应用地球物理资料研究中国深部地壳构造及矿产分布

利用重力，磁力异常及地质资料讨论了中国古板块划分。用二维和三维方法及各沉积盆 地新生代厚度资料计算其重力效应，并从１：１００万布格重力异常中消除其影响，得出深部重力异常。用作者提出的反演三维密度界面的质面系数法，华南地区还用变密度的三维质面系数法反演重力资料得出中国的壳构造图。研究了石油及某些金属矿与地壳构造的关系，得出地幔上隆区与大沉积盆地相对应。为油气田远景区；地幔陡坡带，大重力梯级带，各...     

塔里木盆地西南部的三维密度扰动成像

塔里木盆地西南部位于昆仑造山带东北方,地壳构造特殊,是中国天然气勘探的重要区域。在地面重力调查的基础上,笔者等对2~15 km的盆地西南部的密度扰动结构进行成像计算,并结合电阻率三维结构对地壳构造进行分析。本文根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了研究区地壳的密度结构。结果表明,网度足够密的区域高精度重力场测量可以获得关于沉积盆地深部构造的丰富信息,应用小波多尺度分析和三维反演方法可以把与深层构造有关的地质信息提取出来,客观地为沉积盆地内部构造演化和油气勘探提供依据。塔里木盆地西南部上地壳三维密度扰动成像揭示了昆仑山脉向北仰冲推覆构造楔和山前坳陷带的立体结构,为盆山耦合动力学研究和深层油气勘探提供了新的认识。大地电磁数据三维反演取得的盆地三维电阻率模型,从电性结构角度得到了盆地的三维构造,和盆地西南部的密度结构有很好的相关性,支持了密度扰动成像的有关结论。     

中国大陆岩石圈结构篱笆图及其说明——10条GGT地球物理资料

利用中国陆地 10条GGT地球物理资料编制中国岩石圈篱笆图 ,并加以说明。通过对地球物理特征和地质学分析 ,认为以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带和青藏高原周边重力梯级带为界 ,可把中国陆地划分 3个岩石圈构造单元。中国陆壳既有三分结构也存在二分结构 ;对地壳中存在的低速带、高导带和天然地震带进行了划分。以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带为界 ,两侧盆地具有不同的地球物理特征 ,这些特征与构造运动、均衡调整过程有关。莫霍面几乎遍布全国 ,它具有内部结构。下部地壳底部存在的地球物理异常与莫霍面有关 ,也可能与岩石圈地幔的变化有关。     

东昆仑地区地球物理特征与矿产资源分布

利用东昆仑地区的区域重磁场及深部地球物理信息,研究探讨了地球物理特征与矿产资源的关系。贯穿研究区的重力梯级带反映了地壳深部构造的深大断裂带,该梯级带与昆中断裂对应,它不仅是划分构造单元的边界,而且与地壳构造运动的性质及岩浆活动、矿产分布等密切相关。研究区航磁异常区以东西向、北西向和北东向为主,异常呈交叉及串珠状分布。沿重力梯级带及航磁异常周围形成一些具工业价值的矿床。深部地质与地球物理资料揭示了该区地壳与上地幔密度分布的不均匀性及其速度结构差异。深大断裂的发育对该地区金属成矿区带的分布起到了控制作用。     

揭开南岭地壳形成演化之谜

南岭的形成演化目前尚不清楚,作为板内造山的一个典型,研究南岭地区的地壳构造对大陆动力学有重要意义。本文对南岭地区重力异常进行了多尺度密度反演,首先利用小波变换对重力异常进行多尺度分解,接着利用功率谱分析方法估算各等效层场源的平均深度,然后利用广义线性反演方法进行各层密度反演,取得区域地壳多个深度上的密度扰动图像。用小波变换多尺度分析和三维密度结构反演确定了南岭中上地壳存在独立的构造单元,它具有低密度性质,反映区域规模的大花岗岩基。南岭中上地壳的构造单元位于北纬24°～26°,东经100°～116°,深达22 km左右。深度22 km以下南岭地壳低密度带与武夷低密度带连通为武夷—云开构造带。南岭最终形成与100 Ma以前特提斯洋俯冲和亚欧板块与加里曼丹地体的陆岛碰撞直接有关。同期发生的区域规模的燕山晚期南岭花岗岩基对应特提斯洋向华南俯冲的第二岩浆带。基于地球物理资料提出的这个陆岛俯冲碰撞假说能否成立,还需要更多岩石学的直接证据证实。     

南海重力异常特征及其显著的构造意义

在南海地区地震测深数据有限的情况下,利用重力异常可以研究南海大范围的深部地壳结构及地质构造展布特征。基于空间重力异常,结合最新的地形、沉积物厚度及地震测深等数据,分别从地震约束的莫霍面反演和无约束的三维相关成像两个视角研究南海的地壳结构,利用壳幔界面起伏、地壳厚度及三维等效密度分布来探讨地壳结构的纵横向变化。同时,联合采用延拓、水平梯度及线性构造增强滤波方法聚焦重力异常中的区域线性特征,突出显示了反映地壳横向变化的深断裂、洋陆转换边界、海盆扩张轴等线性构造的展布。重力解释与贯穿南海南北的广州-巴拉望地学断面对比表明,重力异常反演及异常的区域线性特征,较好地揭示了南海海域大范围的地壳结构与区域构造展布。     

湖南麻阳盆地深部结构的地球物理研究

根据麻阳盆地的地质背景和密度分布特征,分析了该地区布格重力异常特征;结合以往地震资料的研究成果,从重力层面着重研究了麻阳重力高异常形成的机制,即结晶基底隆起与莫霍面抬升,并对麻阳重力高异常进行了半定量反演推断解释。根据有关文献资料,概要总结了麻阳盆地构造演化的特征,初步探讨了麻阳盆地及其深部构造的控矿意义,提出了麻阳盆地寻找油气藏的新思路。     

从卫星重力资料看中国及邻区地壳密度结构

本文应用小波多尺度分析等信息提取新方法,从地球重力场模型(EGM2008)经各项校正得到的中国及邻区卫星布格重力异常中提取和反演了中国及邻区上、中、下地壳的密度信息,揭示了区域地壳三维密度结构。下地壳低密度扰动主要出现在青藏高原和华南沿海到对马海峡一带,其它地区多现较高密度扰动。所有克拉通地体密度在中下地壳都是高密度的。中下地壳低密度扰动带可分成四类:(1)出现在板块边界的低密度扰动条带,(2)出现在中国西部挤压构造有关的山脉下方,(3)与拉张走滑构造有关的构造带,(4)和与大陆内部板内造山有关的构造带。上地壳结晶基底的低密度扰动可出现在显生宙造山带和未充分发育的大陆裂谷。碰撞俯冲造山带以地壳低密度大厚度为特征,但是板内造山带不同,以地壳局部高密度中厚度为特征,局部高密度反映了中基性结晶岩的存在,莫霍面上拱反映了中基性岩浆侵入。板内拉张裂谷带上地壳基底密度局部低、中地壳低速带发育反映拉张区的流体活动,而下地壳反射体发育、莫霍面变厚成层反映拉张区的玄武岩浆底侵。由于卫星重力测量资料分辨率毕竟有限,对中国东部地区还未能给出关于中地壳密度扰动的细节,还必须开展地面重力测量资料的小波多尺度分析。     

东北地区地壳密度模型反演

基于东北地区满洲里—绥芬河和内蒙古东乌珠穆沁旗—辽宁东沟两条地学断面研究所给出的、固定台站接收函数所 得到的以及其它深地震探测所获得的莫霍面深度值,在给定参数搜索范围、适当的初始温度等条件下,用小波分析所提取 的反映莫霍面起伏的 4 阶逼近重力异常作为反演的约束条件,利用模拟退火算法(SA),反演了该区域地壳内密度随深度变 化的指数分布函数,得出地壳表层与地幔的密度差为 -0.9g·cm-3,衰减系数为 0.02。通过与由地震纵波波速转换而来的地 壳内密度结构的对比,表明本文反演出的密度指数模型可以很好地反映地壳密度的纵向变化。     

太行山重力梯级带的重磁场特征及深部构造分析

斜贯我国东部地区的大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带是一条地壳深部构造的变异带。对其中段太行山重力梯级带的研究表明,巨大的重力异常的急剧变化主要反映了莫霍界面的陡倾。此变异带的形成与太平洋板块向欧亚板块东缘的俯冲有关。对此带的深入研究,不仅对认识我国东部地区区域构造特征具有地质理论意义,也对矿产资源的评价和预测有着积极的作用。     

华北裂陷盆地不同块体地壳结构及演化研究

通过对华北裂陷盆地内不同块体的深地震测深资料处理 ,得到与构造演化过程相关的、不同性质块体的地壳结构特征。盆地隆起区块体地壳一般呈均匀成层 ,速度随深度逐层增加 ,保留了古大陆地壳块体的稳定结构特征 ;盆地坳陷区块体地壳松散巨厚的表层沉积、通常低速占主导的壳内构造、强反射的下地壳和高低速相间的薄互层壳 幔过渡带 ,反映了上地幔物质上隆、侵入、地壳增温、张裂等塑、脆性变形改造的新生地壳构造。讨论了这两类截然不同块体地壳构造的地球动力学演化及形成。裂陷区内中强地震的孕发和深源矿产、油气生贮存等都与这两类块体地壳结构、构造密切相关。     

Metallogenesis and geodynamics of the Lachlan Orogen: New (and old) insights from spatial and temporal variations in lead isotopes

Analysis of the distribution patterns of Pb isotope data from mineralised samples using the plumbotectonic model of Carr et al. (1995), which invokes mixing between crustal and mantle reservoirs, indicates systematic spatial patterns that reflect major metallogenic and tectonic boundaries in the Paleozoic Lachlan and Delamerian orogens in New South Wales and Victoria, Australia. This distribution pattern accurately maps the boundary between the Central and Eastern Lachlan subprovinces. The Central Lachlan Subprovince is characterised by Pb isotope characteristics with a strong crustal signature, whereas the Eastern Lachlan Subprovince is characterised by variable crustal and mantle signatures. The Macquarie Volcanic Province is dominated by Pb with a mantle signature: known porphyry Cu–Au and high sulphidation epithermal Au–Cu deposits in the province are associated with a zone characterised by the strongest mantle signatures. In contrast, granite-related Sn deposits in the Central Lachlan Subprovince are characterised by the strongest crustal signatures. The Pb isotope patterns are broadly similar to Nd isotope model age patterns derived from felsic magmatic rocks, although a lower density of Nd isotope data locations makes direct comparison difficult.The two reservoirs identified by Carr et al. (1995) do not appear to be isotopically linked: the crustal source was not formed via extraction from the mantle source. Rather, the two reservoirs formed separately. The mantle reservoir may have been sourced from a subducting proto-Pacific plate, whereas the crustal reservoir is most likely to be extended Australian crust. The data allow the possibility that the proto-Pacific mantle source was isotopically linked to the western Tasmanian crustal source.Comparison of Pb isotope data from the Girilambone district, Central Lachlan Subprovince, (e.g., Tritton and Avoca Tank Cu deposits) with those from the Cobar Cu–Au–Zn–Pb district, Eastern Lachlan Subprovince, in north central New South Wales indicates a less radiogenic signature, and probably older age, for deposits in the Girilambone district. Hence, a syngenetic volcanic-associated massive sulphide origin for these deposits is preferred over a syn-tectonic origin. The data are also consistent with formation of the Girilambone deposits in a back-arc basin inboard from the earliest phase of the Macquarie Volcanic Province.     

Granulite Genesis and Tectonic Evolution in Tongbai Area: Single Zircon Evaporation Ages and Nd Isotopic Geochemistry

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｏｎｇｂａｉａｒｅａｉｎＣｅｎｔｒａｌＣｈｉｎａｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｇｉｏｎｆｏｒｓｔｕｄｙｉｎｇｇｅｎｅｓｉｓｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＱｉｎｌｉｎｇｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔａｎｄＤａｂｉｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂ...     

Gold metallogeny associated with craton destruction: A geophysical perspective from the North China Craton

Currently ranking as the largest producer of gold in the world, China's gold reserves are spread over 200 major gold deposits and several minor deposits. A large part of these belong to the late Mesozoic gold deposits in the North China Craton (NCC) that occur along craton margins, as well as within the cratonic interior in reactivated paleo sutures, and show a close spatio-temporal relationship with zones of lithospheric thinning and craton destruction. Here we integrate and evaluate geophysical information from the NCC through an analysis of receiver function and tomography that suggest mantle upwelling accompanied by lower crustal or lithospheric delamination. Our results identify that the major gold belts in the NCC are largely located above zones of mantle upwelling and craton destruction. The faults and paleo sutures provided the pathways for migration of ore-bearing fluids, with the granitoids offering favorable conditions for gold deposition.     

Characteristics of paleoproterozoic Subduction System in Western Margin of Yangtze Plate

INTRODUCTIONDebate centered on Proterozoic tectonic style and crustalevolution has existed for a long time.The customary viewbelieved that the Proterozoic undeveloped solid plate could notput into effect on the subduction because of the high heat flowin the earth,and the continental crustal growth was dominatedby mafic magm a vertical underplating (Wyborn,1988;Etheridge etal.,1987) .However,many observations recentlyobtained from Proterozoic mobile zones in the world suggeststhat Proter…     

斑岩型钼矿床的形成机制与地球化学过程

斑岩型钼矿床是世界钼矿床中最重要的种类,其中90%以上的钼矿床都和斑岩有关。斑岩型钼矿床主要分布于环太平洋成矿带和特提斯成矿带上,主要与板块俯冲过程有关,可以分为斑岩铜钼矿床、高氟型斑岩钼矿床和低氟型斑岩钼矿床。我们通过对全球斑岩型钼矿床的时空分布与钼元素地球化学性质分析,认为斑岩型钼矿床的物质来源是钼元素通过表生地球化学作用进行初始富集后形成的富钼沉积物。新元古代晚期(750～542Ma)大气氧再次升高之后,富钼的黑色页岩等才大量出现,因此斑岩型钼矿床主要形成于500Ma之后。富钼黑色页岩等沉积物在板块俯冲过程中脱水,形成富含Mo和Re的变质流体,同时两者发生分异。这种变质流体交代上覆地幔楔使Mo和Re留存在其中。随着俯冲洋壳的部分熔融,形成富Cu(Au)的岩浆,穿过富含Re(Mo)的上覆地幔楔,形成斑岩型铜钼矿床,因此这类矿床的辉钼矿Re含量更高。而随后出现的板块后撤,使软流圈上涌,板片上大量多硅白云母分解,形成了富含F的岩浆,穿过富含Mo的上覆地幔楔,进而形成高氟型斑岩矿床。低氟型钼矿床很可能与俯冲关系较小,富钼沉积物通过造山过程被深埋,在适当的条件下形成低氟型斑岩钼矿床。     

编制盆地复原古构造图的若干问题的讨论

为了描述盆地三维构造的演化过程,通常需要编制不同地质时期的古构造等构造线图。编制古构造等高线图是一个复杂的研究过程,可能遇到许多概念性和技术性问题,但是所有问题都必须在地质平衡概念约束下寻求解决途径。本文讨论了按照地质平衡概念编制古构造等高线图的基本原则和可能的技术方案,包括研究构造变形模式、复原剥失厚度及其分布、复原断层位移、去压实校正等。运用地质平衡概念将较浅地层界面的构造等高线图复原到代表特定地质时期地形面的原始状态,相应地将较深地层界面的构造等高线图复原得的古构造等高线图。运用地质平衡概念编制的古构造等高线图比传统的只用地层残余厚度编制的古构造等高线图能更合理地反映地质时期的盆地古构造三维几何特征。     

中国莫霍面形态与岩金矿分布关系

我国东、西两条地幔陡坡带明显地控制着岩金矿分布，特别是它们相互联结的秦岭段的幔坡域，更是岩金矿发育地区，东部地幔台坪隆起区金成矿作用强烈，在金成矿上，华南地区与华北地区可相互媲美，故在华南找岩金矿是极有前景的。中部地幔台坪区是我国微细浸染型金矿最主要的分布地区。幔坳与岩金矿分布的关系次之，以天山幔槽和敦化幔坳的岩金矿分布较多。幔隆本身与岩金矿分布的关系不密切，但其周边地区岩金矿却发育，如四川盆地幔隆和准噶尔幔脊周边的金矿分布多即是反映。     

青藏高原及邻区三阶段构造演化与成矿演化

青藏高原具有典型的三分时空结构和3种尺度动力学体系.青藏高原由3个构造结调整的3个盆山体系组成, 北部、东部和南部3个盆山体系分别受控于古亚洲洋及西伯利亚、西太平洋和特提斯三大构造域, 经历了前寒武纪超大洋一超大陆耦合、加里东期-印支期-燕山期和喜马拉雅早期自北而南的洋陆耦合和板内盆山耦合三大构造发展过程, 形成于地核流层驱动的地核(或全球) 动力学过程、地幔流层驱动的地幔(或岩石圈) 动力学过程和地壳流层驱动的地壳(或大陆) 动力学过程, 构成历史地球系统动力学系统.青藏高原不是印度板块与欧亚板块碰撞的结果, 而是形成于下地壳流动驱动的板内盆山作用, 可分为以中、新生代有序向南迁移式构造隆升、水平运动、地质作用和成矿作用为特征的板内造山阶段和以脉动式快速隆升、垂直运动、地理作用和环境变化为特征的均衡成山阶段.构造谱系决定了成矿谱系, 区域构造叠加演化造成地壳成熟度的不断增加和矿床密集度的不断提高.青藏高原3个构造成矿演化阶段包括1.8~1.4Ga、500~420Ma、300~260Ma、180~120Ma、65~30Ma、23~7Ma等6个主金属成矿期, 1.8~1.4Ga超大陆裂解事件形成与深地幔火山岩浆作用有关的大红山式海相火山喷流沉积改造型铁铜矿、金川式与镁铁-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物浆矿床, 500~420Ma、300~260Ma和180~120Ma特提斯裂解环境下形成罗布莎式地幔剪切-改造脉型(豆荚状) 铬铁矿床、呷村式海相火山成因块状硫化物矿床等, 180~120Ma、65~30Ma和23~7Ma是青藏高原自北而南板内伸展环境下大规模成矿期, 形成驱龙式斑岩铜矿床、哀牢山式剪切带型金矿床、金顶式陆相盆地沉积型铅锌矿床, 构成一个完整的地球系统成矿动力学演化体系.      

俯冲带结构演变解剖与研究展望

俯冲带作为板块构造最为重要的标志之一,是地球最大的物质循环系统,被称为“俯冲工厂”.俯冲作用是驱动和维持板块运动的重要动力引擎.一个完整的俯冲带发育海沟、增生楔、弧前盆地、岩浆弧、弧后盆地（或弧背前陆盆地）等基本构造单元.在一些特殊情况下（如洋脊俯冲、年轻洋壳俯冲、海山俯冲）,则可形成一些特殊的俯冲带结构（如平板俯冲、俯冲侵蚀）,导致岩浆弧、增生楔、弧前盆地等不发育甚至缺失.俯冲大洋板片可滞留于或穿越地幔过渡带进入下地幔甚至到达核幔边界,把地壳物质带入到地球深部,并通过地幔柱活动上升到浅部.俯冲带是构造活动强烈的区域,存在走滑、挤压、伸展等变形及其构造叠加.俯冲带海沟可向大洋或大陆方向迁移,岛弧及增生楔等也随之发生迁移,使俯冲带上盘发生周期性挤压和伸展,形成复杂的古地理格局.微陆块、岛弧、海山/洋底高原等地质体在俯冲带发生增生时,可阻塞先存的俯冲带,造成俯冲带跃迁或俯冲极性反转,在其外侧形成新的俯冲带.俯冲带深部精细结构、俯冲起始如何发生、板块俯冲与地幔柱的深部关联机制等是当前俯冲带研究中值得关注的前沿问题.开展俯冲带地球物理深部探测、古缝合带与现今俯冲带对比研究、俯冲带动力学数值模拟...