帕米尔东北侧地壳结构研究

1998年在帕米尔东北侧伽师及其周边地区完成了两条深地震宽角反射 折射剖面 .结果表明 ,西昆仑、塔里木和天山在地壳速度结构、构造特征上显示出较大差异 .塔里木块体具有稳定地块的地壳结构特征 ,地壳平均速度较高 (6 .5km s) .向南进入西昆仑 ,地壳明显增厚 ,厚度可达 70km左右 ,且地壳平均速度偏低 (6 .0— 6.2km s) ,偏低的地壳平均速度主要来源于相对低速度的下地壳结构 ,反映了西昆仑褶皱系下地壳介质的特征 .向北进入天山后 ,地壳同样明显增厚 ,但增厚的程度低于西昆仑下 ,约为 50— 55km .天山地壳同样具有明显低的平均速度 (6.2km s) ,显示了天山地壳相对“软”的特征 ,但天山地壳偏低的平均速度来源于广泛分布于中地壳的低速度层和速度偏低的下地壳 .在印度块体向北强烈推挤的作用下 ,该区地壳遭受强烈的不均匀变形 ,塔里木块体向南插入西昆仑下 ,向北插入天山下 ,形成了该区强烈地震频繁发生的深部构造环境 .

延庆─怀来地区地壳细结构──利用深地震反射剖面

１９９２年底在延庆－怀来地区实施了深地震反射剖面测量，目的是通过对该区地壳细结构的研究来探讨延庆－怀来盆地形成演化的机制和过程，以及与该区地震活动图像的关系．结果表明，研究区上部地壳总体上呈“透明”性质，厚２５－２６ｋｍ；下部地壳具有强烈的反射性质，厚约１４－１５ｋｍ．壳幔过渡带是由双程走时约２ｓ和厚约５－６ｋｍ的水平反射叠层所组成，莫霍界面具有深度深（约３９－４０ｋｍ）和平坦的特点。

西秦岭—东昆仑及邻近地区地壳结构——深地震宽角反射/折射剖面结果

在青藏高原东北缘，穿过阿尼玛卿缝合带东端完成了一条637km的近南北向深地震宽角反射，折射剖面．获得的地壳结构剖面表明，该地区Moho界面埋深48～51km，北浅南深，横向变化不大，而地壳内部构造在不同的地质构造块体差异明显．在下地壳内出现的两组能量较强的P3、P4波组，反映了研究区下地壳的反射性质和多层结构特征．阿坝弧形断裂以南和阿尼玛卿缝合带附近壳内界面变形强烈，壳内低速异常结构明显，特别是在缝合带下方20km以下的中下地壳异常的低速结构可以解释为存在延伸至中下地壳的破碎带构造特征．在剖面南段反映西秦岭褶皱带至松甘块体相应的地震记录出现复杂、强烈的中下地壳反射和相对较弱的Moho反射震相是该地区地壳结构的明显特征．

长白山天池火山区岩浆系统深部结构的深地震测深研究

利用三维深地震测深技术 ,研究了长白山天池火山的岩浆系统 .结果表明 ,以低P波速度为主要特征的长白山天池火山岩浆系统在地壳范围内可分为 3个深度层次 :在 9～ 15km深度 ,岩浆系统分布的主要特征是范围广、尺度大、近南北走向 ,是地壳内储存岩浆的主要位置 ;自 15km深度以下直至下地壳 ,其分布横向尺度较小 ,显示出岩浆自上地幔侵入地壳的“痕迹” ,这也意味着长白山天池火山的岩浆系统极有可能延伸到上地幔 ,或更深 ;在地壳浅部 ,深度小于 8～ 9km范围内 ,岩浆的分布范围更小一些 ,集中在天池火山口稍偏北的南北方向上 .如果说低P波速度与岩浆系统关联的话 ,那么它反映出这部分岩浆仍然处于较高温度状态 .从这个意义上讲 ,长白山天池火山的岩浆系统至少不是“残留”的 ,或者说是处于“活动”

青藏高原东北缘、鄂尔多斯和华北唐山震区的地壳结构差异——深地震测深的结果

划分大陆活动地块的重要标志之一是它们在地壳结构间的差异。大陆不同地块具有不同的地壳结构特征。这些结构和构造上的不同反映了它们在地壳内部的变形特征和动力过程的差异。文中利用深地震宽角反射 /折射剖面的结果 ,讨论了青藏高原东北缘东昆仑巴颜喀拉地块、鄂尔多斯地块和华北地块唐山震区地壳结构的差异。它们分别是变形强烈的活动地块、内部变形小相对稳定的地块和现代发生过强震的活动地块。在地壳结构上它们之间的差别是明显的。这些差异表现在地壳的分层性质、上地壳和下地壳的结构、地壳结构的不均匀尺度、壳 /幔分界的性质、壳内低速层的分布、地壳界面、特别是莫霍面的构造形态等方面。

三河-平谷8.0级大震区震源细结构的深地震反射探测研究

在 1679年三河 -平谷 8 0级大震的震源区布置了两条总长 140km ,2 4次覆盖的近垂直深地震反射剖面 ,剖面穿过夏垫断裂及二十里长山断裂。结果表明 ,该区以双程走时 7 0s(2 1km)左右和 11 0～ 12 5s(33～ 37km)左右的两个强反射叠层把地壳分为上地壳、下地壳和壳幔过渡带 ;地壳结构在纵向上差异较大 ,浅部成层性较好 ,层组较多 ,结构复杂 ;上地壳总体呈反射“透明”性质 ,下部地壳表现为明显的反射性质 ;在横向上也具有明显的差异 ;深部断裂主要有夏垫断裂下方的地壳深断裂 ,断层面较陡 ,近于直立 ,该断裂可能为三河 -平谷 8 0级大地震的发震断裂 ;分别在两条剖面下地壳和上地壳下部存在局部强反射能量团 ,应为上地幔物质上涌冷却形成的岩墙或岩体 ;由于该处的岩浆活动造成了局部应力分布的差异 ,导致了地壳深断裂的形成 ,这可能是三河 8

阿尼玛卿缝合带东段上地壳结构——马尔康—碌曲—古浪深地震测深剖面结果

位于青藏高原东北缘川北甘南地区的马尔康—碌曲—古浪深地震测深剖面穿越阿尼玛卿缝合带东段,利用该剖面获得的Pg,Sg初至折射波资料,采用有限差分成像、射线追踪反演、时间项反演和走时曲线分析等方法,对阿尼玛卿缝合带东段及其两侧的上地壳结构进行了分析.结果表明,研究区基底变化较大.由南向北,基底在若尔盖盆地呈稳定的上隆状态,在阿尼玛卿缝合带内强烈下陷,在缝合带北侧一定范围内隆升之后,向北呈下陷趋势.阿尼玛卿缝合带相对两侧整体表现为南倾的低速带结构,且内部速度存在非均匀性.库赛湖—玛沁断裂、武都—迭部断裂和舟曲—两当断裂均表现为不同规模的低速带.库赛湖-玛沁断裂和舟曲—两当断裂位置处基底界面埋深有明显变化,是区隔阿尼玛卿缝合带南北两侧的主要断裂.武都—迭部断裂发生在基底界面深度变化带上,它与舟曲—两当断裂可能具有同一深部构造背景.阿尼玛卿缝合带所呈现的强烈下陷的基底低速结构和非均匀性体现了上地壳受挤压的破碎结构特征.

唐山滦县震区的三维地震透射研究──中、上地壳速度层析成像

利用布设在唐山滦县震区３０ｋｍ×４０ｋｍ范围内的由８８台数字和模拟地震仪组成的临时台阵，接收来自不同方向６个炮点激发产生的莫霍界面反射波走时，重建了台阵下１—９ｋｍ深度的Ｐ，Ｓ波速度和Ｖｐ／Ｖｓ图像．结果表明。中、上地壳结构存在明显的横向不均匀性．北北东走向的滦县—卢龙断裂自地表向下至少延伸到８ｋｍ深度处，并向北西方向倾斜．中、上地壳存在着近东西向的低速异常条带．这两组构造控制着该区的地震活动．

地壳三维结构的层析成像方法──爆炸和地震资料的联合反演

给出了利用人工爆炸和天然地震资料联合反演获得地壳三维速度结构层析成像的理论和方法．地壳速度结构被看作是空间坐标的连续函数，而不事先把速度模型参数化，从而避免了不同的参数化过程对反演解带来的不确定影响．给出了把两类资料联系在一起的积分核的具体表达式．用文中的方法处理了唐山滦县地区的实测资料，获得了该区中、上地壳三维结构的层析成像结果．并与仅用人工地震资料所获得的结果做了对比．

准噶尔盆地深部构造人工地震探测

穿越西准噶尔造山带、准噶尔盆地和博格达山布设了奇台—克拉玛依—额敏、五彩湾—三台—博格达人工地震测深剖面,获得了二维速度结构、深部地壳构造和沿探测剖面的地壳分层结构,确定了B、G、C1、C、M等界面和P波、S波分层速度结构和波速比结构,将地壳分为上地壳和下地壳;上地壳包括准噶尔盆地基底之上的沉积层(G界面之上)、G-C1、C1-C界面,下地壳介于C和M界面之间;沿剖面发现了达尔布特、克拉玛依、大拐东、阜康和博格达北缘地壳深断裂带以及盆地腹部4条产状近陡立的超壳断裂,发现了西准噶尔造山带之下T界面埋深11.6～12.4km,向西倾的加依尔冲断推覆构造底部逆冲断层面;确定了博格达山壳幔分界面的明显不连续性,M面埋深由50.6km向南急剧倾斜加深至69.0km,博格达山北缘断裂带浅表倾角较缓,向深部倾角变陡,形成深浅部造山的不协调。

唐山滦县地区地壳速度结构和震源位置的非线性联合反演

本文描述了利用广义最小二乘非线性反演求解同时确定震源位置和速度结构的方法。给出了数值模拟的结果。并应用此方法对唐山滦县地区临时数字地震台网的资料进行了处理。获得了该区地壳地一维速度结构,并讨论了解的分辨率。

深部地球物理研究及其在地震预报中的作用

近年来,深部地球物理的研究结果,特别是深反射地震方法和传统的地震宽角度反射/折射方法的联合应用,使人们对地壳乃至岩石圈结构和构造有了全新的认识。迄今所积累的资料已经使人们可以开始对不同构造单元的岩石圈特征进行识别,而大陆地震的孕育和发生又和这些特征紧密关联。借助于这些深部地球物理研究结果,可以勾画出不同地质分区的深部结构图,从而对潜在震源区划分的深部构造标志、大震孕育发生的深部构造条件的认识极有意义。

从洛杉矶地区地震实验计划说起

简要介绍了美国洛杉矶地震实验计划 (LARSE)的研究目的、科学思路以及一些重要的研究成果。受LARSE计划实践的启发 ,文章对我国即将开展的城市活断层探测研究思路提出了几点科学认识 :①进行深浅活动构造相结合的探测 ,建立直到震源深度的活动断裂立体图像 ;②实施折射 /反射相结合的综合性探测 ,发展高分辨折射技术 ,弥补数百米—数千米深度范围成像的不足 ;③重要的活动断层常常具有一定的规模 ,在空间上构成复杂的构造格局 ,因此 ,活断层探测不能局限在城市 ,而应在一定的空间范围中进行。

地震学百科知识(十)——勘探地震学

引言 勘探地震学是用人工方法激发向地下传播的地震波，通过观测和分析地下岩层对激发地震波的响应结果，用以推断地下岩层的结构形态和物理性质的学科，是应用地球物理学的一个分支学科［1］。

玛沁—兰州—靖边地震测深剖面地壳速度结构的初步研究

为研究青藏高原块体和鄂尔多斯地块间的相互作用和构造变形的深部驱动机制 ,布设了 1 0 0 0km长的玛沁—兰州—靖边综合地球物理探测剖面 .本文只介绍由人工地震观测资料所得到的初步结果 .地壳分层性明显 ,以C界面为界 ,总体上可分为上、下地壳两大部分 ,每个部分又包含一些次一级的界面 ;横向变化的总趋势是从东北至西南地壳逐渐变厚 ,地壳厚度的变化主要由下地壳厚度的变化所引起 ;地壳平均速度 ,总的变化趋势是自东北向西南逐渐降低 ,其中在泽库以西和海原地区的速度值明显偏低 ;在泽库以西存在多个壳内低速层 ,在海原附近存在一个低速层 ;壳内反射界面 ,沿测线由东北至西南逐步增多 ;从地震反射波形来看 ,在海原地区Pc波非常强 ,且延续时间长 ;另外 ,在海原地区和泽库以西地区Pm波的复杂性系数很大 ,远远大于其他地段的值 .以上结果表明 ,泽库以西地区和海原地区地壳 -上地幔存在着明显结构异常 ,反映了巴颜喀拉地块和柴达木地块。

城市活断层探测的高分辨率浅层地震数据采集技术

在简要介绍城市浅层地震勘探干扰波特点的基础上 ,结合福州市活断层探测的浅层地震试验探测资料 ,阐述了抗干扰高分辨率浅层地震勘探的技术装备、地震数据采集的技术方法以及在强干扰背景条件下围绕抗干扰和提高地震资料信噪比与分辨率而采取的技术措施。试验结果表明 :采用可控震源和与其相匹配的地震仪器以及小道间距、小偏移距、多通道和高频检波器接收的工作方法 ,是实现抗干扰高分辨率浅层地震数据采集的有效途径。

城市活动断裂探测的方法和技术

发生在城市范围内的直下型大地震可能产生巨大的灾害 ,包括高的振动破坏和强的断裂地表错动。因此 ,城市范围内的直下型活动断裂和隐伏活动断裂探测及地震危险性和危害性评价是十分重要的。立足于城市环境复杂、污染重、干扰强的特点 ,文中介绍了城市活动断裂探测的主要方法 ,包括地质地貌、地球化学和地球物理方面的多种探测方法。在地质地貌方法中 ,最新断裂活动面的断错地质地貌制图及针对断裂新活动和古地震研究的钻探和槽探具有特别重要的意义 ,年轻地质体和地貌面年龄测定是一项关键技术 ;地球化学探查 ,尤其是多种气体测项在隐伏断裂初步定位中起到先锋作用 ;在各种地球物理探测中 ,浅层地震勘探起着关键作用 ,而在探查活动断裂深部背景和孕震可能性时 ,各种深地震探测方法是十分重要的。在城市活动断裂探测这一新的工作中 ,必须更多地强调和更好地做到地质地貌、地球化学和地球物理探测的结合 ,做到多种探测手段和勘探方法的综合运用 ,这样才能做好断裂定位、断裂活动性判定及分析断裂孕震条件工作。

北京平原西北部地壳浅部结构和隐伏活动断裂——由地震反射剖面揭示

已有地质和地球物理研究结果表明,北京平原区存在有多条第四纪隐伏活动断裂和隐伏盆地.为了研究该区的地壳浅部结构、断裂的空间展布、断裂活动性以及深浅构造关系,2006年,在北京平原的西北部地区完成了1条60次覆盖的中深层地震反射剖面和跨断裂的浅层地震反射剖面.结果表明,沿剖面结晶基底埋深约为3～6 km;在结晶基底以上,地震反射剖面揭示了一套连续性较好的强反射震相,应是新生代、中生代和古生代的沉积岩系;在结晶基底之下,为一系列横向连续性较差、能量较弱的短小反射事件,可能代表了变质程度较高的结晶变质岩系或不成层的其他岩体.中深层和浅层地震剖面揭示的断裂具有上下一致的对应关系和明显的第四纪活动,对本区地堑-地垒状盆岭构造和新生代地层厚度具有重要的控制作用.本项研究不仅可进一步提高对北京地区新构造活动的认识,而且研究中所采用的方法技术对其他地区的深浅构造探测研究也有借鉴意义.

渤海湾及其邻区壳幔速度结构研究与综述

利用渤海湾及其邻区的10多条地震测深剖面段观测资料,对部分剖面进行二维射线追踪、走时拟合及合成地震图计算,获得了本区地壳上地幔速度结构.结果表明, 地壳上地幔结构在纵向和横向上具有明显的不均匀性.在冀中坳陷东北部的永清附近、黄骅坳陷的渤海湾和济阳坳陷的垦利附近存在上地幔隆起,隆起处的地壳厚度分别约为31, 28和29 km.根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化,推测该区有3条地壳深断裂带,在地壳深断裂带一侧或两侧上地壳存在5.90～6.10 km/s的低速层(体).

多条人工地震测深剖面资料联合反演首都圈三维地壳结构

为了对多条二维剖面资料进行统一分析和解释 ,本文考虑了各剖面交点处的约束条件 ,通过建立统一的偏导矩阵 ,将各剖面资料联立求解 .利用该方法对中国地震局地球物理勘探中心在首都圈内 6条人工地震宽角反射 /折射剖面资料进行了重新处理和解释 ,得到该地区的地壳三维速度结构和构造特征 .在此基础上 ,结合其他地球物理研究成果 ,确定了壳内存在的 4处低速层 (体 )