粤北地区乳源-潮州MT剖面深部电性结构及地学意义

为了揭示粤北地区岩石圈深部结构、深大断裂性质及花岗岩分布规律等科学问题,布设了乳源-潮州宽频带大地电磁探测剖面。由二维反演得出的电性结构,讨论了粤北地区岩石圈导电性结构特点。沿剖面存在3个花岗岩分布区,呈现不同的类型,可能代表不同的成因模式。沿剖面划分3条北东向断裂带:吉安-四会断裂、赣江断裂于韶关东形成宽度近20km的低阻区域,其间形成断陷盆地;河源-邵武断裂带,其两侧发育壳幔高导层并发育壳幔混合型花岗岩,深部电性结构复杂,可能为壳幔剧烈作用的场所;丽水-海丰断裂带,控制了燕山晚期花岗岩的分布。韶关、连平之间和龙川、丰顺之间50～150km存在2个巨大的低阻体,可能是地幔物质底侵作用的"通道";且底侵方向指向连平和龙川之间的区域,由于底侵作用力贡献,发育了一系列的壳内和上地幔高导层。粤北地区岩石圈从西向东逐渐减薄,从100余km减薄到60km,反映了太平洋板块对欧亚板块的消减作用。潮州100km深度以下的中-低阻特征,推断为太平洋板块俯冲作用留下的"洋壳"物质。     

中国东北地区岩石圈结构的地震学特征与对矿产资源的动力控制作用

利用东北地区1°×1°深至400km的三维Vp(km/s)值数据,选择互相垂直的2条有代表性的剖面,初步建立研究区构造圈、均匀层基本结构模型;利用8套沿不同经纬线的剖面Vp值分布,勾绘出研究区深至过渡层的结构模型谱;进一步综合得到研究区三维岩石圈结构模型。东北地区的B″层可能由3部分组成,即下部的低速带,中上部的中速、低速相间互层带和上部的增速带,B″层底界面是区分B″与B'″层的稳定的标志,上部的增速带速度与B'下部速度值接近,按照传统认识,那里是岩石圈底界面的位置,东北地区B″层顶界面形态可能存在不连续或剧烈变化的部位。B″层上中部的宽广的分布边界形态及其变化,可能反映软流圈对周围地球物质的同化熔蚀作用;软流圈物质上涌为固体矿产提供物源,也对油气矿产形成起加速作用。岩石圈结构是壳幔物质相互作用的动态平衡结果,它包含软流圈层对上覆地球物质的影响,并对油气、固体矿产存在一种动力控制作用。     

中国地学断面CorelDRAW图形数据库开发研究

通过对MapGIS和CorelDRAW软件的对比研究,实现了MapGIS 图形数据库向CorelDRAW图形数据的转换,并参照国际GGT指南标准,结合各条断面实际情况,完成栅格数据和矢量数据之间的相互转换.重新建立了地层颜色库模板与符号库模板、构造颜色库模板与符号库模板、时空流程颜色库模板与符号库模板.按照图形数据在网络传输的环境,拆分重组地学断面图的图形与图例,逐一建立起每一条全球地学大断面图形数据子库.为实现在互联网上进行资料共享与交换奠定了基础.本文介绍这项研究的主要过程与关键技术.     

中国大陆深探测的大地电磁测深研究

通过对地震波速度、密度、磁性、导电性等物理场进行观测,研究地壳与上地幔的物性与结构特征,将为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题提供科学依据,同时也将为寻找深部大型矿床提供信息。大地电磁深探测方法作为研究地球壳幔电性结构的主要地球物理方法,在国内外完成了大量探测工作,取得了许多重要的研究成果。在研究壳幔构造方面,大地电磁法和地震方法一起被视为两大支柱方法,在世界范围内解决大陆动力学问题方面已有许多成功的应用范例。但由于大地电磁探测以天然电磁场作为场源,在矿集区等强干扰地区往往很难采集到高信噪比的数据,抗干扰能力较弱。同时,大地电磁与地震数据的约束反演以及联合解释目前尚没有达到实用化,这些都限制了大地电磁数据的处理及解释精度。"深部探测技术与实验研究"(SinoProbe)专项下属的"深部探测技术实验与集成"项目将选择青藏高原、西部造山带与华南山区结晶岩等复杂地质条件和不同人文干扰水平地区,以大地电磁探测与地震探测作为主要手段,研究深部精细地球物理探测技术的集成,并且通过实验剖面研究这些实验区的壳幔结构特征。其中的"大地电磁测深大剖面观测实验与壳/幔三维电性研究"课题,将通过在实验区的大地电磁观测实验,研究适用于不同地质条件及干扰水平地区的大地电磁数据采集方法技术以及精细处理与反演方法,同时探讨大地电磁数据与地震数据的约束反演以及联合解释。该研究将提高深部地球物理探测精度,为深部精细地球物理探测方法技术集成以及区域地球物理精细探测提供范例。已经完成的青藏高原东北缘西秦岭造山带和福建结晶岩地区的大地电磁观测试验表明,在这些典型地质构造区域,虽然存在施工困难,干扰水平大等各种不利因素,但只要采取合适的野外观测技术,并通过数据精细处理与反演计算,是能够获得高质量的大地电磁数据以及可靠的电阻率分布模型。试验所取得的成果,将为实现"深部探测技术实验与集成"项目科学目标和研究任务提供重要的技术支撑与保障。     

松嫩地块东缘和佳木斯地块西缘电性结构

横过松嫩地块东缘和佳木斯地块西缘的大地电磁测深剖面揭示了两块体结合带附近的深部电性结构.本文对剖面测点做了标准化数据处理,并对二维偏离度、构造走向进行了计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TM模式的数据进行了反演,获得了该剖面的地壳、上地幔电性结构模型,划分出三个典型构造单元:松嫩地块东缘、碰撞拼合带和佳木斯地块西缘.研究结果表明,研究区上地壳基本呈高阻特征,可能为岩浆岩,代表其经历了多期次岩浆作用,而松嫩地块东缘和佳木斯地块西缘的中下地壳的高导体可能与地幔物质的上涌有关;拼合带下方存在西倾的高导体和高阻体,可能是佳木斯地块向西俯冲到松嫩地块下方的构造遗迹;研究区可能发生了拆沉作用,与之伴随的地幔物质上涌可能是后期伸展作用的一个动力.     

大兴安岭与两侧盆地结合地带深部电性结构与岩石圈尺度构造关系

横跨大兴安岭与海拉尔盆地和松辽盆地结合地带的大地电磁测深剖面揭示了盆山构造的深部电性结构.剖面西起海拉尔盆地东缘,向东延伸穿过大兴安岭中部,一直到达松辽盆地西缘.本文对剖面测点的二维偏离度、构造走向等进行了计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TM模式的数据进行了反演,获得了该剖面的地壳、上地幔电性结构模型,划分出三个典型构造单元:海拉尔盆地、大兴安岭和松辽盆地.研究结果表明,海拉尔盆地东缘和松辽盆地西缘浅部都呈低阻特征,但松辽盆地西缘深部电性结构比较复杂,而大兴安岭整体呈高阻特征.海拉尔盆地东缘可能属于兴安块体,松辽盆地西缘与大兴安岭接触关系复杂.海拉尔盆地东缘岩石圈厚度约为110 km,大兴安岭岩石圈厚度约为110~150 km.大兴安岭上地壳基本呈高阻特征,可能为多次叠置的岩浆岩,代表大兴安岭经历了多期次岩浆作用;中下地壳横向存在较大范围低阻体,可能反映了大兴安岭地壳内部非刚性的特点;残存在岩石圈地幔的高阻异常,说明其下地壳可能发生过拆沉作用.大兴安岭与松辽盆地结合带存在一个岩石圈尺度的西倾低阻带,向下延伸到岩石圈底部,可能是早期松嫩地块向兴安地块俯冲并以软碰撞形式拼合的构造遗迹.     

中国地学断面CorelDRAW图形数据库资源整合综合研究

整合了历时数年(2001—2006)数字化研究取得的中国全部11条地学断面图各种专业图件的CorelDRAW图形数据资源及其说明书。参照国际全球地学断面(GGT)数字化编图指南,独立研制了全球地学断面图的GGTCorelDRAW制图色盘和模板,为应用和普及制作地学断面图提供了软件工具。建立了网页类型的中国地学断面元数据库,编撰了地学断面电子字典帮助文件。上述综合研究工作为中国地学断面图资源共享提供了底层数据和技术支撑。     

华南地区进贤-柘荣剖面深部电性结构

为了研究华南地区的深部电性结构,探寻浅部地质过程的深部背景,布设了江西进贤至福建柘荣超长周期大地电磁测深剖面。通过剖面数据的处理、定性分析及二维反演,获得剖面岩石圈尺度的电性结构模型,并分区块对壳幔电性结构及主要断裂进行了分析。反演结果表明：1）剖面可分为4个构造单元,分别为江南造山带、华夏地块内部、华夏褶皱带和东南沿海岩浆岩带;2）武夷山与东南沿海岩浆岩带两处电性莫霍面隆起,电性莫霍面的起伏特征受控于区域深大断裂;3）剖面电性岩石圈整体表现为西薄东厚,江南造山带岩石圈-软流圈界面埋深为80~100 km,华夏褶皱带及东南沿海岩浆岩带的岩石圈-软流圈界面埋深约为140 km,存在一处岩石圈减薄区和两处软流圈上涌区,反映了伸展构造作用对岩石圈的不均匀改造。     

电测深法在漠河地区探测永久冻土层的应用

用电测深方法研究永久冻土带的空间分布规律,为东北天然气水合物远景调查的进一步研究提供依据。通过在漠河地区南北剖面(20 km)和东西剖面(13 km)电阻率测深法的探测研究,实测电测深曲线多数为HK、K或Q型,对应的地电结构大致为:第一层为地表干燥松散碎石层,该层电阻率很高(几百~几千Ω.m),但厚度较小,一般不超过2 m;第二层为无冰冻含水碎石堆积层(部分测点无此层),电阻率一般小于100Ω.m,厚度不超过2~5 m;第三层为推断的永久冻层,电阻率一般大于300Ω.m,该层厚度变化较大,从20几m到100多m;推断永冻层下为一低阻层,电阻率一般小于200Ω.m。     

关于西拉木伦河断裂东延走向的研究——来自于MT资料的证据

针对西拉木伦河断裂的东延问题,利用MT二维反演软件,对松南、辽北及下辽河地区多条MT剖面资料进行了二维反演及分析,对西拉木伦河断裂东延进行了追索,据多条MT剖面资料的反演结果和地质的综合分析,对于西拉木伦河断裂的东延问题提出了新的认识:即西拉木伦河断裂由西拉木伦河河套,经通辽、科左中旗及三县堡以东,延伸到长春附近.