西藏高原中、北部断裂构造特征:INDEPTH(Ⅲ)-MT观测提供的依据

根据1998年和1999年INDEPTH(Ⅲ)MT在西藏中、北部所完成的德庆-龙尾错(500线)和那曲-格尔木(600线)超宽频带大地电磁深探测剖面数据研究西藏高原中北部断裂构造特征,有助于推进印度板块与亚洲板块碰撞、俯冲构造模式的研究.研究结果表明,区内发育有F1～F10一系列深断裂.其中,F2向北倾斜是早期的主断裂,F1则是后期主逆冲断裂,它们共同构成空间结构复杂的嘉黎深断裂带.班公-怒江缝合带的主断裂系由略微向南陡倾的F3、F4和F5三组超壳深断裂构成;由于受后期构造运动强烈的改造,缝合带内发育多条延深不大的上地壳断层.唐古拉断裂带由F6、F7两组主断裂和一系列次级断裂构成;主断裂产状上陡、下缓,总体向南倾斜,向下延深达下地壳.而金沙江缝合带是由F8(金沙江断裂)和F9(可可西里断裂),以及它们之间存在的一系列上地壳次级断层共同组成的,是一组很宽的地块碰撞缝合带.F10即昆中断裂是产状陡立的超壳深断裂,是昆仑山断裂带的主体构造,它构成松潘-甘孜-可可西里地块的北部边界.从剖面电性结构特征分析,昆中断裂以南属于西藏高原主体;而以北地区是否还归属西藏高原?这有待更深入的讨论.值得特别关注的事实是,研究区内2组缝合带之下都存在向上地幔延伸的壳内高导体,它们可能反映区内壳幔热交换过程的痕迹.     

法证搜寻：应用地球物理学研究的新方向

应用地球物理学作为地球物理学科的重要组成部分,是理论地球物理学原理用于解决现实问题的途径．经过多年发展,应用地球物理学学科建设相对成熟的同时也应积极探寻新的发展方向．地球物理学本身即是由地质学、应用数学、物理学等学科相交叉而产生的边缘学科,另与其他学科再结合,形成新的科研点符合地球物理学自身的发展逻辑．刑事犯罪案件侦查常常要面对某些重要物证被掩埋在土里或沉浸在水下而难以查获的问题,传统搜寻手段不但难度极高且须耗费大量资源．应用地球物理学探测方法中的直流电阻率法、低频电磁剖面法、探地雷达、磁法探测等浅表探测方法具有在陆地及水上识别、检出某些物证的物理前提,且各具优势和局限性．目前,应用地球物理学与法庭鉴识科学相结合已有一些理论研究基础和实践探测尝试,但总体上看仍处于起步阶段．未来,这种应用地球物理学研究的新方向或将催生新的交叉学科：法证地球物理学．     

西藏中、南部壳内高导体与热结构特点———INDEPTH-MT 提供的证据

摘 要　 以 INDEPTH-MT 发现的西藏中、南部壳内高导体分布特征为依据‚结合西藏地热 学研究资料进行综合分析‚探讨了喜马拉雅构造带与冈底斯构造带的地壳热结构特点。认为 藏南喜马拉雅地区是以横向发育的中深层区域性热变异带迭加纵向延深的局部热异常带为其 地壳热结构特点。而藏中冈底斯地区则以宽阔热背景叠覆较大面积熔融或局部熔融层为地壳 热结构特点。就热量来源而论‚喜马拉雅地区以构造生热作用为主‚而冈底斯地区则来源于 炽热软流圈上隆和熔融或局部熔融层。     

海拉尔盆地中-上地壳电性结构特征研究

本文通过对横穿海拉尔盆地的一条长约222km的北西—南东向大地电磁测深剖面数据的定性分析及二维定量反演解释,首次获得了海拉尔盆地高精度大范围的电性结构图.海拉尔盆地中-上地壳电性结构纵向上具有典型的分层特性,总体可分为四层,即低阻层-高阻层-低阻层-高阻层,而横向上又具有分块特点.海拉尔盆地边缘及内部分布的众多断裂将盆地划分为隆起与坳陷相间的格局,并发现盆地内部坳陷区也存在有小规模凸起,每一构造单元内部电性结构各具特点.海拉尔盆地中-上地壳低阻层底面最深达28km,通常在6~16km之间,但厚度变化不大,在4~10km之间,且隆起区与坳陷区底面埋深差别较大.据电性结构模型推测出两条新断裂F8和F9,且断裂F9规模较大,为基底断裂.中-上地壳的低阻层可能在一定程度上控制着海拉尔盆地内油气田的分布格局.     

海底大地电磁场二维正演TE模式空气层选取

在对比空气和海水介质中不同频率电磁波的穿透深度差别的基础上,根据大地电磁场二维正演理论及算法编写了海洋大地电磁场二维正演程序,并验证程序的正确性.对比相同地质条件下,含空气层与不含空气层模型的TE模式正演响应结果,发现薄海水层完全可以取代空气层,使TE模式下海水面上的电场和磁场分量接近于一个常数.研究同时也得到了一些其他结果.     

青藏高原东构造结林芝地热田浅部典型电性结构及热储关系

约40 Ma以来,受控于印度板块的俯冲及后期演化,青藏高原喜马拉雅山系东构造结成为了板块活动最强烈的地区之一;由于深部动力学过程中的浅表响应,该地区地热资源极为丰富。笔者等通过对两条音频大地电磁(AMT)测线进行数据处理与分析,查明了测点覆盖区域范围内二维电性结构及主要存在的深大断裂。依据电性结构推测研究区地下1 km深度范围内可分为4层,浅部低阻层为松散砂泥卵石层,下伏的中阻为砾卵石层,其下的低阻为砂岩、板岩、页岩强风化层,最底部的中高阻层推测为古元古界林芝岩群真巴岩组以片岩、花岗岩为主的地层。结合以往大地电磁测深及地震研究发现的地下10～20 km存在大规模近东西向展布且向上延伸熔融流变导致的低速高导体,推测可能是该地区深部热源所在。进一步通过对深部及浅部电阻率模型的综合对比研究,基于地热地质背景、电性结构特征,探讨了该地区的深部热源及热储关系。     

西藏高原大地电磁深探测

展示了超宽频带大地电磁深探测所获得的西藏亚东－巴木错沿线地区电性结构图像；阐述了西藏中、南部特殊的壳幔电性特征。     

金伯利岩体上中梯装置ρ_s异常的性态研究

简要介绍了边界单元法的计算原理,以直立圆柱、圆台、蘑菇状模型模拟不同形态的金伯利岩体,用边界单元法对上述模型的中梯装置ρ_3异常进行了正演计算。着重对正演计算结果进行分析,总结出不同条件下ρ_3曲线的性态特征,所得规律有利于进一步改善中梯装置电阻率法在勘查金伯利岩中的应用效果。     

深部地球物理探测数据库研究进展

国土资源部(原地质矿产部)"深部地球物理探测数据共享与对比研究"项目组在1998~2000年期间取得如下主要进展:①调研了数据分布和保存状态,抢救、收集分散的数据(约40 565 km),按入库技术规定进行了整理,汇总入库.所收集的数据约占应收集数据的92%;②制定了7个专业方法数据入库技术规定;③建立了7个专业方法数据标准格式,初步实现了规范化和标准化技术研究,为抢救、收集分散在各单位和个人的数据并入库提供了技术准备;④实现了数据载体及数据格式转换及不同载体间的转换与传递,使用刻盘技术将数据保存在光盘上;⑤引进先进的系统软件,研制与建立了7个专业数据子库管理软件系统、数据共享和光盘库系统和总库管理系统.编写了各数据子库使用指南、管理员手册、数据字典、数据统一编码,研究中开发应用了GIS、MAPGIS等先进软件、将专业方法理论与计算机技术结合,实现数据快速存储,多功能查询;⑥探索研究了数据共享原则和办法,提出了可行方案,推动了深部地球物理探测数据共享工作.     

我国深部探测技术与实验研究与国际同步

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008—2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划.专项成功实现了技术创新与重大科学发现的并举,完成了6000 km 深地震反射剖面,使我国进入国际深部探测大国的行列.专项建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网,实施的6口科学钻探获得重要发现,实现矿集区立体探测,关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展,探测仪器装备研制取得重要突破.专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划,在世界地球科学领域具有很强的影响力,具有经济社会意义巨大创新价值,在大科学计划组织实施方面做了有益的探索,为实施“地壳探测工程”重大科技专项奠定了坚实基础.专项被两院院士评为“2011年度中国十大科技进展新闻”.“深部探测技术与实验研究专项与国际同步”,获得中国地质科学院2012年度十大科技进展的特别进展.