不同构造环境下的壳─幔过渡带结构

位于中国西北部的天山造山带与准噶尔盆地是典型的盆岭构造。通过对横跨天山造山带与准噶尔盆地的沙雅-布尔津地学断面地震宽角反射、折射资料进行小波分析,获得了天山造山带与准噶尔盆地壳-幔过渡带的详细结构。结果表明,天山造山带的壳-幔间是以多个薄层过渡的。这些薄层的层厚度2～3km不等,层速度高低相间,总厚度约20km,平均速度较低,接近塔里木盆地下地壳的速度。塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳-幔间不具有这种特点,其壳-幔间主要表现为一级间断面。而位于中国东北部的间阳-海城-东沟深地震测深剖面所揭示的辽东台隆-辽河盆地-燕山台褶带壳-幔过渡带的结构似乎具有完全相反的特征：辽河盆地的壳-幔过渡带比较复杂,它由数个薄层叠合而成,总厚度达15km;辽东台隆与燕山台褶带壳-幔过渡带结构十分简单,皆以一级间断面过渡为主。研究认为,造成二者差异的主要原因是它们所处的构造环境不同：前者为挤压环境,而后者为伸展环境。在挤压环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于造山带的下面;而在伸展环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于盆地的下面。壳-幔过渡的复杂程度与构造活动性相联系,在一定程度上反映了岩石圈目前的构造活动水平。     

琼东北马鞍岭-雷虎岭火山区深部岩浆系统大地电磁三维探测

海南琼东北地区是中国新生代以来火山活动最强烈、持续时间最长的地区之一,历史上曾发生1605年琼山7.5级大地震。最新的水准、形变测量以及In SAR资料揭示在琼山7.5级大地震震中以南的地区存在1条SN向展布的沉陷区,沿该区小地震活动频发,即铺前湾—冯家湾小地震密集条带,有研究推测该小地震密集条带与深部岩浆系统的发育有关。为了进一步探测研究琼东北火山区火山岩浆系统的深部结构、地下介质属性、小地震活动和形变变化与火山深部岩浆系统分布的深层关系,2017年初在琼东北地区以雷虎岭-马鞍岭火山区为中心针对2条剖面开展了大地电磁探测,使用相位张量分解技术对其电性结构进行分析,并使用大地电磁三维反演技术获得了沿剖面的三维深部电性结构图像。探测结果进一步确定了琼东北火山区下方的介质属性和低阻体的赋存范围,并发现琼东北地区的电性结构存在明显的东西差异,电阻率值东高西低。此外,在琼东北地区地壳中存在2个低阻体,分别为海南岛西北部澄迈县区域(即雷虎岭和马鞍岭火山口西侧)下方中地壳碗状向W倾斜的低阻体和龙泉下方的低阻体;而在海南岛东北部的铺前湾—冯家湾小地震密集条带与地面沉陷区的深部并没有低阻介质赋存,排除...     

基于地下电性结构探讨中国东北活动火山形成机制

东北地区是我国现代火山活动最强烈的地区之一,也是许多学者十分关注的地区。本文回顾了前人提出的关于该地区火山成因的研究成果;通过分析在东北活动火山区大地电磁观测研究的地壳上地幔结构和采用大地电磁网观测研究的地幔1000km以上的电性结构成果,发现长白山天池火山区存在地壳岩浆囊,其它活动火山没有发现地壳岩浆囊,但都存在通往地幔的岩浆通道;东北地区在80～120km左右和200～250km可能存在与地幔岩浆囊相关的地幔高温流体。基于电性结构的研究成果,作者提出了一种东北地区可能的活动火山成因假说。认为东北火山的成因可能与西太平洋板块俯冲到中国东北地区的地幔过渡带后产生脱水有密切关系。这种水以矿物组分或流体方式向上运移,在地幔200-250km和80～120km左右聚集,80～120km的聚集区可能是火山喷发的物质来源。     

1927年古浪8级大震区及其周边地块的深部电性结构

沿穿过古浪大震震中区乐都—武威—白马岗北北东方向约340 km长的剖面,进行了16个测点的大地电磁探测.使用Robust技术处理观测数据,分析了视电阻率、阻抗相位、Swift二维偏离、最佳电性主轴方位角等参数,并采用NLCG二维反演技术对TE和TM两种模式的数据进行了二维反演模拟.结果表明：大通山—大坂山、西海原、皇城—双塔、龙首山和北大山5条断裂为明显的电性边界,其中西海原、皇城—双塔、龙首山和北大山断裂由西南向东北依次变浅变缓并在深部收敛于壳内低阻层上.沿剖面上地壳的电性构造较中下地壳的复杂,上地壳自西南向东北可分为中祁连隆起、北祁连褶皱带、冷龙岭隆起、武威盆地、潮水盆地和北大山隆起6个构造单元样式,显示与地表地质调查一致的构造格局;而在中、下地壳,武威盆地、潮水盆地和北大山隆起为一体,都属于阿拉善地块.中祁连和阿拉善地块电性成层性好,存在西南深、东北浅的壳内低阻层,北祁连褶皱带和冷龙岭隆起带电性结构复杂,高、低电阻体相间.1927年古浪地震震中区西南侧和上方区域的电阻率为高电阻率区,下方和东北侧区域为低电阻率区,处于电性结构明显呈台阶状陡变的地带,表明古浪地震是一次与断坡作用有关的地震.     

龙门山断裂带西南端地壳电性结构

在龙门山断裂带中段于2008年5月12日发生了汶川M_S 8.0地震,5a之后于2013年4月20日在其西南侧即龙门山断裂带SW段发生了芦山M_S 7.0地震。而在汶川地震前,沿龙门山断裂带主体部分存在7a间未发生4.0级以上地震的相对平静期。因此,汶川地震后人们研究了龙门山断裂带的地壳结构及其与汶川地震的成因关系,仅仅相隔5a时间,就在龙门山断裂带的SW段发生了芦山地震,其深部结构和孕震环境以及与汶川地震的关系又成为人们关注的热点科学问题。为了研究龙门山断裂带西南端附近的地壳结构,布置了一条穿越龙门山断裂带西南端附近的大地电磁探测剖面LS6,该剖面位于芦山地震破裂带的西南端。通过采用先进技术对大地电磁数据的分析和二维反演,发现LS6剖面与其东北侧的穿过芦山地震区汶川地震后完成的LMS4剖面的地壳电性结构既有相似性,但也存在明显的差别,其电性结构更复杂。研究表明,尽管2008年发生了汶川地震,但是龙门山断裂带受到的西北侧松潘-甘孜地块向SE的运动和对龙门山断裂带的推挤作用,以及东南侧四川盆地的阻挡作用仍然存在,同时龙门山断裂带西南端及其附近地区的地壳结构更复杂,而且还受到其西南侧川滇地块和鲜水河断裂等变形作用的影响,因此推测芦山地震与汶川地震既是相互独立的2次地震,但也有一定关联。     

郯庐断裂带中段(沂沭断裂带)电性结构研究与孕震环境

穿过郯庐断裂带中段（沂沭断裂带,36°N）所做的大地电磁测深（MT）剖面长约150km.使用Robust技术和远参考道大地电磁方法处理观测数据.通过分析视电阻率、阻抗相位、Swift二维偏离度和区域走向,定性确定测区的电性结构.二维反演解释中选择非线性共轭梯度（NLCG）方法,使用TE、TM两种模式资料联合反演,沿剖面的二维电性结构显示：自西向东,鲁西隆起、郯庐断裂带、胶莱坳陷及鲁东隆起4个电性区块分别对应,鲁东和鲁西隆起区为高阻,郯庐断裂带电性结构复杂,高、低阻相间,胶莱坳陷为低阻（高导）区.沿MT剖面附近曾发生3个地震,其震源区处在电性变化剧烈部位,并在震源区附近存在高导体.     

张北—尚义地震及其邻区地壳上地幔结构

对张北－尚义地震区及其及其邻区的深部结构的研究表明，张家口－蓬莱构造带与其两侧的山西裂谷系、华北裂谷盆地和燕山褶皱带相比，具有低阻性质，地壳内的速度界面及莫霍面的深度分布显示出明显的不同。以延怀盆地为界，把张家口－蓬莱构造还分成西北和东南两段。最新的大地电磁预测研究表明，张北－尚义地震区电性结构与周围有一定差别，壳内有一近北北西向构造，主震和绝大多数余震都发生在壳内低阻带以上。     

地震电磁卫星交变电磁场的数据处理

地震电磁卫星的迅速发展也带来了一些相关的研究课题,本文根据地面地震电磁观测中成熟的监测手段和参数,来分析如何根据地震电磁卫星记录的电、磁场分量提取可能与地震电磁异常现象有关的信息.介绍了电磁场时间序列的幅值统计;电磁波谱尤其是自功率谱对噪音干扰敏感,介绍了自功率谱的计算方法;正交电磁场相关度的变化分析方法;空间电磁波平面特征指标求取;以及在简单平面波特征下,提出空间阻抗张量的计算方法.     

中国地球电磁法新进展和发展趋势

本文用有限的篇幅,重点介绍近几年地球电磁法在深部结构探测、能源和资源勘探、环境和工程探查、地震等灾害监测以及新技术和软件等方面的最新发展状况,介绍几个有发展和应用潜力的新电磁技术.     

青藏高原东北缘玛沁—兰州—靖边剖面地壳上地幔电性结构研究

在青藏高原东北缘至鄂尔多斯地块沿玛沁—兰州—靖边剖面进行62个测点的大地电磁观测,采用Robust技术对观测数据进行了处理和张量阻抗分解.分析了视电阻率和阻抗相位曲线、二维偏离度、区域走向.采用RRI二维反演技术进行了资料的反演解释,二维剖面的电性结构显示：（1）玛沁断裂带、兰州深断裂带、马家滩—大水坑断裂带将剖面分为4个电性区块：巴颜喀拉地块、秦祁地块、边界带和鄂尔多斯地块.（2）区块1、2和4的地壳电性结构有类似特点：上地壳为高阻层,下地壳上部为低阻带,下地壳下部到上地幔电阻率随深度逐渐升高.区块3电性成层性差、结构复杂,是现今构造活动较强烈的地区.（3）玛沁断裂带、海原断裂带和罗山—云雾山断裂带为较陡立的超壳断裂带;西秦岭北缘断裂带为壳内断裂带.