台湾海峡及邻区地球物理特征及地壳密度结构

本文对台湾海峡及邻区的岩石物理性质和重力、磁力异常进行了分析研究。在此基础上,利用地震资料进行约束,对过台湾岛中部和南部恒春半岛的两条重力剖面进行了定量计算,并对建立的地壳密度结构进行了分析。研究表明,在台湾岛中部,欧亚大陆板块与菲律宾海板块碰撞,导致地壳增厚的模型更为符合迄今为止的地球物理探测结果。而台湾岛南部的地壳密度结构揭示了,属于欧亚大陆的南海板块向菲律宾海板块下俯冲的地壳密度分布。     

中国西部布格重力异常特征和地壳密度结构

本文是以地学断面、反射/折射地震和宽频地震资料为地壳密度模型初始约束条件,沿西藏噶尔-新疆布尔津、西藏亚东-内蒙古额济纳旗、新疆阿尔泰-四川成都等3条剖面做布格重力异常反演计算,模拟出中国西部地壳密度结构.中国西部地壳密度结构特征在南北方向存在巨大差异.以西昆仑-阿尔金-祁连山近EW向重力梯度带为界,地壳密度结构可分为南北两个大的密度结构单元,南部地壳密度结构特征为低密度、厚地壳;北部地壳密度结构特征为高密度、薄地壳;中国西部地壳处于地壳均衡状态.地壳上地幔密度不均匀性特征在纵向和横向上都是很明显的.青藏高原内部软流圈具有低密度特征,低密度软流圈产生向上的浮力是青藏高原重要的隆升机制之一.     

台湾中西部沉积盆地三维密度结构及其重力异常

台湾中西部沉积盆地是台湾省海陆油气勘探的重点区域。本文利用石油钻井资料和重力观测数据,依据Kriging插值及台湾中国石油公司深度-密度经验公式,计算了该地区沉积地层三维密度及剩余密度结构,并依据三维有限元解泊松方程方法,通过求解重力位计算出三维剩余密度体产生的剩余重力异常。密度结构显示,在0~6km深度范围,自更新统到先中新统的沉积地层大致分为2.0~2.30g/cm3、2.30~2.45g/cm3、2.45~2.60g/cm3、2.60~2.70g/cm3等4个密度层。其中,台中盆地陆缘区中下部2~4km深度存在较大沉积凹陷,凹陷区密度比周围低0.05~0.10g/cm3.重力计算结果表明,本区沉积地层产生的剩余重力异常在-20~+15mGal之间,深部凹陷对应负异常低值圈闭,其形态和量值与实测重力异常一致。      

最小结构磁化率成像反演方法在水下目标探测中的应用

磁测技术对发现和确定水下目标十分有效,已被广泛用于探测水下沉船、水下掩埋管线、电缆和其他(电)磁性物体.然而,水下目标往往具有较强的剩磁与退磁特点,影响了定性解释结果和定量计算精度.为了更精准地确定和刻画水下目标的位置与形状,以磁异常模量数据为基础,采用最小结构模型进行磁化率成像反演;在模型试验中采用了L1范数和L2范...     

凤凰─茶陵地学断面重力异常机制分析

对凤凰─茶陵地学断面重力异常，根据爆炸地震测深资料，确定密度分层，用变密度水平梯形体构制剖面密度模型，计算理论重力异常和实测布格重力异常吻合较好。根据剖面密度模型，可以合理地解释布格重力异常。并将地壳划分为沉积盖层、变质岩层、麻粒岩层三层结构，分别计算三层的重力效应曲线及上地幔低密度体重力效应曲线。还计算了莫霍面起伏引起的重力异常曲线，分析了引起地壳重力异常的各种因素及特点。     

凤凰─茶陵地学断面重力异常机制分析

对凤凰─茶陵地学断面重力异常,根据爆炸地震测深资料,确定密度分层,用变密度水平梯形体构制剖面密度模型,计算理论重力异常和实测布格重力异常吻合较好。根据剖面密度模型,可以合理地解释布格重力异常。并将地壳划分为沉积盖层、变质岩层、麻粒岩层三层结构,分别计算三层的重力效应曲线及上地幔低密度体重力效应曲线。还计算了莫霍面起伏引起的重力异常曲线,分析了引起地壳重力异常的各种因素及特点。     

重力密度反演的自适应异常权函数法及其对东海钓北凹陷地层结构划分

重力密度反演通过将地下剖分为多个网格,计算每个网格密度的方式来实现,现今方法计算结果分辨率较低。本文提出自适应权函数三维密度反演方法,通过上半空间不同高度异常凸显不同埋深地质体的特征,建立相应的空间异常权函数进行迭代反演,从而提升结果的收敛性和分辨率。模型试验表明,自适应异常权函数密度反演方法相对已有方法能有效提升分辨率和精度,且具有良好的抗噪声干扰能力。利用所提出的反演方法重建东海陆架盆地东部坳陷带空间密度结构,分析东部坳陷带中生界残留分布特征。结果表明,东部坳陷带内中生界分布南北差异明显,南部钓北凹陷中生界广泛分布,厚度较大,约4 km,颠覆了以往盆地北部西湖凹陷中生界较薄、两个凹陷中生界特征一致的认识。因此钓北凹陷中生界为陆缘坳陷型盆地,盆地范围局限于现今盆地中南部。     

若尔盖盆地岩石物性参数特征

若尔盖盆地是松潘一甘孜构造带的一个二级坳陷构造单元,是青藏高原重要的油气资源远景区之一.依据中石化勘探南方分公司2002年以来在该区进行的综合地球物理勘探等资料,分析总结了该区各时代地层和火成岩的声波速度、电阻率、密度、磁化率等岩石物理性质参数及特征.这些岩石物理参数既是分析认识该区地壳结构特征的基础,也是分析解释地球物理场观测数据的依据.     

南襄盆地及邻域壳幔结构地球物理特征与油气条件分析

位于秦岭-大别造山带中部的南襄盆地,主要由泌阳凹陷、南阳凹陷和襄樊凹陷组成.该盆地及邻域的壳幔结构主要特点是中部地壳明显比两侧地带厚,而上部地壳和下部地壳薄于两侧;Moho界面起伏较大,盆地中部Moho界面深约30 km,盆地边缘约35 km;Moho界面起伏与盆地呈"镜像关系";地震软流圈顶部在盆地一带表现为凸起"柱状"形态,最浅约70 km.根据该盆地内控制凹陷的断层形态以及泌阳凹陷油气条件,预测该盆地具有良好的油气前景.     

An expression of Philippine Sea plate rotation: the Parece Vela and Shikoku Basins

The Philippine Sea plate, located between the Pacific, Eurasian and Australian plates, is the world's largest marginal basin plate. The motion of the Philippine Sea plate through time is poorly understood as it is almost entirely surrounded by subduction zones and hence, previous studies have relied on palaeomagnetic analysis to constrain its rotation. We present a comprehensive analysis of geophysical data within the Parece Vela and Shikoku Basins—two Oligocene to Miocene back-arc basins—which provide independent constraints on the rotational history of the Philippine Sea plate by means of their seafloor spreading record. We have created a detailed plate model for the opening of the Parece Vela and Shikoku Basins based on an analysis of all available magnetic, gravity and bathymetric data in the region. Subduction along the Izu–Bonin–Mariana trench led to trench roll-back, arc rupture and back-arc rifting in the Parece Vela and Shikoku Basins at 30 Ma. Seafloor spreading in both basins developed by chron 9o (28 Ma), and possibly by chron 10o (29 Ma), as a northward and southward propagating rift, respectively. The spreading orientation in the Parece Vela Basin was E–W as opposed to ENE–WSW in the Shikoku Basin. The spreading ridges joined by chron 6By (23 Ma) and formed a R–R–R triple junction to accommodate the difference in spreading orientations in both basins. At chron 6No (20 Ma), the spreading direction in the Parece Vela Basin changed from E–W to NE–SW. At chron 5Ey (19 Ma), the spreading direction in the Shikoku Basin changed from ENE–WSW to NE–SW. This change was accompanied by a marked decrease in spreading rate. Cessation of back-arc opening occurred at 15 Ma, a time of regional plate reorganisation in SE Asia. We interpret the dramatic change in spreading rate and direction from E–W to NE–SW at 20±1.3 Ma as an expression of Philippine Sea plate rotation and is constrained by the spacing between our magnetic anomaly identifications and the curvature of the fracture zones. This rotation was previously thought to have begun at 25 Ma as a result of a global change in plate motions. Our results suggest that the Philippine Sea plate rotated clockwise by about 4° between 20 and 15 Ma about a pole located 35°N, 84°E. This implies that the majority of the 34° clockwise rotation inferred to have occurred between 25 and 5 Ma from paleomagnetic data may have in fact been confined to the period between 15 and 5 Ma.     

塔里木盆地库车坳陷盐构造特征及形成演化

通过地表地质调查,确定了库车坳陷吐北、克拉苏、却勒和西秋四个不同地区盐构造的变形样式。结合地质和地震资料,建立了不同地区的地震地质结构剖面。应用平衡剖面研究方法,恢复了不同地区的盐构造形成演化历史,并对库车坳陷盐构造的形成机制进行了探讨。     

西菲律宾海现代风尘物质组成特征及其物源指示意义

为识别西菲律宾海现代风尘物质的具体来源及其携带动力,本次研究于2015年冬季对西菲律宾海上空风尘进行了采集,并系统分析了碎屑态组分的矿物组成和常、微量元素组合特征.西菲律宾海现代风尘沉积物中碎屑矿物成分主要有石英、伊利石、斜长石和石膏等,矿物形态均呈次棱角状,具有明显的风成沉积特征.所研究样品的Al₂O₃-TiO₂投影主要与鄂尔多斯沙漠和巴丹吉林沙漠物质相似,而其微量元素Zr-Th-Sc组成则表现为鄂尔多斯沙漠和塔克拉玛干沙漠物质的两端元混合,说明鄂尔多斯沙漠是西菲律宾海现代风尘的主要源区,而塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠的风尘输入对该区的影响较小.后向轨迹分析表明,西菲律宾海冬季的风尘携带动力主要是东亚冬季风.      

鄂尔多斯盆地奥陶纪马家沟期岩相古地理演化与成钾意义

本次研究主要依据龙探1井、镇钾1井等8口基干井,通过岩心观察、测井解释、镜下薄片鉴定、沉积微相分析,结合区域构造资料并参考前人研究成果,对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组沉积相进行了识别和划分,编制或修编了鄂尔多斯盆地马家沟一期至马家沟六期各时期的岩相古地理图。研究结果表明:鄂尔多斯盆地马家沟组主要发育碳酸盐岩台地相,包含开阔台地和局限蒸发台地两种亚相,与成盐成钾密切相关的局限蒸发台地可进一步划分为云坪、盐湖、膏湖、淡化泻湖等微相;平面上,马家沟组一段—六段主要发育陆(隆)、云坪、盐湖、膏湖、开阔台地及浅滩6个古地理单元,每个古地理单元在各段的分布情况有所不同。在半封闭的构造格局、华北古陆表海为主的预备卤水补给方式和奥陶纪极端干旱的古气候条件共同作用下,使有利成钾区最终定位在鄂尔多斯盆地东部盐坳绥德地区。     

上扬子西南盐源盆地早三叠世物源体系及构造意义

晚古生代末期至早中生代期间,上扬子西部边缘地区经历了峨眉山大火成岩省构造岩浆热事件和与古特提斯洋闭合相关的三江造山带形成事件,导致康滇古陆两侧形成了独特的盆山格局和沉积模式.由于目前人们对盐源盆地早三叠世青天堡组的物源与构造背景了解不多,故以盐源、盐塘剖面为代表,对青天堡组碎屑岩进行了砂岩组分、全岩地球化学和碎屑锆石年代学分析.结果显示,盐源盆地下三叠统青天堡组物源来自于近源搬运的火山岩,青天堡组与峨眉山大火成岩省的高钛玄武岩具有一致的元素组合配分模式,青天堡组锆石谐和加权平均年龄为261±16 Ma,与峨眉山大火成岩省形成的地幔柱活动时期一致.上述结果表明早三叠世盐源盆地青天堡组物源为其东侧的峨眉山大火成岩省,扬子西部三江造山带可能并没有为盐源盆地提供物源,上扬子西南边缘地区早三叠世时期仍然为被动大陆边缘沉积.      

滇西地区下地壳铅同位素的组成及其意义

滇西地区新生代碱性侵入岩中广泛分布的麻粒岩包体可以代表该地区的下地壳岩石,为了确定滇西下地壳岩石的铅同位素组成,我们系统采集了该区碱性岩中的麻粒岩包体,挑选出其中的长石、石榴子石等造岩矿物,测定了其铅同位素组成,在Zartman等的铅构造演化模式图上,剔除个别异常的铅同位素组成,圈出投影于下地壳铅同位素演化趋势线上及附近的铅同位素分布范围,由此确定了该区下地壳的铅同位素组成的区域,并进一步结合作者先前确定的该区上地壳及上地幔铅同位素组成,构建了该区三维岩石圈铅同位素组成,并将这一结果用于滇西金顶超大型铅锌矿床的成矿物质来源的研究中,发现颇受争议的金顶铅锌矿床中的铅并非来自上地幔,而相当于下地壳来源的铅与兰坪盆地沉积岩铅二者的混合铅。     

北部湾盆地演化及局部构造成因机制研究

为解决北部湾盆地区域构造演化及成因机制研究不足,局部构造认识存在差异等问题。文中利用二维、三维地震,结合重力、钻井等资料,阐明了北部湾盆地构造演化过程,明确了典型构造发育的成因机制。结果表明：①北部湾盆地具有两坳一隆的构造格局,即北部坳陷带、南部坳陷带和中部隆起带。控凹边界断层为大型低角度拆离正断层,分割变质核杂岩与上盘岩石,其中下盘穹隆状变质核杂岩由地壳中-高级古老变质岩及晚期岩浆岩组成（包括被拆离断层切割的含糜棱状岩石的剪切带,如碎裂岩、角砾岩、糜棱岩和片麻岩等）;②受断裂伸展拆离,同时叠加晚期伸展应力旋转,乌石凹陷东区发育大型断层掀斜反转构造;③新提出“三明治”式地层充填模式下发育的顺层剪切走滑构造的形成机理。“三明治”式刚柔性岩石呈层状分布,在反转掀斜及后期应力场旋转叠加力的作用下,地层非常容易失衡,特别是在其界面处（刚柔界面、柔性界面内部）存在明显的物理力学差异性,二维层状滑动面摩擦阻力非常小,极易造成岩石的顺层剪切走滑。     

银川盆地构造反转及其演化与叠合关系分析

以银川盆地构造反转为研究对象,从构造反转证据、反转时期以及反转强度等方面进行了分析,以此为基础,探讨 了银川盆地中生代以来构造演化。研究表明:负反转构造的发育、新生界与中-古生界地层展布特征的差异性以及伸展构 造样式与挤压构造样式并存等方面证明银川盆地发生负反转;构造反转的挤压隆升时期为晚侏罗世,伸展沉降期为渐新世 至新近纪;银川盆地北部构造反转强度大于南部,西部反转强度大东部;银川盆地自中生代以来经历了三叠纪至早-中侏 罗世时期的整体沉降、晚侏罗世的挤压隆升与差异剥蚀、早白垩世的再次沉降、白垩纪末期至新生代早期的整体隆升剥 蚀、渐新世至新近纪的快速断陷以及第四纪的整体拗陷六个演化叠合阶段。     

二连盆地巴音都兰凹陷反转构造及成因机制

二连盆地的构造反转事件一直有争议.为了查明二连盆地巴音都兰凹陷早白垩世期间反转构造的发育期次以及不同时期发生反转构造的动力机制,利用新处理的覆盖全凹陷的3D地震数据和钻井资料,识别并分析了研究区在裂陷期发育的4期正反转构造,分别对应阿三段沉积末期、阿四段沉积末期、腾一下段沉积末期以及腾二段沉积期.研究表明:研究区早白垩世岩浆底辟较为活跃,在阿三段、阿四段和腾一下段以及腾二段沉积末期均发育过岩浆底辟活动,并导致盆地局部发生构造正反转,而腾二段沉积期间除了发育岩浆底辟作用导致构造反转外,还发育左旋压扭活动,并导致构造正反转.因此,研究区在早白垩世发育了两种不同成因类型的正反转构造,这主要与二连盆地在早白垩世期间伊泽纳琦板块对欧亚大陆的俯冲和异常地幔隆升引起的岩浆底辟作用以及腾二段沉积期伊泽纳琦板块俯冲方向发生改变而导致的区域走滑作用密切相关.      

越南中部Kontum地块前寒武纪地壳组成和构造演化

越南中部的Kontum 地块是印支地块中前寒武纪变质岩最重要的出露地区之一。该地块由不同时代不同变质程度的岩石组成。该研究通过对该地区主要变质岩的岩石学、地球化学和锆石U-Pb 年代学分析,探讨了Kontum 地块的物质组成以及其形成的构造背景。岩相学和化学成分分析结果表明,这些基底变质岩主要由变质沉积岩和少量的变质火成岩组成。变质沉积岩的原岩主要是硬砂岩和页岩。锆石U-Pb 定年结果显示,这些沉积岩形成于古元古代晚期到新元古代晚期,并大致可以划分为五期沉积盆地的形成和演化,分别对应岛弧环境、被动大陆边缘环境、活动大陆边缘或大陆弧环境、活动大陆边缘-被动大陆边缘过渡环境和活动大陆边缘的构造背景。二个变质火成岩的原岩分别是拉斑玄武岩和S 型花岗岩,它们分别形成于1424 Ma 和1485 Ma。拉斑玄武岩显示富集Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti 等高场强元素,符合典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。其锆石的εHf(t)值主要为正值（-1.68~+14.2）, 表明其岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。地球化学特征表明其形成于岛弧环境,与第三期沉积沉积作用环境相符。S 型花岗岩具有较高的SiO2、ALK和A/CNK（>1.1）,以及中等的稀土含量和中等的Eu 负异常。其原岩岩浆锆石的εHf (t)值变化于+5.97~+12.1,表明源区沉积岩的碎屑主要来自新生地壳。对比显示Kontum 地块与海南岛在中元古代时期很可能曾经相连,在Columbia 超大陆裂解时期处于超大陆的边缘。