川西盐源-马边地震带上地壳速度结构和活动断裂研究——高分辨率地震折射实验结果

2005年沿盐源-西昌-马湖一线实施了地震测深和高分辨地震折射观测实验．利用有限差分地震走时层析成像算法处理了其中的高分辨地震折射Pg波走时数据,获得了川西地区活动地块边界带上地壳的P波速度精细结构和活动断裂深部形态,分析了上地壳的变形特征,讨论了断裂与地震活动的关系．结果如下：盐源盆地、后龙山地区的上地壳为表层低速和深部均匀高速的双层结构,两层之间存在明显向西缓倾的结构面;模型坐标180～240km范围内,P波速度分布表现为陡倾的高低速条带相间结构：模型坐标240～300km之间的西昌中生代盆地具有较厚的浅部低速和深部高速双层结构,层间的纵向及横向速度变化强烈,其分界面起伏较大：模型坐标300km以东的大凉山地区为不均匀高速区,地表速度接近5km／s．此外,模型坐标130,150和280～310km之下,存在显著的深部不规则异常高速体,可能与二叠纪岩浆活动有关．盐源推覆构造由表层低速推覆体,向西缓倾的构造拆离面和深部高速基底构成的薄皮构造,金河-箐河断裂是其推覆前缘;磨盘山断裂为一西倾的低速带,延伸至基底顶面;安宁河断裂和则木河断裂为东倾的舌状低速带,延伸到了基底内;在深处,大凉山断裂分为两支,表现为狭窄条带内速度结构的强烈变化,西支西倾,东支东倾,两支断裂均延伸至基底内;西昌中生代盆地东缘断裂为强速度梯度带,倾向南西,延伸至基底顶面;剖面最东端向西倾斜的舌状低速带可能是马边断裂的一个分支,其可靠性有待进一步证实;安宁河、则木河、大凉山断裂均是规模较大的基底断裂,其活动性较强,该区的强震活动主要受其控制;速度图像表明研究区的上地壳变形强烈,盐源盆地至金河盆地主要表现为盖层的挤压推覆逆冲变形,基底呈刚性;磨盘     

苏北-胶南地体构造初探——江苏响水至内蒙古满都拉地学断面研究报道之二

胶南群中发育大量的超基性岩、榴辉岩和强烈变形的糜棱岩,它们在空间上呈带状分布。超基性岩-榴辉岩带和糜棱岩带多赋存于胶南群洙边组之中,具有明显的层控特点。因此,它们可能是同一套变形地层单位被褶皱的产物,并且可能代表了一条形成于中深地壳、现已褶皱并出露地表的大型滑脱带。 海州群变质较浅,发育许多中高压矿物,并有蓝片岩产出。因此,它可能是一条高压变质带     

江苏响水—内蒙满都拉地壳上地幔电性结构初探——地学断面研究报道之三

本文着重介绍了响水一满都拉断面的深部电性结构特征。在华北地台北缘的构造边界两侧电性差异明显,壳内高导层埋深由21公里跃变到34公里;在南缘的郯庐断裂带及东侧壳内高导层缺失,上地幔出现两个高导层。在华北地台内新生代断陷盆地壳内高导层较为发育,埋藏较浅。上地幔高导层的埋深为60—127公里,总的趋势是西北深,东南浅,在呼包盆地、冀中拗陷和郯庐带下方形成局部上隆区,较好地反映了区域地质以及深部构造运动的特点     

有关内蒙古地质构造的一线之见——江苏响水至内蒙古满都拉地学断面北段研究报道之一

本文概述了江苏响水至内蒙古满都拉地学断面北段——包头至满都拉的地质观察结果。内容包括从太古宙乌拉山群到第四系、基底构造到新构造特征的七个方面。重点论述了渣尔泰群和白云鄂博群的构造性质,它们约在14亿年前才褶皱回返,代表了华北地台基底固结最迟的地段。造成这一事件的构造运动,拟称为色尔腾运动。此外,还讨论了华北地台北侧陆缘区加里东期和华力西期的构造     

中朝地台东北缘地区的地震层析成像

Based on 38?000 P wave arrival times recorded during the period of 1980 to 1997 in the northeast margin area of Sino Korean platform （117°00′\126°00′E, 36°00′\44°00′N） the 3D velocity structures of the crust and upper mantle have been reconstructed by using orthogonal projection. The tomography results have been proved to be reliable by analyzing and comparing in detail the results with the deep seismic prospecting profiles. It is shown that there exists obvious lateral inhomogeneity in the medium of the crust and upper mantle which is still distinct even at the 120km depth in the northeast margin area of Sino Korean platform. It is reflected clearly in the velocity image of the upper crust that the distribution of all kinds of rock elements corresponds to that of rocks with different nature in this area. Several lower velocity anomaly regions （i.e. regions with velocity reversed layer） have been discovered in the studied area from the velocity images of upper and middle crust, such as Haicheng, Chaoyang?Yixian, south of Dandong, Tangshan etc., among which the lower velocity layers in Haicheng, Tangshan, Chaoyang have also been proved by the deep seismic sounding data. In the area several strong continental earthquakes all happened in crispy medium with higher velocity above lower velocity layers in the crust, whereas in Bohai sea all strong earthquakes happened in positions where the medium velocity changes abruptly and clearly in horizontal. At different depth, Pulandian Shanhaiguan lower velocity anomaly zone across Bohai sea with strike NW has been found. Comparison of the velocity images obtained from 2D seismic tomography with that from deep seismic sounding data, we can consider to gain similar effect with deep seismic sounding by taking advantage of seismic tomography under certain condition in this area.     

中朝地台东北缘地区的地震层析成像

根据中朝地台东北缘地区 (东经 1 1 7°0 0′— 1 2 6°0 0′ ,北纬 36°0 0′— 44°0 0′) 1 980— 1 997年的 380 0 0余条P波走时数据 ,利用正交投影法重建了该区地壳和上地幔的三维速度结构 .通过分析及同人工地震测深剖面的详细对比 ,证明了成像结果的可靠性 .结果表明 :中朝地台东北缘地区地壳上地幔介质存在显著的横向不均匀性 ,直至 1 2 0km深度处依然明显 ;地壳上部的速度图像清楚地反映了不同岩石单元的分布与该区不同性质的基岩分布基本吻合 ;从上、中地壳的速度图像中发现了研究区存在海城、朝阳、义县、丹东南、唐山等几个低速异常区(即速度逆反层区 ) ,其中海城、唐山、朝阳等地区的壳内低速层已由深地震测深资料所证实 ;研究区陆地发生的几次强震均发生于壳内低速层上方的高速脆性介质内 ,而渤海发生的强震 ,此现象不明显 ,但都发生于横向介质速度显著突变的位置 ;在地壳不同深度上发现了普兰店至山海关横跨渤海的北西向低速异常带 ;地震层析二维速度图像与深地震测深资料的对比表明 ,研究区利用地震层析成像技术 ,在一定条件下可以获得与人工地震测深相似的效果     

京津地区顺义—塘沽高分辨地震折射剖面的走时成像结果及其揭示的上地壳断裂构造特征

在大中型城市汇集的城市群及其邻近区域,利用高分辨地震折射探测方法开展城市活断层探测,对于开发利用城市地下空间、提升城市韧性、构建城市减灾参考模型和防范地震及地质灾害具有重要的科学和现实意义。文中运用正则化层析反演方法,对穿越京津地区的高分辨折射地震剖面进行走时成像,构建了控制京津地区的上地壳精细速度结构模型。结果显示,京津地区存在巨厚的沉积盖层,近地表速度低至1. 6km/s,结晶基底最浅埋深位于北京凹陷(约2km),最深位于武清凹陷(约8km),研究区不同构造单元的结晶基底埋深与结构性质主要受新生代期间的断陷沉降作用影响。文中还利用成像结果的速度差和地震记录的横向变化,对速度差异较大的断裂构造特征进行了分析研究,获得了研究区主要构造单元主控断裂的成像结果及其在上地壳的展布特征,为活断层探测中利用地震折射成像方法判定断层形态提供了参考。     

阿尼玛卿缝合带东段上地壳结构-马尔康-碌曲-古浪深地震测深剖面结果

位于青藏高原东北缘川北甘南地区的马尔康——碌曲——古浪深地震测深剖面穿越阿尼玛卿缝合带东段,利用该剖面获得的Pg, Sg初至折射波资料,采用有限差分成像、射线追踪反演、时间项反演和走时曲线分析等方法,对阿尼玛卿缝合带东段及其两侧的上地壳结构进行了分析. 结果表明, 研究区基底变化较大. 由南向北,基底在若尔盖盆地呈稳定的上隆状态,在阿尼玛卿缝合带内强烈下陷,在缝合带北侧一定范围内隆升之后,向北呈下陷趋势. 阿尼玛卿缝合带相对两侧整体表现为南倾的低速带结构,且内部速度存在非均匀性. 库赛湖——玛沁断裂、武都——迭部断裂和舟曲——两当断裂均表现为不同规模的低速带. 库赛湖-玛沁断裂和舟曲——两当断裂位置处基底界面埋深有明显变化,是区隔阿尼玛卿缝合带南北两侧的主要断裂. 武都——迭部断裂发生在基底界面深度变化带上,它与舟曲——两当断裂可能具有同一深部构造背景. 阿尼玛卿缝合带所呈现的强烈下陷的基底低速结构和非均匀性体现了上地壳受挤压的破碎结构特征.     

联合利用地震深反射与折射资料研究延怀盆地壳-幔过渡带的性质s

根据1992年延怀盆地的深地震反射共中心点(CDP)叠加剖面图,提出了延怀盆地的壳-幔过渡带初始模型．对于1993年通过延怀盆地的北京——怀来——丰镇剖面的宽角反射与折射剖面资料,进行震相分析．在一维模型基础上进行走时反演和二维射线追踪．最后,采用反射率法对延怀盆地壳——幔过渡带的上下界面的反射波PM和PM进行了波形拟合,证明了其存在;同时明确了延怀盆地莫霍不连续面是高低速相间的薄层组成的过渡带性质．这一结构与邢台地震区壳-幔过渡带结构相似．这一特征说明由于延怀盆地莫霍面附近存在深大断裂,有可能从地幔中贯入熔体或流体的透镜体,从而形成低速层多层结构．      

利用宽角反射/折射地震剖面揭示芦山M_S7.0地震震区深部孕震环境

2013年4月芦山地震发生后,中国地震局迅速成立了芦山地震科学考察指挥部,要求查明芦山地震的深部构造环境和孕震背景.为此,中国地震局地球物理勘探中心于2013年9月至11月在芦山震源区布设了一条长约410km的人工地震高分辨宽角反射/折射探测剖面,获得了信噪比较高的人工地震探测数据,采用地震射线走时正演拟合构建了该区的地壳及上地幔二维P波速度结构模型,结果显示:扬子块体和松潘—甘孜块体显示出迥异的速度结构特征,地壳厚度由南向北逐渐加厚.沉积盖层在四川盆地厚达7.8km,而进入松潘—甘孜块体沉积层最薄处只有几百米厚,几乎出露地表;在中上地壳,扬子块体平均速度比松潘—甘孜块体高0.2km·s-1,在盆地与高原耦合部位(构造转换带)以北深度大约20km左右有一厚度为8.0km的软弱层(低速层),该层内的速度为5.80km·s-1,明显低于周围介质的平均速度6.00~6.10km·s-1;构造转换带内,震相显示紊乱、不清晰、不能连续对比,由地表至上地幔顶部壳内界面不连续、速度结构异常紊乱且呈现低速异常特征;在中下地壳,沿剖面速度呈现正梯度垂向增大变化;壳内界面在扬子块体内部起伏变化不大,但在构造转换带以北呈现急速加深的趋势,特别是Moho界面起伏变化较为明显,界面深度在距离50km范围内由扬子块体的36.2km迅速变化至松潘—甘孜块体下方的45.8km,形成一陡变带.芦山MS7.0级地震震源位置位于二维速度结构异常紊乱和界面起伏变化的地带,研究表明,壳内界面及速度结构差异、起伏变化的特征与该区域的地震活动性关系密切.     

PRELIMINARY STUDY ON THE CONDUCTIVITY STRUCTURE OF THE CRUST AND UPPER MANTLE: THIRD REPORT ON THE GEOSCIENCE TRANSECT FROM XIANGSHUI, JIANGSU, TO MANDAL, NEI MONGOL

The features of deep conductivity structure along Xiangshui-Mandal Geoscience Transect are described in this paper basing on newly obtained magnetotelluric data. Large resistivity contrasts can be found on both borders of North China platform. The depth of the crustal high conductivity layer changes abruptly from 21 km to 34 km beneath Nei Mongol fold system on the northwestern end of the transect. While it is absent beneath Subei-Jiaonan terrane on the southeastern end of the transect     

辽宁义县—内蒙古东乌珠穆沁旗剖面深部电性研究

本文给出了沿辽宁义县—内蒙古东乌珠穆沁旗大地电磁测深剖面的电性结构。研究结果表明,沿该剖面壳内和上地幔高导层的埋藏深度与温度场有着良好的对应关系,即壳内、上地幔高导层埋深愈浅,其热流值愈高,反之就越低。大地电磁测深结果还表明,辽西隆起区继承了辽南地区上地幔高导层起伏形态。本文还从电性结构特征探讨了西拉木伦河断裂带可能是西伯利亚板块和中国板块的缝合线     

下扬子江苏地区P_n残差与上地幔波速各向异性

本文搜集江苏台网1982年—1987年2月间发生在江苏及其邻近地区103次地震的1047个P_n数据,经过静校正和质量分类,重新计算了震中距.选择灌云台为参考台,对一次地震的P_n数据,其它台均减去参考台的数据,成功地消除了与震源参数不确定有关的误差.处理中采用质量加权,获得了上地幔平均速度、大部分台P_n残差以及不同方位上P_n视速度估计值. 按Backus给出的波速各向异性的公式,求出江苏地区P_n速度与方位之间有2％左右的速度各向异性,最大方向和对称方向近南北,最小方向为北东东.推断其成因是由于白垩纪至第三纪期间壳下岩石圈北南向流变引起橄榄石晶体从优定向的结果.这为苏北盆地及下扬子碳酸盐岩地区地质构造形成发展动力学的建立提供了有利的深部依据.     

下扬子江苏地区P_n残差与上地幔波速各向异性

本文搜集江苏台网1982年—1987年2月间发生在江苏及其邻近地区103次地震的1047个P_n数据,经过静校正和质量分类,重新计算了震中距.选择灌云台为参考台,对一次地震的P_n数据,其它台均减去参考台的数据,成功地消除了与震源参数不确定有关的误差.处理中采用质量加权,获得了上地幔平均速度、大部分台P_n残差以及不同方位上P_n视速度估计值. 按Backus给出的波速各向异性的公式,求出江苏地区P_n速度与方位之间有2％左右的速度各向异性,最大方向和对称方向近南北,最小方向为北东东.推断其成因是由于白垩纪至第三纪期间壳下岩石圈北南向流变引起橄榄石晶体从优定向的结果.这为苏北盆地及下扬子碳酸盐岩地区地质构造形成发展动力学的建立提供了有利的深部依据.     

下扬子江苏地区P_n残差与上地幔波速各向异性

本文搜集江苏台网1982年-1987年2月间发生在江苏及其邻近地区103次地震的1047个P_n数据,经过静校正和质量分类,重新计算了震中距.选择灌云台为参考台,对一次地震的P_n数据,其它台均减去参考台的数据,成功地消除了与震源参数不确定有关的误差.处理中采用质量加权,获得了上地幔平均速度、大部分台P_n残差以及不同方位上P_n视速度估计值. 按Backus给出的波速各向异性的公式,求出江苏地区P_n速度与方位之间有2％左右的速度各向异性,最大方向和对称方向近南北,最小方向为北东东.推断其成因是由于白垩纪至第三纪期间壳下岩石圈北南向流变引起橄榄石晶体从优定向的结果.这为苏北盆地及下扬子碳酸盐岩地区地质构造形成发展动力学的建立提供了有利的深部依据.     

基于“双差法”地震精确定位研究2002年12月14日玉门5.9级地震的发震断层和发震机制

利用双差地震定位方法对2002年12月14日玉门5．9级地震主震和余震序列进行了精确定位，在此基础上讨论了本次地震的发震断层和发震机制。