华北板块与华南板块布格重力异常与地壳厚度的相关性研究

华北板块的重力异常和地质构造特征与华南板块又有明显的差异,我们分别对其布格重力异常与地壳厚度的关系进行了统计分析.发现两者的相关系数、回归系数、以及由此推算出的壳幔密度差都有较大的差别。这些差别反映了华北与华南在地壳和上地幔结构上的不同,并与华北、华南两大板块不同的构造经历相联系。     

广西地区岩石圈表层与深部构造之关联性:源于岩石圈密度与磁性结构的解读

广西地处华南地块、印支地块与西太平洋板块的汇合部位,因特殊的构造部位,广西区内大地构造单元归属、构造单元边界等许多基础地质问题一直存在争议.自新生代以来的板块构造运动对岩石圈的改造,广西地壳与上地幔在地震波速度及温度结构方面具有显著差异.应用卫星重、磁异常数据以及区域重力和航磁资料对广西地区岩石圈密度和磁化率结构及其与上地壳构造的关系开展了研究,结果显示广西地区地壳密度和上地壳磁性结构与现今地表构造较为契合,但下地壳密度结构与上地幔存在不连续现象;此外,岩石圈磁化率结构指示中下地壳存在不同范围和程度的解耦.对广西岩石圈密度与磁性结构的解读认为,在中生代以来岩石圈被大规模改造的背景下,幔源物质上侵至上地壳的规模和范围都有限,这可能是整个广西地区上地幔结构与地壳构造不对应的主要原因.      

西准噶尔及邻区的岩石圈密度结构特征及其构造意义

对西准噶尔及周边地区壳幔结构的研究是揭示准噶尔盆地演化的重要基础.利用最新的卫星重力场模型, 通过计算得到西准噶尔及周边地区的布格重力异常, 进而采用三维反演技术, 对西准噶尔及周边地区的地壳与上地幔顶部进行密度成像, 得到了0~80 km深度范围的密度异常结构.地壳密度分布显示古准噶尔洋壳有可能向NE和NW分别俯冲于西伯利亚板块和西准噶尔地块之下.上地幔顶部密度变化表明: 阿尔泰褶皱带具有相对较低的密度, 可能为古大陆巨厚的硅铝层所致; 哈萨克斯坦-准噶尔盆地具有相对完整的高密度结构; 天山褶皱带区域的密度大幅度变化刻画了超岩石圈断裂对岩石圈的切割以及岩石圈形变与构造活动的痕迹.      

扬子区地壳密度扰动成像和华南燕山期花岗岩成因

用区域布格重力场小波变换多尺度分析方法确定了扬子克拉通地壳的密度扰动模式,它反映了区域的壳源大花岗岩基等板内构造。扬子克拉通的大地构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带重合。克拉通内部上地壳浅层密度扰动和大地构造分区没有明显的对应关系;但是它和地质图有一定对应关系。根据构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带一致的原则,利用研究区重力小波细节勾画出了上地壳结晶基底构造图,提供基底构造准确定位的参考。由于大陆地壳经常发生岩层的近水平拆离,地面的地质构造和地下构造可能发生明显变化。基于密度成像的地壳构造研究表明,古地块的碰撞作用使大陆地壳发育裂隙裂缝,在三叠纪华北和扬子克拉通碰撞时地壳原有的裂隙裂缝复活了,又使得热流体活动加剧和中地壳岩石逐渐重熔,形成了雪峰山—幕阜山—皖南黄山燕山期花岗岩带。花岗岩重熔作用属于岩石圈克拉通化的一种作用。现今雪峰山、幕阜山和皖南黄山还是弱地震多发区,说明这个燕山期花岗岩带虽然已经克拉通化,但是克拉通化的程度还是比扬子地块略逊。     

中国东南部内生成矿区的地球物理特征和深部构造

本文目的是为了有助于讨论中国东南部的地球物理场、深部构造、花岗岩类的成矿专属性及其与内生矿化的关系。应用深地震测深和重力异常建立的地壳与上地幔模型是划分地壳类型和成矿预测的基础。莫霍面深度和地壳不均匀性是划分区域成矿带的主要准则。区域重力异常的模拟和解释肯定了W-Sn成矿与莫霍面坳陷和岩石圈中低密度带的关系,以及Cu—Fe、Pb-Zn成矿带与莫霍面隆起和陡坡带的关系的观点的有效性。还注意到了成矿区与局部重磁异常、侵入体的化学成分、以及不同方向深断裂的关系。根据岩石磁性和岩石化学参数确定了花岗岩类的成矿专属性。应用重力模拟确定了花岗岩类的三维地下形态和内部结构,这有利于提供深部找矿线索和研究侵入体的含矿性。中国东南部获得的资料证明了应用重磁场研究地壳构造、岩浆岩、成矿预测的效果和前景。     

我国地壳深部构造的区域特征

本文根据平均布格重力异常和已知莫霍界面深度之间的统计关系,确定了全国的地壳厚度变化,并提出中国的地壳深部构造分区;利用重力异常和地表高程的相关关系,分析地壳的均衡状态和均衡机制,从而对地壳结构作出推断;根据均衡条件,利用地震和重力资料计算的地壳质量变化,估计了上地幔平均密度的横向变化情况。     

青藏高原北缘重力场研究

根据实测阿尔干—老茫崖、格尔木—额济纳旗两条重力剖面获得的资料,研究了青藏高原北缘重力场特征。划分出5个二级构造单元及11条较大断裂,计算并分析了研究区内Airy重力均衡异常与新构造运动的关系。利用重震联合反演结果,浅析了地壳—上地幔构造及密度分布特点,指出研究区内莫霍界面最深处在青海哈拉湖地区,达65km,新疆阿尔干最浅,只有39km。推测北祁连褶皱带中的中祁连断裂及阿尔金断裂系是青藏高原块体的北界。     

华南陆缘火成岩区差异性地壳热结构及地热意义

高产热花岗岩是重要的壳内热源之一,我国华南陆缘花岗岩体分布广泛,为该区浅表热量的生成及聚集提供了可能。本文在简述区内花岗岩资源分布的基础上,系统分析了区内主要花岗岩体的放射性生热特征,并结合区内近些年施工的地热勘探深钻,对重点地热勘查区的深部地温场分布、地热通量、地壳热结构等进行了对比分析,提出了华南陆缘浅表地热资源的聚热模式。分析认为,华南陆缘地区具有“幔源供热 壳内生热 断裂传热 盖层保热”的四元聚热模式,其中,花岗岩体的放射性生热率是影响区内浅部地温场的主要因素之一,粤北—赣南岩体的生热率明显高于漳州地区的花岗岩体,其近似“热壳冷幔”型或“温壳温幔”型岩石圈热结构与漳州“热幔冷壳”型岩石圈热结构有一定的差异;断裂构造及盖层条件对于地下热量聚集及散失具有明显的控制作用。研究成果对于深入理解华南陆缘地热资源的成因、控热因素,以及今后该地区地热资源勘探开发实践具有一定的理论与指导意义。     

论1：20万区域重力图的编制意义

区域重力测量调查,是一项全国统一部署的基础地球物理测量工作。区域重力调查的数据、成果及其编制的重力图图件,是进行地球物理研究的基础资料,具有长期的利用价值。这些区域重力资料可以用于研究沉积盖层到上地幔的结构和构造特征,划分大地构造单元,研究区域重力场与矿产分布的关系,划出成矿远景区,为探讨成矿规律,进行矿产     

华南地区地壳厚度变化及对成矿类型的制约:来自卫星重力数据的约束

华南地区是中国金属矿产资源的“大粮仓”,分布有多个多金属成矿带。多金属成矿带的形成常伴随着地下特殊的深部背景和过程,通过莫霍面深度的计算,对华南地区的地壳厚薄变化所反映的壳幔耦合关系进行研究,可为探索华南地区地下巨量金属资源的形成与演变过程提供参考。本文首先基于球坐标的重力解算方法对高阶卫星重力场模型EIGEN-6C4的数据进行校正,得到华南地区的卫星布格重力异常。然后采用改进的Parker-Oldenburg方法进行变密度界面反演,获得华南地区莫霍面起伏特征。最后结合区内不同成矿带的范围和前人发表的地质、地球化学等资料,探讨华南地区不同成矿带的成矿物质来源与莫霍面起伏的关系。认为长江中下游和钦杭东段处于莫霍面隆起区域的成矿带,幔源物质对其成矿作用起主导地位,形成以铜、铁为主的多金属矿床;南岭、武夷、钦杭西段及鄂西—湘西位于莫霍面隆-陷交替区域的成矿带,成矿与壳、幔源物质的相互作用密切相关,最终形成钨、锡、金、银、铅锌等多金属矿床。     

华南地区中生代多金属矿床形成与地幔柱关系

华南地区中生代多金属矿床形成与地幔柱关系毛景文李红艳王登红彭聪（中国地质科学院矿床地质研究所,北京１０００３７）关键词多金属矿床地幔柱构造华南地区在华南地区,中生代有大量花岗质岩浆的侵位和成矿,形成了以柿竹园钨多金属矿床、大厂和个旧超大型锡多金属矿床...     

中国海城地震区地壳与上地幔构造特征的研究

研究表明,海城地震区地壳与上地幔构造特征可以归纳为如下四点:1.震区所处的辽南地区,其地壳是由高速与低速相间的成层介质组成,地壳与上地幔结构不论纵向和横向都是不均匀的,且被深大断裂切割为若干块体;2.本区地壳按其界面分布特征可分为上层地壳、中层地壳和下层地壳;3.本区地壳介质在纵向及横向上均存在明显的不均一性;4.海城地震震源区位于耿庄——海城上地幔局部隆起东侧的中层地壳上部。     

Characteristics and Tectonic Significance of the Gravity Field in South China

Based on gravity data processed with the matched filter, depth continuation and horizontal gradient we obtained the spatial distribution of the gravity field and made analyses of the tectonic framework of South China. Then, inversion was conducted for the depth to study the depth variation of the boundary between the crust and upper mantle, namely the Mohorovicic discontinuity (Moho). The results demonstrate that the Moho depth in South China ranges from 30 to 40 km, and the crust thins from west to east, 27-29 km under the continent margin and shallow sea. We think it possible that the Tanlu fault crosses the Yangtze River and extends southwards along the Ganjiang and Wuchuan-Sihui faults to the South China Sea, and that there is an E-W hidden structural belt along 24.5°-26°.     

Evidence for the Lower Continental Crustal Origin of the Xihuashan Granite

The Xihuashan granite is typically representative of the tungsten-bearing granites widespread in theNanling area of South China. It was considered in the past to have been formed by partial melting of the upper continental crust, with its source rocks most probably of the Sinian or Cambrian. However, detailed REE analyses, studies of the Rb-Sr isotopic system and melting experiments of metasedimentary rocks all argue against this idea. Moreover, stable isotopic data also indicate a deep source origin for S, C, H and O. The authors thus propose a genetic concept of the lower continental crustal source of the Xihuashan granite, and point out further that tungsten deposits related to this kind of granite are linked in some way to deep-seated structure and concentrated along NNE-NE- and ENE-striking major deep fault belts above the transitional zone between mantle uplift and mantle depression.     

川黔湘构造带构造样式及深部动力学制约

川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。     

壳幔物质流变的底辟作用孕育大地震——卫星重力资料的证据

根据2-180阶与2-360阶的数字全球模型恢复的卫星重力场数据,主要源于地下18~36 km深处的密度变化,多数大地震的震源也正是位于该层段。 因此卫星重力场资料对于地震研究有很大的意义。笔者详细分析了中国汶川、墨脱、仲巴、伽师和台湾等地的卫星重力资料(这些地区在近几十年来均发生过6级以上的大地震),惊奇地发现,在这些地区,卫星重力场的样式具有极大的相似性,它们表现在:(1)卫星重力场的正负异常值成对出现;(2)震中通常位于重力场峰值间的陡梯度带;(3)由低阶到高阶的重力场正异常的峰值增大而宽度变窄;(4)正、负峰值间的距离随所处的大地构造背景而变; (5)不同应力场壳幔物质底辟的样式不同,从地质上看,高密度壳幔物质的流变底辟作用,可以合理地解释这种独特的样式变化。文中提出高密度生长指数的概念,用以度量密度由深部到浅部的增加。岩石圈断裂带、深大断裂带及多层次滑脱层是壳幔高密度塑性物质底辟活动的优势通道。壳幔物质的非均质性反映了大陆板块构造动力学过程的复杂性。     

南海东北部及其邻近地区地壳上地幔P波速度结构

利用中国地震台网和ISC台站记录的P波到时数据,采用球坐标系有限差分地震层析成像方法反演了南海东北部及其邻近地区壳幔三维P波速度结构,并分析了不同地质单元的构造差异及其深部特征。结果表明:南海东北部表现出陆架地区的岩石层特性,属于华南大陆向海区的延伸,岩石层厚度较大,现今不存在大规模的地幔热流活动,推测大陆边缘张裂作用仅限于地壳内部而没有延伸进入上地幔,具有非火山型大陆边缘的深部特点。中央海盆附近上地幔P波速度明显降低,与海盆下方地幔热流活动密切相关。不同的速度异常特征表明:华南大陆暨台湾地区属于欧亚大陆的正常地壳或是与菲律宾海板块相互作用产生的增厚型地壳,冲绳海槽则是弧后扩张产生的减薄型地壳。滨海断裂带作为华南大陆高速异常和南海北部高速异常的分界,代表了一定地质时期华南地块和南海地块的拼合边界。断裂附近的上地幔低速异常揭示了闽粤沿海岩浆作用的深层动力机制。吕宋岛弧、马尼拉海沟、东吕宋海槽的速度异常与其所处的特殊构造位置有密切的关系,清晰地反映出岛弧俯冲带的地壳结构差异;台湾南部至吕宋岛弧的上地幔低速异常揭示了两个重要火山链的深部构造特征,北吕宋海脊下方100 km深度的条带状高速异常有可能代表了俯冲下沉的岩石层板片。     

华南大陆东部壳幔结构的宽频带地震学探测

华南大陆是新元古代以来全球地质演化历史最复杂的地区之一,也是欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最活跃,大规模构造变形、岩浆活动和多金属矿产资源最丰富的地区。揭示该区浅表构造与岩浆活动和成矿作用机制离不开对深部壳幔结构的研究。宽频带地震学是开展深部壳幔结构探测的重要手段,基于宽频带地震学数据可以刻画地壳-岩石圈-上地幔-地幔过渡带不同深度和尺度的深部结构,为深入理解研究区的深部构造、动力学过程、岩浆活动与成矿作用提供有效约束。本文较全面地总结了近二十年来在华南大陆东部地区开展的宽频带流动地震探测工作,并对研究区的地壳厚度、Vp/Vs比值、岩石圈底界(LAB)深度、上地幔速度结构与各向异性等进行了分析与讨论。本文旨在为相关研究人员和团队提供未来在该区新布设地震探测台站时的参考,也可为后续深入研究该区的深部结构与成矿过程提供一些深部要素约束。