地壳碰撞后沉入地幔,处于亚洲板块前缘的冈底斯岩基与特提斯喜马拉雅近于直立碰撞,冈底斯下地壳呈部分熔融状态,近乎透明的弱反射和局部出现的亮点反射,以及近于平的Moho都反映出亚洲板块南缘的伸展构造环境。     

地壳构造和地壳发展的问题

大地构造学是地质学中最富兴趣的分支之一,同时也是最艰深的分支之一。它的课题是研究岩层矿床的形式、地壳运动及其历史,确定地球构造发展的规律性,企图解决地壳变动原因的问题。大地构造学所面对着的问题具有很大实际和理论的价值。关于岩层形式以及它们在地壳中分布规律的知识,为了正确地组织