中国东部壳-幔、岩石圈-软流圈之间的相互作用带：特征及转换时限

中国东部中—新生代,下部岩石圈存在壳与幔、岩石圈与软流圈两个相互作用带,它们是重要的岩浆源区,在层圈相互作用中,热和物质的交换及其动力学过程是引起中、新生代岩石圈内部层圈间的厚度调整、岩石圈不均匀减薄以及区域构造-岩浆-成矿作用的重要机理。大陆内部的壳-幔作用有3种类型:地幔来源的底侵熔体与下地壳的作用;下地壳拆沉进入弱化(weakening)了的岩石圈地幔二者发生的作用以及陆-陆碰撞深俯冲带的壳-幔相互作用。它们形成的火山岩组合有一定的差别,但源区都含有地壳组分。岩石圈-软流圈的作用带也是重要的岩浆源区,源区是以软流圈地幔为主,基本不含地壳组分。东部岩石圈的减薄时间大体与出现大规模软流圈来源的玄武岩喷发的时间一致,也与上述两类层圈作用转换的时间一致,大约在100Ma以后。     

联合利用走时与波形反演技术研究地壳三维速度结构(Ⅱ)——应用

使用阻尼最小二乘法进行震源参数和地壳三维速度结构的走时联合反演．所用资料为Ｓ波和Ｐ波到时差,并用人工地震资料的二维解释结果作为三维速度模型的特定约束条件．为建立初始模型,又利用天然地震构成了准二维剖面．在走时反演基础上,利用遗传算法进行了几个地震事件的波形反演尝试,并对走时反演获得的地壳速度结构模型的局部进行了修正．以３４°～４２°Ｎ,９４°～１１２°Ｅ作为研究区域,在该区域中收集了１９８６年以来大量地震的Ｓ波和Ｐ波到时差资料,７条人工地震二维速度剖面资料和２个数字化地震台的几个地震的三分向记录资料．对这些资料进行了处理,最后得出了０～２５ｋｍ深度不同截面的速度分布,并对所得结果进行了分析．     

库车坳陷东部异常流体压力特征及其对构造变形的控制

为探究库车坳陷东部异常流体压力特征及其对构造变形的影响,在研究区25口井的钻井、完井及测井资料基础上,利用“等效深度法”计算出泥岩段流体压力,并结合实测流体压力对其进行校正,从而刻画出该地区依奇克里克构造带、秋里塔格构造带以及阳霞凹陷超压发育特征,在此基础上拟合流体压力随深度的变化规律,估算出在依奇克里克构造带以及秋里塔格构造带基底滑脱层有效摩擦系数为0.138∽0.238;通过解释过井的地震剖面,运用构造楔相关理论计算出基底滑脱层强度F = 0.103 4∽0.172 9,将其与利用基底滑脱层流体压力比计算出来的有效摩擦系数进行比较,发现两者之间存在比较好的吻合性,以此证明估算基底滑脱层有效摩擦系数的可信度;计算出若研究区不发育流体超压,则基底滑脱层有效摩擦系数应为0.342∽0.485,说明研究区广泛发育的流体超压有效降低了原基底滑脱层有效摩擦系数的59.1%∽69.8%,意味着在研究区沿基底滑脱层发生剪切作用所需要的构造应力大幅度减小。     

首都圈上地壳高精度三维P波速度模型——基于石油地震叠加速度和人工地震测深剖面

本文收集了首都圈地区40个测点的石油地震叠加速度资料,经常规处理后得到各测点下方速度随深度变化的曲线;对9条人工地震测深剖面的解释结果进行数字化处理获得各剖面下方离散的速度数据;应用上述资料和专业地质建模软件构建了首都圈地区(115.50°E-117.60°E,38.40°N-40.75°N)范围内上地壳高精度三维P波速度模型.结果表明:华北盆地为隆坳相间区,从东至西依次是黄骅坳陷、沧县隆起和冀中坳陷,上地壳速度结构十分复杂;结晶基底的埋深变化剧烈,冀中坳陷下最深处可达10 km,沿构造走向整体呈西南深、东北浅的趋势,沧县隆起下埋深约2～4 km,黄骅坳陷下最深处则达9 km,剧烈的基底起伏反映出盆地内部不同次级构造单元的差异沉降和中、新生代以来强烈的拉张构造运动.太行山、燕山隆起下的基底埋深较盆地区浅,体现出隆起区新生代以来的抬升构造运动.本文首次将石油地震叠加速度资料用于首都圈地壳速度模型的构建,与以往用人工地震测深资料得到的模型相比,本文结果对华北盆地复杂的上地壳结构刻画得更为细致.     

自贡-隆昌地区地震重新定位及P波速度结构研究

基于2007年1月～2010年8月自贡地方数字测震台网和流动台站记录的地震观测报告,对自贡-隆昌地区开展了地震精定位和速度结构反演两方面的研究工作,并结合研究区地震活动时间序列及注水井(家33井)的加压数据,探讨了注水区域及邻区地震震源深度分布、P波速度结构特征及其与家33井加压注水的关系。定位结果显示:地震的空间丛集性更加明显,集中分布在自贡(A区)、富顺-隆昌交界(B区)及隆昌(C区)等3个区域。其中距家33井西侧约20km的A区地震呈NNE向长轴展布,震源深度主要分布在5～15km;B、C区域内的地震则沿NW向长轴展布,家33井所在的B区绝大多数地震的震源深度在2～6km,即家33井的注水层位附近,呈现由NW至SE的铲形特征,并逐渐变深;位于家33井东南方向约15km的C区,地震震源深度相对B区较深,优势深度在8～15km。分析认为,A区地震活动与家33井加压注水无关,而B、C区域的地震活动却明显受到加压注水的影响。P波速度结构显示:在3km深的注水层位附近,区域B、A之间形成了1条近NS走向的高、低波速过渡带,B区地壳介质的P波速度明显高于A区,其原因是家33井出现容腔饱和,使该区地下介质具有较高含水饱和度引起的。