阴山山系与鄂尔多斯盆地北部的重力场与深部构造

阴山山系与鄂尔多斯盆地跨越不同的构造单元,是典型的盆、山耦合地带,且是构造活动强、弱的变异地域,了解该区地壳深部结构对与理解和认识盆山耦合地区的深部要素和深层动力学过程具有重要意义.本文基于最新采集的高精度重力探测数据,通过重力正、反演拟合求得了延川-包头-满都拉剖面辖区的地壳密度结构,并结合已有的面积性区域重力探测数据反演了该区的Moho界面分布特征.在此基础上系统地讨论了该区的深部地壳密度结构特征,为进一步深化认识该区的深部构造及其动力学过程提供了重力学方面的重要信息.     

华南东南部地壳厚度、属性及其与成矿的关系:基于地震接收函数的约束

华南大陆主要由扬子与华夏两大古陆块拼合而成,复杂的构造演化过程使得该区不仅具有多样的几何结构与变形特征,也发育成为中国南部重要的多金属成矿区域,其中包括长江中下游、钦州—杭州、武夷山、南岭、等多个重要成矿带。针对华南东南部及位于该区内的长江中下游、武夷山和南岭成矿带的深部结构与成矿背景,本文利用国家地震台网在该区固定地震台站的远震事件记录信息,通过对各个台站的远震接收函数开展H-κ扫描研究,获得了各台站下方的地壳厚度和波速比。对地壳厚度和波速比的相关性与地壳流变学构造模式进行了对比分析,研究结果显示,华南东南部的Moho面起伏整体较为平缓,自东向西逐渐增厚,波速比分布与成矿带和构造格局有明显相关性,在扬子与华夏块体之间的华南陆内复合造山区呈现明显的低波速比特征;结合该区已有的地质构造等研究分析,认为华南地区地壳减薄与燕山期的强烈岩浆活动和成矿过程密切相关,太平洋板块俯冲以及岩石圈和下地壳拆沉所造成的上地幔热物质扰动上涌或是该区矿产资源集中爆发的驱动力源;本研究所得地壳厚度与波速比分布特征与重力学多尺度边缘检测所刻画的构造界限一致性较好,支持其对扬子与华夏块体南界的划分方案。     

华南大陆东部壳幔结构的宽频带地震学探测

华南大陆是新元古代以来全球地质演化历史最复杂的地区之一,也是欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最活跃,大规模构造变形、岩浆活动和多金属矿产资源最丰富的地区。揭示该区浅表构造与岩浆活动和成矿作用机制离不开对深部壳幔结构的研究。宽频带地震学是开展深部壳幔结构探测的重要手段,基于宽频带地震学数据可以刻画地壳-岩石圈-上地幔-地幔过渡带不同深度和尺度的深部结构,为深入理解研究区的深部构造、动力学过程、岩浆活动与成矿作用提供有效约束。本文较全面地总结了近二十年来在华南大陆东部地区开展的宽频带流动地震探测工作,并对研究区的地壳厚度、Vp/Vs比值、岩石圈底界(LAB)深度、上地幔速度结构与各向异性等进行了分析与讨论。本文旨在为相关研究人员和团队提供未来在该区新布设地震探测台站时的参考,也可为后续深入研究该区的深部结构与成矿过程提供一些深部要素约束。     

地壳内部第二深度空间(5000～10000m)石油与天然气地球物理勘探:化石能源发展的必由之路

任何国家要快速工业化和经济腾飞均必须依赖于大量能源的供给和消耗,当今中国正处在快速发展之际,现已成为世界上化石能源消耗的第二大国,预测在2012年前后在一次性化石能源消耗中将会超过美国,而成为世界上第一能源消耗大国.面临这种必然的格局,我国必须不失时机地、多元化地利用世界能源,同时又必须坚定的立足于本土,建立起安全、可靠和能保证持续供给的能源战略后备基地.对国内外油、气发展势态的综合研究表明：(1)在中国油气的生、储构造和岩性极为复杂、油田整装性差的条件下,一定要正确、认识和厘定双相（陆相+海相）沉积盆地、古老结晶基底和双基混合成因（有机+无机）的理念,以拓展勘探和开发空间;(2)科学理解中国油、气储量和产量的潜力,强化第二深度空间（5000～10000 m）油、气能源的勘探和开发乃本世纪能源发展的必由之路;(3)加强地球物理勘探高、新科学与技术,即新理论、方法和新技术的研究和应用乃是发现深层大型、超大型油气田和提高油田采收率的根本保证.     

第二深度空间金属矿产探查与东北战略后备基地的建立和可持续发展

我国正处于快速工业化和经济腾飞的前夜,对金属矿产资源的需求必将日益增大,而第一深度空间（0~500 m）找矿、勘探和开发的资源量远远不足,且十分紧缺。为此,在多元利用世界资源的同时,必须立足本土,迅速强化进行第二深度空间(500~2 000 m)高精度地球物理找矿、勘探与开发,并从速在我国东北地区建立起金属矿产资源安全、可靠、稳定供给的战略后备基地,以保证我国社会与经济的可持续发展。这是因为金属矿产资源的形成与聚集取决于深部物质与能量的交换和其深层物理-力学-化学作用过程与其动力学响应。 为此,本文将讨论以下6个问题： （1）当今世界上各国对金属矿产资源的需求势态。 （2）我国在快速工业化和腾飞前夜对金属矿产资源的需求与对外依存度。 （3）我国必需金属矿产资源的保障途径之一,世界资源的多元化利用。 （4）中国在共享世界资源的同时,必须立足于本土。 （5）我国东北多金属矿产资源的深入找矿、勘探、开发和利用与我国东北地域金属矿产资源战略后备基地的建设。 （6）必须迅速强化开展地壳内部第二深度空间金属矿产资源的地球物理找矿、勘探与开发。     

“长江深断裂带”的构造性质:深地震反射证据

长江深断裂带自20世纪50年代提出以来,因其在区域控岩、控矿、工程地质和灾害地质研究中的重要意义,一直受到广泛关注和研究,但由于缺乏深部资料,对长江深断裂带的构造性质、空间展布众说纷纭.本文通过分析穿过长江河床及两岸的六条深地震反射剖面,讨论了长江中下游成矿带及长江深断裂带的构造性质及演化,获得如下认识: (1)长江中下游成矿带是燕山期的陆内俯冲带,上地壳发生强烈挤压变形,以大型逆冲、叠瓦、褶皱和推覆构造为特征;下地壳及岩石圈地幔俯冲或叠置到相邻块体之下,在宁芜火山岩盆地和沿江凹陷下形成了"鳄鱼嘴"构造. (2)白垩纪以来,长江深断裂带(CJF)由一系列拆离断层组成,大致沿长江河床分布.该断裂带在燕山期陆内造山阶段为一组逆冲断裂,伸展垮塌阶段反转为正断层或拆离断层,同时控制了沿江凹陷的形成和演化.(3)陆内俯冲或叠置导致地壳加厚、拆沉,引发大规模岩浆活动."鳄鱼嘴"构造或是沟通深部岩浆向上迁移的主要通道,控制了沿江成矿岩浆岩的分布.正是这种特殊的深部过程和构造特征,导致了燕山期长江中下游地区的大规模成岩、成矿作用.     

阴山造山带及鄂尔多斯盆地北部地区上地壳的地震波属性结构及岩性推断

通过对跨越阴山造山带及鄂尔多斯块体北部的长剖面进行人工源宽角反射/折射地震探测,采集了地震记录中Sg震相的走时,并进行了反演,求得了沿剖面辖区的上地壳S波速度结构模型.同时利用P波和S波速度结构求取了剖面沿线上地壳中泊松比的分布.根据所得到的地震波场属性与结构,结合该区已有的地质研究成果和钻孔信息,推断了剖面沿线不同构造块体的物性分布特征.研究结果表明:沿该剖面自南向北包括鄂尔多斯块体北部、呼包凹陷盆地、阴山造山带和苏尼特褶皱系等四大不同构造块体,它们无论是在地震波速度结构、泊松比分布特征以及岩性构造特征等方面均呈现出明显的差异.在上述研究的基础上,探讨了沿剖面各构造块体的矿产资源以及油、气、煤等能源的赋存及勘探开发前景.     

川西藏东地区的地壳均衡异常及其与地震分布的关系

川西藏东地区是青藏高原物质东移、转而向东南运移的通道地域,该处强烈的构造活动和频发的地震即是由于其深部物质的分异、调整和运移所致.为此,在该地域沿30°N设置了一条跨越特提斯构造域和扬子克拉通不同构造单元的剖面,依据Airy重力均衡理论求取该剖面沿线的理论均衡地壳厚度,并与根据天然地震和人工源地震资料所求得的实际地壳厚度进行对比分析,以探讨该区壳、幔物质的地壳均衡状态.研究结果发现,在本剖面沿线呈现出两处大的均衡异常区,即与四川盆地相比其差异显著,均衡异常强度高、且范围广.在此基础上通过对地壳重力场均衡效应与强烈地震活动之间关系的分析与探讨.认为存在均衡异常的地区是强震发生的主要地带,而由均衡区向不均衡区过度的均衡异常梯度带则是强震预防的重中之重.     

长江中下游及邻区地震各向异性对区域构造演化的启示

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征, 本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据, 开展了远震接收函数Pms各向异性研究, 并结合已有研究进一步分析了该区地壳与上地幔各向异性特征及其产生机制.结果表明: 长江中下游及邻区地壳各向异性呈明显的横向分区性, 华北克拉通东南部以近NWW向为主, 而长江中下游和华南东北部以NE向为主.在垂向上, 该区地壳与上地幔各向异性方向也存在明显差异, Pms各向异性快波方向与XKS(PKS, SKS, SKKS)快波偏振方向整体上存在30°~60°左右差异, 形成了该区壳幔各向异性的"立交桥"式分层结构.本研究认为印支期和燕山期的区域构造演化差异以及华北与华南块体的流变学强度不同是造成该区壳幔各向异性"立交桥"式分层结构的重要因素.华北地区Pms各向异性特征反映了华南与华北块体在印支期陆陆碰撞所形成的中下地壳变形痕迹, 华南东北部地区的Pms各向异性则主要受控于燕山期古太平洋板块俯冲造成的陆内挤压作用.燕山期古太平洋板块的北西向俯冲作用不仅导致了软流圈物质沿NW或近W向流动和橄榄岩矿物晶体的定向排列, 也在地壳和岩石圈尺度产生了陆内挤压作用并最终导致了目前观测到的中下地壳变形和各向异性特征.     

新疆经济发展与资源、灾害和构筑西亚—西欧海陆大通道的思考

新疆维吾尔自治区地处中国西部边陲,地域广阔,少数民族众多且聚居,金属矿产资源、石油、天然气、煤等能源矿产十分丰富,在经济与文化上相对欠发达。其经济发展和建设在中国新疆可持续发展的进程中有着极大的潜力。目前,应当清晰地看到新疆的矿产资源勘探和开发尚处在一片混乱与无序之中,基础设施和研究、整体发展方针和科学布局尚十分不足。由于目前资源、能源勘探和开采进程仍属初期阶段,涉及的探查深度还很浅(即第一深度空间:0~500 m),而第二深度空间(500~2000 m)的金属矿产资源尚有待勘探与探查环境的改善。当今在先进技术引进、应用和高新科技人才凝集力度上还急待增强和迅速发展与改善。还应当指出,新疆、特别是天山地震带具有发生大地震的潜在危险性。这充分表明,新疆维吾尔自治区在经济和社会发展进程中已具备了必要条件,但尚不具备可实施的充分条件。当然经济要发展,社会要进步,则必须具备必要和充分条件及二者有机的耦合和不断完善。为此走跨越式的发展道路已为必然,且必将成为建设新疆的动力源泉。在这样的前提下,在党中央和国务院提出的国家战略需求和自主创新的方针指导下,新疆应当怎样发展,本文简要讨论了四个方面的问题:(1)中国西域安全、稳定的社会和经济发展轨迹与资源战略后备基地;(2)加强自治区与周边地带地震活动监测与抗震及预测;(3)打造喀什大商埠、构筑西亚—西欧海陆科技、商贸与文化交流大通道的思考;(4)强化自治区内一体化信息与传媒体系的一元化和和谐文化建设。