川西高温水热活动区深部热结构的地球物理分析

川西高温水热活动区是地热学研究的典型地区之一,该区温泉、热泉点分布广泛,这些温泉大多沿北西-南东向的金沙江断裂、德格-乡城断裂、甘孜-理塘断裂、鲜水河三条主断裂呈条带状分布.对此高温水热活动区开展地热学分析,是研究青藏高原"东构造结"深部地球动力学过程、开发利用川西高原地热资源的重要基础,具有重要的科学研究意义和实际应用价值.本文针对实测氦同位素所发现的壳幔热结构比,依据重力、航空磁法、地震资料,采用反演莫霍面、居里面深度等方法,对川西高温水热活动区的深部热结构进行了分析.同时对中高温热泉密集出露的巴塘、理塘以及康定水热活动区的典型壳幔热流构与深部背景场进行了对比研究.结果表明,地表氦同位素热流估算的深部热流结构与地球物理异常结果保持较好的对应关系.川西地区热流结构中地壳、地幔的热贡献比较接近：巴塘地区平均Qc/Q=51.38%、理塘地区平均Qc/Q=54.39%、康定地区平均Qc/Q=42.42%.川西地区表现出了"温壳温幔"型的深部热结构,但温地壳背景下形成较高地表热流的原因有待进一步研究.     

松辽盆地西北边界部分地球物理特征

松辽盆地是我国东北地区重要的地质构造单元.为探测松辽盆地西北部边界基底分布、深部结构与构造关系,沿扎兰屯经齐齐哈尔至林甸实施了约240 km的综合地球物理的探测研究,利用重力、电法等地球物理方法对其进行了综合地球物理解释.研究结果揭示了研究区的速度结构分布、重力分布、基底起伏形态及电性结构等地球物理特征:(1)满-绥断面速度资料显示,嫩江岩石圈断裂有明显的速度分界,其东南侧的松辽盆地与大杨树坳陷具有连续统一的速度结构;(2)重力反演基底显示,松辽盆地与大杨树坳陷基底连续,具有统一的基底特征;(3)二维电性反演显示,大杨树坳陷和松辽盆地两构造电性层连在一起,低阻分布形态也是一样的.以上结果结合满-绥断面速度结构分布表明大杨树坳陷是松辽盆地西部的延续,松辽盆地西部边界应扩展到大杨树坳陷西部边界,即嫩江岩石圈断裂.     

单县龙王庙铁矿地质地球物理特征及找矿意义

鲁西南地区发育有沉积变质型铁矿,且与航磁异常密切相关.龙王庙航磁异常位于山东省单县东南部地区,该异常具有寻找隐伏铁矿的潜力.为了进一步查明该异常区的异常源属性和铁矿地质特征,对以往地质、物探等资料进行了综合研究,并投入了大比例尺重磁测量等物探工作;通过优选区内成矿有利部位的基础上,利用钻探施工进行异常查证.区内物探测量工作将龙王庙航磁异常区进一步分解为大刘庄异常和龙王庙西南异常2个次级异常.龙王庙西南异常和大刘庄异常的重磁特征较为相似,总体呈现NW-SE向.与大刘庄异常区相比,龙王庙异常区的面积较大,且磁异常强度总体较高(磁测值约为420 nT).在综合分析该异常的基础上,在龙王庙西南异常选定了成矿有利部位,并施工了LZK01孔.在钻孔在—740.80~—1653.03 m标高处陆续揭露了12层铁矿体,累计厚度为58.37m矿体呈层状、似层状,矿石类型为条带状磁铁石英岩、磁铁透辉石英岩和磁铁角闪石英岩等.矿石平均品位为全铁—28.09%,磁性铁22.81%.龙王庙西南异常区的铁矿勘查工作表明,该异常是由隐伏铁矿体引起,铁矿类型与大刘庄铁矿床一致,均属沉积变质型铁矿.通过对区域重磁异常的对比分析认为,龙王庙西南异常的铁矿资源潜力巨大;此外,单县龙王庙地区的铁矿勘查工作也表明,磁法测量是区内的最重要的铁矿勘查手段,重力测量工作是区内的重要找矿手段之一.     

地球上形态特征最显著的20个陨石坑

陨石坑或撞击坑(impact crater)是小行星、彗星和流星体等小天体超高速撞击行星及其卫星表明形成的凹坑或环状地质构造。由于大气层的保护,和其他星球相比,地球遭受到陨石撞击的可能性要低得多。可即便如此,据估计,在地球形成演化的过程中,出现过直径大于10 km的陨石撞击构造不少于1500个,而直径更小的陨石坑数量就更多了!     

铁矿采空区的地球物理探测

由于铁矿采空区围岩导电,给采空区的有效识别造成一定的困难.本文根据瞬变电磁的电磁场理论和磁法勘探原理,对铁矿采空区的综合地球物理特征进行研究,结合测区内铁矿采空区的特点,给出铁矿采空区的评判原则,认为充水后的铁矿采空区的瞬变电磁响应会表现为低电阻值特性,同时,磁异常特性会表现为高磁背景下的相对低磁响应.使用V8电法仪对...     

青藏高原东北缘海原弧形构造区地壳电性结构探测研究

对青藏高原东北缘海原弧形构造区（105deg;～107deg;E，36deg;～37.5deg;N）的5条大地电磁测深剖面进行处理分析和二维反演，得到研究区内东西宽约160 km、深约60 km范围的地壳电性细结构. 结果表明: 研究区呈现南西——北东的带状分布特征. 由南西——北东可分为6个电性区块，依次为西吉盆地(Ⅰ)、西、 南华山隆起(Ⅱ)、兴仁堡-海原盆地(Ⅲ)、中卫-清水河盆地(Ⅳ)、中宁-红寺堡盆地(Ⅴ)和鄂尔多斯西缘带(Ⅵ). 各区块在平面上呈北西撒开、 南东收缩的ldquo;扫帚状rdquo;形态；弧形构造区弧顶附近构造完整、规模大，自弧顶向北西、南东两端构造规模逐渐减小. 地表到深度10 km左右，西、南华山隆起和鄂尔多斯西缘带呈高阻特性，西吉、兴仁堡-海原、中卫——清水河和中宁-红寺堡4个盆地的电阻率较低且呈盆地凹陷形状. 其中兴仁堡-海原盆地电性基底最深，显示为南西深北东浅的ldquo;簸箕状rdquo;起伏形态. 研究区发育不连续的壳内低阻带，与该区中、强震活动密切相关. 1920年海原大震区存在明显的电性结构差异，震区南西侧和上部区域为相对高阻，北东侧和下部区域为相对低阻.      

地震走时层析成像方法及在陨石坑探测中的应用

地震走时层析成像是地球物理反演中成熟的方法之一,已在许多领域得到广泛应用,并取得了良好的效果。本文介绍的地震层析成像方法包括模型参数化、射线追踪和理论走时计算、非线性方程组的线性化、线性化方程组的求解以及解的评价。观测数据使用了中国地震局地球物理勘探中心在岫岩陨石坑取得的浅层地震折射资料,反演得到两条近垂直交叉剖面的P波速度结构。结果表明,该坑为一简单坑,直接撞击形成的区域为直径约1．8km、深度约700m的坑体;坑中心深度约700m周围以及向下出现的7．0km／s以上的高波速可能是陨石撞击时所产生的高温高压使表层岩石达到熔融状态,改变了围岩的性质,致使围岩速度升高。     

湖南深部地球物理场特征与地震的关系

通过资料收集和整理,对湖南深部地球物理场布格重力异常、航磁异常、莫霍面、地热场和地壳结构反映出来的特征进行了总结和分析,同时对湖南历史地震（Ms≥434级）和近代地震（ML≥3.0级）与这些深部地球物理场特征的关系进行了讨论。结果表明：湖南地震活动的空间分布与深部地球物理场特征有一定的内在关联,有较好的对应关系。     

台湾岛南部海域的前碰撞构造地球物理特征

在2001年进行了一次从南海跨越吕宋岛弧到西菲律宾海的海洋地球物理调查, 获得了一条高质量深反射地震剖面. 以此地震剖面的解释为基础, 结合重磁数据的正反演, 系统分析了台湾岛南部海域的区域构造地球物理学特征, 特别是相邻块体之间碰撞拼接前的构造关系以及不同块体的构造属性, 以帮助更好地认识形成台湾岛造山带的早期弧陆碰撞过程. 马尼拉增生楔的组成及自西向东的递进变形表明南海的俯冲经历过多个次级俯冲活跃阶段. 北吕宋海槽内存在活跃的前碰撞地壳缩短过程, 导致地层倾角产生6°~13°的倾斜, 但是由地层倾斜而造成的缩短量只占区域总缩短量的很小的一部分. 吕宋岛弧的东翼比岛弧的其他部分显得更为活跃, 在东翼的弧内盆地内存在活动断裂与褶皱作用. 磁反演结果表明吕宋岛弧可能经历了多期次的岩浆过程, 造成磁性横向不均一性. 布格重力异常及重力正反演结果显示花东海盆具有明显高于南海和吕宋岛弧的地壳和上地幔密度, 且与南海北部之间存在较大的海底深度差异, 表明花东海盆与南海北部不可能如前人认为的在整体或部分上曾经属于同一个洋壳. 加瓜海脊作为一片隆升的洋壳, 可能由早期菲律宾海板块在加瓜海脊东侧短暂的西北向俯冲有关. 所有证据表明台湾岛南部海域正在进行多块体的拼接, 为一大陆增长的典型地区.     

地下地质灾害地球物理探测研究进展

介绍了地下地质灾害地球物理探测方法的基本原理及其研究进展,指出目前常用方法的基本思路及其在实际应用中存在的主要问题,针对观测方法、观测系统、正反演模拟和室内试验研究等方面提出了大胆的构想和新的思路。     

地球南北半球的非对称性

依据新的计算分析和空间观测数据,进一步论述了地球南北半球的非对称性. 全球热散失量的计算得出,南半球高出北半球33髎;南半球地幔热散失量是北半球的2倍. 比较南北半球S波速度分布,得出南半球的上地幔为低速、高温,北半球的上地幔为高速、低温. 计算地幔各层的质心位置发现,地球的质心偏于北半球. 计算地球经、纬圈长度的年变化率表明,南半球在扩张,北半球在收缩. 用空间大地测量数据的检测结果证实,南半球处于扩张状态,北半球处于压缩状态. 对地球的非对称性作了初步的动力学解释.     

地球南北半球的非对称性

依据新的计算分析和空间观测数据,进一步论述了地球南北半球的非对称性. 全球热散失量的计算得出,南半球高出北半球33髎;南半球地幔热散失量是北半球的2倍. 比较南北半球S波速度分布,得出南半球的上地幔为低速、高温,北半球的上地幔为高速、低温. 计算地幔各层的质心位置发现,地球的质心偏于北半球. 计算地球经、纬圈长度的年变化率表明,南半球在扩张,北半球在收缩. 用空间大地测量数据的检测结果证实,南半球处于扩张状态,北半球处于压缩状态. 对地球的非对称性作了初步的动力学解释.     

磁相变与地壳地球物理异常

我们曾提出过一种可能导致地磁和地壳电导率异常的来源：地壳中的二级磁相变,即居里（尼尔）深度附近磁化率的显著提高.这一现象能很好地解释一些来源不明的地磁异常.本文总结了在中地壳深度处、薄且高磁导率异常体的一维和多维大地电磁特征.高磁导率层引起的异常与高电导率层导致的异常相比,大小上可相比拟,但符号相反.无论在什么情况下,经典的大地电磁解释容易导致一个不真实的极厚高阻层,并且在地磁异常附近有与之对应的空间波长,二级磁相变也被认为是这一现象的可能解释.尽管在地壳中是否存在二级磁相变还有一定争议,但最近的一些固体物理实验结果进一步表明它可能是地壳各种地球物理异常的来源之一.     

分层重力图像方法及其应用

分层重力图像方法是依据三维地震波速的层析成像结果,通过速度与密度相关关系,转换得到分层的密度结构模型,计算并给出各分层在地表的重力异常分布图像．以中国大陆为例,给出其不同深度的7个分层的重力异常图像和不同分层叠加的综合（或总合）重力异常分布图像．经过与实测的中国布格重力异常资料对比分析,结果表明两者的重力场特征相当一致;分层重力图像的结果能较好地反映地下不同深度的物质分布．     

青藏高原东南地区地壳物性结构特征

研究结果表明青藏高原各块体和断裂带的地壳深部物性特征有明显的差异, 在横向和纵向具有明显的不均匀性. 冈底斯块体尤为突出. 由于受印度大陆的挤压, 壳内高导层在冈底斯块体中向北倾, 且不连续. 但在羌塘和巴颜喀拉块体中基本上呈水平分布, 且较厚. 金沙江断裂带在玉树附近向北倾斜, 澜沧江断裂和怒江断裂带基本上呈垂直分布. 重力布格异常南北两端较高, 高原内部较低, 察隅-沙马尚未达到重力均衡, 呈明显的负异常, 表明该地区正处在快速隆升的阶段. 此外在不同的块体内和断裂带上, 地磁异常的变化十分明显, 由南向北磁异常的强度和变化幅度明显地减弱. 各种地球物理方法的观测与研究, 从不同的侧面反映出了研究区域内块体和断裂的空间展布特征.     

胶东胶北地体与北苏鲁造山带深部结构特征——来自地球物理深部探测的启示

中生代晚三叠世形成的近EW走向的大别—苏鲁造山带,在郯庐断裂带左旋走滑作用下,其东段向北推至胶东胶北地体东侧的青岛—威海一带,整体呈NNE走向,本文利用重力、MT等方法对二者深部结构进行了相关研究：发现五莲—青岛断裂带与一条中-高重力异常带存在密切的耦合关系,基于速度结构约束的重力反演表明,在该断裂带附近,超高压变质地体携带条带状基性-超基性变质岩斜插入北侧胶北地体之下,因此保留了造山带俯冲、折返的构造形迹;蓬莱—荣成地区,在造山带中部发育显著的重力低异常,重力反演表明,该段主要展现了造山带垮塌后的岩浆活动形迹;基于重磁反演和MT测量获取的电性结构成像,发现招平断裂与上盘次级断裂共同形成一条大型“铲式”伸展-拆离构造带,胶莱盆地与胶北隆起结合部发育大型盆底及盆缘构造带,二者在深部相向而倾,形成一低阻-高导通道．     

川滇及邻区布格重力异常与地壳密度结构研究进展

川滇及邻区是青藏高原东流物质往SE-SSE旋转和逃逸的主要场所,地质构造与地震活动十分活跃.本文总结了川滇及其邻区区域布格重力异常和地壳密度结构研究的近期成果和重要进展:(1)利用重力与GNSS定位技术,获得了 8条重力探测剖面的布格重力异常信息,利用多种地球物理观测共同约束的重力反演技术,构建了青藏高原东南缘及邻区地...     

大兴安岭西坡德尔布干断裂地球物理特征与构造属性

对1∶250万重力异常向上延拓不同高度并分别计算135°方向水平导数,德尔布干断裂表现为北东向延伸的重力场分界线,采用基于DCT法欧拉反褶积对1∶10万高精度重磁数据向上延拓0~20 km追踪断裂轨迹,并进行1∶100万大地电磁测深反演和海拉尔盆地地震剖面解释,识别出德尔布干断裂具有向南东倾斜,切割深度至下地壳的特征.结合实测地质剖面和显微构造研究,认为德尔布干断裂的构造属性不是地块之间和不同时期造山带之间的拼接带,而是在晚侏罗世-早白垩世切割至下地壳北东向延伸的大型伸展变形带,也是晚中生代隆起区与根河-拉不大林-海拉尔盆地之间的控盆边界断裂带.     

内蒙古北山地区地球物理场特征与构造分区及深部结构研究

内蒙古北山地区构造分区和深部结构历来为众多地质学家所关注,本研究从地球物理入手,采用有效的技术方法对区域重磁资料进行了处理分析,根据数据处理后的解释结果,将研究区划分为哈萨克斯坦板块东缘构造区和塔里木板块北缘两大Ⅰ级构造区以及6大Ⅱ级构造小区.推断划分北西向深大断裂构造带5条和北东向断裂构造7条.初步判断、圈定出多处磁性块体,并划分出基性岩体、中酸性岩体的分布若干处.结合重磁、地震和地质资料,对深部构造、莫氏界面和基底起伏进行了分析研究.研究结果深化了区域地质和深部构造认识,对研究区内成矿规律研究和矿产资源勘查具有一定的指示意义.     

分层重力图像方法及其应用

分层重力图像方法是依据三维地震波速的层析成像结果，通过速度与密度相关关系，转换得到分层的密度结构模型，计算并给出各分层在地表的重力异常分布图像．以中国大陆为例，给出其不同深度的7个分层的重力异常图像和不同分层叠加的综合（或总合）重力异常分布图像．经过与实测的中国布格重力异常资料对比分析，结果表明两者的重力场特征相当一致；分层重力图像的结果能较好地反映地下不同深度的物质分布．