辽宁二道沟金矿床重磁深部构造探测与找矿研究

本文通过重磁异常定性分析、重磁三维反演物性模型计算,对二道沟金矿床及外围深部构造进行解释,矿区及外围为火山断陷盆地,基底为花岗岩地层,断陷盆地由两个相对独立的二道沟(矿区)火山洼及北部大北沟火山洼地组成;结合区域构造及已知矿产地质资料进行深部构造成矿研究,研究了二道沟金矿床矿体与岩体及深层断裂的空间关系,判断二道沟金矿床与燕山后期酸性花岗岩相关,主要控矿岩脉受火山盆地和北东向深层断裂控制;二道沟金矿床成因是在厚大且相对封闭的火山盆地,深部酸性岩体热源和物质通过深部构造通道在火山洼地断裂构造附近富集成矿;依据二道沟金矿床主要矿体成因研究结果,提出了二道沟火山洼地、大北沟火山洼地和基岩隆起区3个找矿有利地段,找矿以深层断裂及其次级断裂为探测对象。

胶东牟乳成矿带邓格庄金矿区深部构造特征及成矿预测

牟乳成矿带是胶东重要的金成矿带之一,为金矿集中分布区,是国内外金矿勘探和研究的热点。近年来,胶东金矿成矿规律和找矿理论不断取得新认识,尤其是热隆—伸展成矿理论的提出为深部找矿提供了理论基础。热隆—伸展成矿理论更加凸显出构造对金成矿的重要意义,深部构造研究由此显得尤为重要。广域电磁法是何继善院士团队研发的一种人工源频率域电磁勘探方法.

深部构造区大倾角工作面回撤致冲机理及防治技术

深部构造区大倾角工作面回撤期间冲击风险较高,为研究回撤期间致冲机理及防治技术,以潘西煤矿6199工作面为背景,采用理论分析、数值模拟,结合现场数据开展研究。结果表明:工作面受多因素影响处于复杂高静载环境,上部基本顶尖角区剪应力集中明显,工作面液压支架撤离,上覆岩层压力向工作面前方转移,局部超过极限载荷可能发生高静载加载型冲击,基本顶破断及断层活化产生动载,可能诱发动静载叠加型冲击;根据回撤前矿压数据,前方岩层活动较为剧烈,工作面微震预警事件发生前后支架阻力升高,存在基本顶破断及断层活化可能,冲击风险较高。基于回撤致冲机理提出卸压-支护协同防冲技术,即通过弱化高静载影响,降低动载产生可能性,辅助提高顺槽支护强度、控制工作面顶板降低回撤期间冲击风险;工作面回撤期间矿压监测数据无明显升高,卸压-支护协同防冲技术效果较好。

青藏高原东部深部构造与动力学机制研究进展——来自第9届与第10届WTGTP研讨会的启示

青藏高原深部构造与动力学机制一直是深部地球物理与大陆动力学的重点研究领域.青藏高原东部地形起伏剧烈,地震活动频繁,金属与油气矿床丰富,揭示出青藏高原东部极为复杂的壳幔结构与深部变形及非常强烈的深部物质运动.近年来,随着地球物理综合观测技术、深部结构成像方法、地球动力学模拟等研究的快速发展,围绕青藏高原东部的深部构造、块体运动、深部动力模式、强震活动与深部蕴震机制及成矿深部构造等方面进展显著.青藏高原东部构造与地球物理研讨会(WTGTP)是围绕青藏高原东部深部结构与动力学机制、资源开发、地质灾害等相关地球科学问题按年度召开的学术交流研讨会.本文基于2021年和2022年召开的第九届和第十届WTGTP的会议报告,结合近年来的相关研究成果,围绕印度—欧亚板块碰撞、构造变形特征与动力学机制以及强震活动与深部蕴震机制等主要内容,介绍了青藏高原东部的地球物理结构及深部构造变形与动力学机制的研究进展.初步展望了青藏高原深部构造与地球物理研究前景,期望能给相关科研人员提供一点有益的参考.

基于地球物理场的华阳川铀矿区深部构造特征及其深部找矿潜力

华阳川铀多金属矿的勘查工作近年来取得了较大进展,基本查明了浅部矿体的分布情况。然而,由于北秦岭华阳川地区深部构造发育,地形复杂,前期缺乏对深部构造特征的研究,制约了该区深部找矿突破。笔者通过航空重、磁及地面电磁剖面工作,结合已有的地质资料,对华阳川铀多金属矿区的深部构造特征进行了全面分析。研究结果显示,华阳川韧性剪切带的深部延伸为铀源的迁移和迁出提供了重要的通道。同时,华山岩体具有铀源迁出特征,其在华阳川矿区北界面变缓,呈现出“靠椅”状的形态,这种地质结构有利于铀源的富集和就位。基于以上,认为华阳川铀矿区深部至少1500 m内仍具有寻找铀矿的巨大潜力。

天山造山带壳幔速度结构及深部构造过程综述

天山作为陆内造山带的典型地区,其深部构造一直是国内外地学界关注的热点问题.天山造山带下方速度异常结构的分布特征,是天山造山带深部构造过程响应的深刻体现,对深入理解其活化机制具有重要的指示作用.本文系统总结了天山不同区段的壳幔速度异常结构研究结果,讨论了天山造山带下方不同速度异常结构的形成机制以及天山隆升变形的动力学演化过程.天山造山带不同区段的层析成像结果以及接收函数图像等多种地震学探测与GPS观测研究成果显示,区域速度异常结构分布特征与天山造山带及周边地区的地质构造特点、动力学演化过程具有相关性:天山造山带下方高速异常结构的倾斜方向、形态、位置,凸显了天山地区独特的陆内俯冲机制;不同区域的低速异常结构表明,存在软流圈热物质上涌形成的小地幔柱或小尺度地幔对流,以及岩浆底侵作用导致壳内物质发生部分熔融.相关研究结果对进一步理解天山陆内俯冲、地壳缩短变形、岩石圈拆沉和软流圈热物质上涌等动力学过程具有重要意义,并对深入研究天山地区地震活动性分布规律提供有利的参考依据.

格尔木－额济纳旗地学断面的地壳结构与深部构造

格尔木－额济纳旗地震测深剖面，横跨柴达木盆地、祁连山和北山地区．主剖面长１０５０ｋｍ，共获１４条单支波形记录剖面和２条非纵剖面．确认了Ｐｇ，Ｐｍ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４及Ｐｎ波组．据各记录剖面各波组的时距曲线进行了反演计算和二维正演拟合，建立了二维速度结构模型．波场特征表明，地壳层状结构明显．地壳分为３层：上地壳由５．５－６．０ｋｍ／ｓ的梯度层和６．１－６．３ｋｍ／ｓ的常速层组成，平均速度为５．８－６．１ｂｍ／ｓ，厚度为１３．５－２０ｋｍ；中地壳由５．８－５．９ｋｍ／ｓ的低速层和６．４ｋｍ／ｓ的常速层组成，平均速度为６．１－６．３ｋｍ／ｓ，厚１８ｋｍ左右；下地壳速度为６．６－７．４ｋｍ／ｓ，厚约１２－２６ｋｍ．上地幔速度为８．１－８．２ｋｍ／ｓ，局部为７．８ｋｍ／ｓ．地壳结构在横向上变化较大．将全线划分为三个不同的构造单元：１．柴达木地块：地壳厚度为５０－５３ｋｍ，中部薄、边缘厚．地壳平均速度为６．１－６．２ｋｍ／ｓ，相对较低，中地壳有低速层，有稳定的上地幔和活动的地壳．２．祁连山构造带：地壳厚度较大，一般大于６０ｋｍ，哈拉湖地区为７０ｋｍ左右．地壳平均速度为６．３５ｋｍ／ｓ，有低速层，且厚度较大，下地壳有?

地震层析地质解释原理及其在滇西深部构造研究中的应用

本文首先简要地介绍了地震层析方法的原理,着重探讨了三维速度异常地质解释的几个基本问题,包括划分构造层的物理基础、确定分辨尺度的依据以及估计地质时限依据的岩石热力学过程。然后介绍了应用地震层析及地质解释方法研究滇西造山带的地壳、下岩石圈及软流圈构造所得到的主要结果,并与人工地震测深及大地电磁测深结果进行了比较。这一工作说明地震层析可以作为岩石圈与软流圈构造研究的一种有效手段,在造山带深部构造的研究中将发挥独特的作用。

青海茫崖—新疆若羌地震探测剖面及其深部构造的研究

穿越NE向阿尔金断裂带,首次进行天然地震探测获取了大量远震与近震资料。对数据进行了层析分析、接收函数和震源定位的研究。提供了阿尔金断裂深部构造的新资料。地震层析资料表明,软流圈的大致深度在100 km、地壳各部位的速度特征有较大差异,推断南缘断裂产状较陡。沿此断裂出现的幔源物质,在层析图象上呈低速体。北缘的断裂带属高速带,但深部则为相对的低速体。接收函数的结果显示北缘断裂带在浅部产状缓。北缘断裂带在深部应与南缘断裂相会,可能正是塔里木地块的地壳向柴达木地块下部(向南东)插入的表现。可以认为,塔里木地块在岩石圈深部进入了青藏高原的下部,而阿尔金断裂带控制着青藏高原地块向北挤出。

渭河盆地深部构造活动的地裂缝孕育机理

渭河盆地是我国乃至世界上地裂缝最发育、灾害最严重的地区。基于渭河盆地深部构造模式,采用有限元数值分析方法,分析了上地幔上隆、中地壳流展和上地壳拉张3种深部构造作用下盆地浅表岩土介质的应力和变形响应特征,从而揭示了渭河盆地深部构造活动与该区域地裂缝群发之间的孕育关系。结果表明:上地幔的隆起和中地壳侧向流展形成了浅部拉张应力环境,这种效应与盆地周边块体运动形成的伸展引张构造应力场叠加,再附加断裂伸展倾滑形成的局部拉伸应力场构成了地裂缝形成的主要动力来源。

邢台地震区深部构造背景的地震转换波探测和研究

1982—1986年期间,在东汪、隆尧和百尺口邢台地区的强震震源区完成了3条近NW向地震转换波测深剖面。利用转换波数据处理新方法,实现了转换震相的相位对比追踪,得出了震源区较详细的深部构造剖面图和速度结构模型。发现强震震源区深部构造的特点为:上地壳强烈褶皱变形;中地壳急剧减薄;下地壳和上地幔局部上隆;存在一组深部超壳断裂;低速层急剧增厚,波速比增大以及上地幔波速偏低。表明研究区的下地壳和上地幔的温度可能偏高,其地震活动可能与上地幔物质的侵入作用有关。

大同阳高震区及其邻区壳幔速度结构与深部构造

利用通过本区６条宽角反射／折射剖面资料对大同阳高震区及邻区地壳上地幔速度结构与构造进行了详细的研究。结果表明，地壳上地幔速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。浅部基底断裂发育，而在其深部，根据波组特征、壳内界面及速度等值线起伏变化和低速异常体的边界等推测有３处地壳深断裂带。本区最明显的上地壳低速体位于大同—阳原附近，其南界存在地壳深断裂，大同阳高地震群与该低速异常体和深断裂有关。

东秦岭钼矿床及其深部构造制约

在东秦岭地区分布14个大型、中、小型的钼矿床,构成了长200 km、宽20 km的巨量钼矿化集中区。根据对钼矿床特征分析,矿床形成在燕山期活动的中酸性小岩体内部、接触带和外围,岩石类型主要有花岗斑岩和石英二长岩,它们具有较高的酸、碱和钾含量特征。主要的矿床类型有:①斑岩型钼矿;②斑岩-夕卡岩型钼矿;③夕卡岩型钼矿;④爆破角砾岩型钼矿;⑤热液脉型钼矿。尽管这些矿床类型不同,但是他们都与花岗斑岩的活动有关,深部格子状构造控制了一系列中酸性花岗岩浆的侵位和构造-岩浆-流体成矿作用。

山西高原北部地壳上地幔地震波速结构与深部构造

对自河北文安经山西大同至内蒙古岱海的宽角反射／折射地震剖面资料进行了详细的研究。结果表明，地壳厚度由太行山山前地带的３６．０ｋｍ向山西高原增厚至４４．０ｋｍ。在太行山山前基底断裂、紫荆关断裂的下方和大同盆地的东侧存在着延伸至莫霍面的断裂带；太行山隆起区上地幔顶部的速度偏高，太行山山前地带和大同震区上地壳的下部有强烈的速度反转，大同地震与这里的异常的壳幔构造有关，太行山山前地带存在着发生潜在地震的深部构造条件。

福建漳州地热田及其邻近地区的地壳深部构造特征

本文根据1985—1986年在福建省穿过漳州热田地区完成的一条NNE向地震折射剖面资料,采用一维与二维射线追踪和理论地震图拟合、反演等方法,获得了该地区比较详细的地壳与上地幔顶部结构及速度分布图像.结果表明:漳州热田地区正好位于一个地壳厚度突变带上,从漳州市往南向海岸方向地壳上隆,厚度只有29.5km,往北迅速加大到32.0 km左右;在这个突变带上地壳内所有速度界面均发生扭曲甚至错动,它可能是一个断裂带;地壳中部有一个横向延伸有限的低速区,其最低速度小于5.80km/s,顶部深度大于10.2km,这个低速区正好位于漳州市下方的地壳突变带上.作者推断它很可能就是漳州热田的壳内热源体,并可能是一个部分熔融体.

内蒙古阴山地区特异区域重磁场与深部构造

根据内蒙古阴山山系及邻近地区的布格重力异常分布特征,发现阴山、大青山山地和呼包盆地地区的布格重力异常分布与地形高程呈“同步型”的特异变化特征.而该地区航磁异常分布呈现为阴山山区是大面积负磁异常区,呼包盆地为强正磁异常区的特异磁异常分布特征.通过对地震、大地电磁数据、特别是重力数据资料的处理分析,给出阴山山系和呼包盆地地区的地壳结构,均表明地壳底界面都没有明显的下凹与上凸,且盆地北缘为两大块体的接触带.这些特征可能表征着阴山山系和呼包盆地重磁异常呈特异变化的一些原因.

垭紫罗断裂带深部构造分段特征及构造变换作用

垭紫罗断裂带深部构造分段特征及构造变换的研究对其两侧盆地的构造化演化、沉积充填、油气成藏的差异分析均有重要意义。运用重、磁、电、震等资料的综合分析表明,垭紫罗断裂带走向上可分为3段,具有由西北段(威宁段)的4条深断层转换为中段(关岭段)2条深断层、至东南段(紫云段)时演变为1条深断层的构造变换特征,且正断层的主体倾向亦由WS倾变换为NE倾;同时,该断裂带对古生代沉积具有由西北段向东南段迁移的控制作用,即西北段控制了志留纪槽盆的沉积范围,西北段至中段则限定了泥盆系向黔中隆起的超覆边界与石炭纪深水槽盆沉积区,东南段则为二叠纪深水沉积带。垭紫罗断裂带中段(关岭段)的构造演化经历了泥盆纪初始伸展期、石炭纪断陷期、二叠纪裂谷期、三叠纪构造反转期和侏罗纪以来的陆内收缩期等5个阶段,其变形样式表现为晚古生代地堑的边界断层发生反转而形成的扇形背冲结构,构造剖面的缩短率高达51.68%。

青藏高原北部隆升的深部构造物理作用——以“格尔木-唐古拉山”地质及地球物理综合剖面为例

青藏高原北部(东昆仑山-唐古拉山)新生代以来的构造变动,可能是印度板块与欧亚板块碰撞后产生强大板内变形扩展的结果。主要表现为强烈的上隆,在σ_1垂直作用下的水平伸展与挤压作用的交替,盆-山体系的形成,裂谷型火山活动及大规模纵向走滑作用造成的块体逐一向东挤出。利用天然地震对岩石圈进行探测,发现岩石圈下部(下地壳及岩石圈地幔,60-120 km)存在高、低速层紧密相间的水平分带及具左行走滑的岩石圈断裂。综合地质与地球物理资料,本文提出了高原深部地幔底辟作用,建立了高原北部隆升的深部构造物理作用动力源的新模式。

邢台地震区浅部构造特征及其与深部构造的耦合关系

根据邢台7-2 级和6-8 级地震震中区的浅层和超浅层地震勘探结果,查明了震中区浅部铲形断裂的性质及活动年代,认为新河断裂(F1) 自晚更新世以来已不再活动,它不是发震断裂。另外,结合该区深地震反射剖面和深地震测深剖面结果,讨论了震中区的深浅部构造形态及它们的相互关系,从而确定了发震断裂应为震源之下的高倾角超壳断裂①。邢台地震的发生是由于地幔岩浆的上侵作用产生附加应力场,并与区域构造应力场共同作用使该断裂重新活动,引发了邢台地震,并引起浅部断层及地表物质的运动。

松辽盆地西边界带深部构造:地电学证据

满洲里绥芬河地学断面综合研究了松辽盆地西、东边界的构造特征.在由广角地震波速分布所得到的认识基础上,本文利用松辽盆地西边界带附近新实施的大地电磁测深(MT)(约470 km 42个测点)剖面,经过数据处理的二维电性分布,更为详细地表达了西边界带深部构造特征.与满绥断面研究相近的结果是西边界带的断裂构造表现为作为盆地西边界的嫩江断裂,在地表附近与黑河贺根山缝合带断裂叠加在一起,于深几公里以下两条断裂分开,缝合带断裂西倾并穿过地壳,嫩江断裂东倾而且可能不超壳.本次研究与满绥断面研究不同点是两条断裂分开部位之下的构造表现.由于兴安微板块与松嫩微板块间碰撞、焊合以及边界断裂走滑等复杂区域应力场作用,留存的岩石圈残片被分割在嫩江断裂两侧.所建立的地质一地球物理解释模型提供了西边界带可能的构造地质作用过程.