青藏高原及其部分邻区地震各向异性和上地幔特征

通过研究在青藏高原及其部分邻区由三分量宽频地震资料获得的剪切波各向异性的特征 ,得出了上地幔构造的若干认识。在本区 2 0 0km以上的上地幔范围内各向异性的方向性变化主要是上地幔物质运移方向的影响 ,各地体的岩石圈与地壳在相当长时间内是连贯的运移。各向异性的主要方向决定于上地幔承受的主应力剪切作用方向常常与地表的山系和构造方向不一致。最强的各向异性特征出现在高速体地体边缘 ,与深部热的地幔物质有关。在各地体边缘的走滑断裂附近各向异性与断裂带走向一致。

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。

云南腾冲火山构造区马站-固东岩浆囊的地球物理模式

位于青藏高原东南边缘的云南腾冲火山构造区岩浆活动频繁强烈,火山活动规模宏大。为配合国家深部探测专项科学钻探选址,在腾冲盆地北部马站到固东、曲石乡一带进行了大地电磁测深、可控源音频大地电磁测深、反射地震和重磁测量的工作。本文依据电磁法取得的成果划分出了盆地地壳内的2个低阻低速层,其中浅部的低阻层由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300到1500m范围内;深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站—固东—曲石乡三镇的深12～30km,东西宽25km以上,向南可能与腾冲北的岩浆囊相连。小空山、大空山和黑空山火山口具有典型的火山口重磁场特征,特别是由于喷发造成物质亏损形成的重力负异常与火山地形呈清晰的镜像对应关系。

喜马拉雅东构造结岩石圈板片深俯冲的地球物理证据

2009～2010年在南迦巴瓦地区进行了宽频带地震和大地电磁探测,分别处理获得东构造结及其邻区的地下300km以上的P波速度图像和两条大地电磁电阻率剖面。通过资料的对比和综合解释,发现电阻率分布与地震波速有较好的对应关系。研究结果表明:南迦巴瓦变质体的上地壳部分呈现明显高速高阻特征,为两侧的雅鲁藏布江缝合带所夹持;中下地壳具有不均匀性,且普遍呈低速低阻特征;印度板块在藏东南向欧亚板块的俯冲前缘越过嘉黎断裂,抵达班公湖-怒江缝合带;在拉萨地体的高速俯冲板片以下100km至200km深度范围内存在大规模的低速异常带,其上盘中下地壳也广泛发育低速高导体,指示青藏高原东南缘可能存在韧性易流动的物质向东、东南逃逸的通道,为印度板块在南迦巴瓦的深俯冲动力学模式提供了地球物理证据。

腾冲火山构造区马站岩浆囊地球物理特征的再探讨

云南腾冲火山盆地深部存在岩浆囊是人们关注的问题,多方面进行了大量的研究且存在不同意见.作者此前依据低电阻异常推断出位于小空山、大空山、黑空山等火山口的下部,深13-30km范围内东西向25km,南北向30km的低电阻率的岩浆囊,其东侧为大盈江断裂.文章利用反射地震、重力、航空磁测资料进一步探讨了岩浆囊的其他地球物理特征.由于火山喷发,不仅在火山口附近形成了局部物质亏损,而且,岩浆囊本身也亏损了岩浆物质,在重力上延图中滤去了表层的火山局部负重力异常后,呈现出大空山北侧的与低阻体相对应的负重力异常,这与岩浆囊高温熔融状态含水低密度物质有密切关系.整体的重力负异常印证了低阻岩浆囊的存在.腾冲马站岩浆囊的温度为397-651℃,平均温度为524℃,其主体中心部位不可能存在磁性体.对航磁资料的处理,消除表层火山岩影响后,仍然发现有较强磁异常,其平面投影范围与低阻体相近,推断磁异常是岩浆囊顶层,在15km深度以上范围内,随着岩浆囊体温度逐步下降,当低于480℃以后会形成新的铁磁性矿物,因此,在囊体上层出现了范围与囊体相近的较强的磁性体.反射地震仅仅在浅部较清楚地观测到较连续的反射波界面,是浅部火山岩、含水层、以及花岗岩顶界面的反映.向深部反射界面很不连续推测是由于多次岩浆上涌,其喷发时间有先后,成分有差异,故岩浆囊物质的不均匀性,虽然由于含水、矿化、熔融体构成了低电阻的共性,可温度的不均匀,却又显示了不同期次岩浆成分有变化,由岩浆囊向地表的通道上,东部花岗岩下为高速,相对于较低温度的物质,在小空山、大空山和黑空山深部沿大盈江断裂带有东西两个大的隐伏花岗岩体之间是最新的火山喷发通道,具有相对低速的通道.

西藏泽当岩体含铬超镁铁岩体的深部构造特征与找矿前景探讨

在中国最大的铬铁矿罗布莎周边地区有着数目众多的含铬超镁铁岩体;分布广阔,具有很好的找矿前景,选择泽当岩体进行了重、磁、大地电磁法的剖面探测,结果表明:泽当岩体被近南北向断裂切割成多块,其西端岩体向北推移的距离远于东段的岩体,总体上呈北西西向展布;岩体磁异常由蛇纹石化产生的磁铁矿和岩体生成时剩余磁化引起,磁异常指出了岩体浅部的范围;航磁较大范围的异常表明存在较深部的磁性体;重力异常说明岩体局部存在高密度体,且与磁异常相吻合,地表出露的矿点多分布在此范围内;岩体表层为高阻薄层,在剖面中段高阻体厚度最大处达1.5 km,范围不大。在薄高阻体下为薄层低阻层。电阻率剖面两侧以高阻体为主,中段有多个低阻体,且与深部5～25km深度上的低阻体相连,中地壳范围的低阻体与幔源物质上涌在地壳范围留下的熔融体有关,与地壳上部的超镁铁岩体有关。综合各种地球物理场的特征认为在磁异常分布区内具有局部重力异常、低阻体异常较多的地段是泽当岩体最有利于进一步详细探测找矿的部位。

从德令哈地震分析青藏高原北缘东段的深部构造活动

在祁连山南北布设的10台REFTEK宽频地震仪器记录到了2003年4月发生在仪器台阵范围内的6．7级地震及其数十次余震,提供了研究青藏高原北缘深部构造的新资料,对3级以上震源的定位和震源机制研究结果表明,柴达木盆地北缘逆冲左行走滑断裂东段的宗务隆山逆冲断裂在南北挤压作用下引发了此次地震活动,是陆陆碰撞和内陆俯冲的结果,青藏高原北缘的走滑断裂在浅部呈缓倾斜,深部往往以较陡的产状向下延伸。震源区的构造分析证实了印度板块岩石圈的超深俯冲作用对高原北缘的影响,受南北向应力作用影响形成的走滑断裂近东西向的位移目前仍很剧烈。

金川铜镍矿床的地球物理深部结构与成因模式

在甘肃省金川矿区利用磁法、可控源音频大地电磁法及地震P波层析方法进行了深部探测,几种方法综合研究确定了到达2 500 m以上高阻高速体的岩浆源特征,指出了岩浆上涌到达浅部向两侧扩展的近水平的透镜状分支,作为可能的深部含矿超基性岩体与钻孔已见矿体位置相吻合,为金川铜镍矿床的成因模式提供了地球物理依据。建议在进一步研究中应重视探测产状平缓、近水平的高速、低阻体。

用天然地震探测青藏高原中部地壳、上地幔结构

从西藏南部的定日、嘎拉至青海铜铁山的天然地震探测剖面，实际路线长约２０００ｋｍ，布设了约１１０台便携地震仪，记录了数百次远震和近震事件，采用多种方法进行了资料处理与解释．依据ＳＫＳ，ＰＫＳ，ｐｓ等横波分裂特征计算的青藏高原中部上地幔的地震各向异性表明：研究区各构造单元内的地震各向异性有明显变化，发现上地幔各向异性快速波的偏振方向与造山带的走向不完全一致．在雅江缝合线、崩错－嘉黎、唐古拉山口、昆仑山口几条断裂带处南、北各向异性出现显著的差异，而金沙江缝合线和班公－怒江缝合线的南、北则没有明显的各向异性变化．由Ｐ波走时残差，利用层析技术反演了４００ｋｍ深度内的速度图像，可以看出近地表１００ｋｍ范围内速度的不均匀变化与地表划分的构造单元很吻合，进一步佐证了青藏高原是由不同时期的微板块拼合而成的认识．在青藏高原中部１５０ｋｍ深度以下发现了多处低速区．在金沙江缝合带下方约２００ｋｍ深度处有一长２５０ｋｍ以上、延伸１５０ｋｍ的低速体，推测可能是一地幔柱．利用ＰＳ转换波划分的界面，显示出青藏高原北部具有低速层和高速层交替出现的地壳结构．

西藏东坡蛇绿岩体深部结构的地球物理特征及其找矿意义

在西藏西部雅鲁藏布江南岸的东坡岩体进行了多种方法的地球物理探测,由地面磁测精确定位的航空磁测异常反演了东坡岩体深部磁性体范围;反射地震探测划分出了与地表出露蛇绿岩体反射波特征不同的岩体下部弱反射部位;同时,由大地电磁法确定了岩体下部的低阻体也都处于大致相同的部位。地面出露的蛇绿岩体向下延伸,整体呈锅底状,其中部具有较低电阻和弱反射波特征,同时,在1.5~3.0 km范围的磁性矿物相对较发育,可能正是含铬岩体矿化蚀变作用较强的地段,在罗布莎矿区有类似的特征,这对找矿是有利的部位。

苏鲁超高压变质带的深部构造特征——宽频地震层析结果

为了探测苏鲁超高压变质带的岩石圈结构实施了山东日照到滨洲剖面的宽频带地震探测,于2003～2005年使用REFTER130-01型和CMG-6TD型三分量地震仪(频宽50～60s)。以10～25km间距布设了25个台站观测近三年时间,由远震地震层析反演结果得到了华北板块、超高压变质带、扬子板块清晰的P波速度图像。华北板块具有简单的低速体形态,越过郯庐断裂向超高压变质带扩张,并平稳地由郯庐断裂向北延伸直到黄河以北的古城镇。Moho面和岩石圈深度分别为30～35km,75～80km;扬子板块为高速体,界于两者之间的苏鲁超高压变质带地壳的平均速度大于两侧板块,剖面上从日照到五莲-烟台断裂范围内除地壳为高速体外,30～60km深度范围内有一个高速体和一个低速体拼会在一起,构成了超高压变质带岩石圈最突出的构造特征。此高速体应为榴辉橄榄岩等超基性岩组成,它可能属于折返回来又被移动的超高压变质岩组合体,并与华北板块基底直接接触,超高压变质带的下界面深度为60km。下界面平直,可能意味着正在消退的造山带的山根,或是造山带的下一层Moho面?郯庐断裂带地壳出露的共四条带,比较陡的产状向深部延伸,并逐步向南倾,TLF2～TLF4在岩石圈底界处合并。

宽频地震方法技术在地震探测工作中的应用

在江苏东海中国大陆科学钻探址区进行了方法试验工作。使用法国生产的便携式3分量地震台站54台,并将各台的3个分量的记录道与3个垂直检波器串(6Hz和10Hz)相连,形成一个150多道的地震排列,进行了180km的反射和折射探测,总花费比常规反射剖面节省一半,获得了与常规方法类似的成果,提高了广角地震探测的分辨率。采用二维空间变量分离速度成像方法,利用广角地震波反射的“动校正”,使解释结果更加直观,获得了测区地震浅部的地壳速度精细结构。利用纵、横波联合解释,建立了大陆钻址区超高压变质带地区的地壳波速结构与泊松比结构。方法试验是成功的。

喜马拉雅造山带的地壳上地幔结构--近震反射观测结果

2002—2005年完成了穿越喜马拉雅山的宽频地震探测,采用了沿剖面紧密排列的台站布置并获得了近震中的反射波资料,这对地壳和岩石圈内部速度界面的研究有重要意义。地震数据及研究结果表明,青藏高原的地震主要发生于上地壳范围内,高原莫霍面反射波的纵波 PmP 与横波 SmS 波至清晰可辨且有很强的能量,在跨越雅鲁藏布江时 PmP 和 SmS 均发生了错动,表现为北深南浅。在改则至鲁谷沿线所记录到的发生在拉萨地块的 Fw21事件的地震数据中,拉萨地块内部的莫霍面反射波,尤其是 SmS 波至非常清晰连续,地壳纵波平均速度为 V_p=6.3km/s,表明拉萨地块内部 Moho 面平坦、连续,不存在突起与错位。在此 Moho 面之前出现壳内较强反射界面,埋深45km 可能正是下地壳的顶界面。P208事件中 PmP 和 SmS 均清晰可见,然而在距震中450km 及其以远地段存在两个清晰的震相 P_(LT)及 S_(LT),并且其能量很强,可能是位于160km 深处的岩石圈底界面的反映。根据对近震资料的分析研究,本文建立了该地区的地壳上地幔的结构模型。

沿雅鲁藏布江缝合带东坡、日喀则等蛇绿岩体磁异常特征及其找矿标志

航空磁测△T图上清楚显示出沿雅鲁藏布江缝合带具有南北两条航磁异常,地质研究确认沿雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩体呈带状东西向延续近2000km,但已知主要含铬蛇绿岩体分布于雅鲁藏布江南岸.在罗布莎和泽当地表观测到断续分布着含铬蛇绿岩体,地质研究程度较高,岩体规模不大.向西地表有出露日喀则岩体,再西段有当穷、普兰、东坡等规模巨大的岩体.航空磁测图上显示出日喀则、东坡、普兰、当穷等岩体与清晰的航磁异常对应.对上述岩体进行的地面磁测准确地确定了已知岩体与航磁异常的关系,位于雅鲁藏布江东段的罗布莎与泽当岩体属于其南部强航磁异常北缘的负异常范围内的小岩体.西部沿江含铬蛇绿岩体是断续分布的,呈短条带状或较大的三度体;地面磁测异常突出反映出地表岩体磁铁矿分布的不均匀性,在岩体边缘（包括近岩体围岩）的蛇纹石化较强,磁异常亦较强,并由此较准确地圈定出岩体范围.航磁异常反映出岩体内部有相对富积的磁性矿物和磁性体,它们可能来自深部含FeO、Fe2O3等矿物在岩浆上涌到上地壳由于蛇纹石化而生成了Fe3O4,当温度低于480℃时形成较强的磁性.反演计算了磁性体位于3-5km深度上,虽然蛇绿岩体及其围岩中存在的磁铁矿非直接来源于地幔物质,但含铬蛇绿岩体的岩浆物质是生成磁铁矿的主要物质贡献者.由此将航磁和地面磁测异常与大地电磁法、反射地震等方法结合可以给出岩体深部结构的地球物理特征,这有利于圈定找矿的远景地段.

青藏高原隆升对新疆天山山脉地壳-上地幔构造的影响

依据地震层析和接收函数的结果获得了天山山脉东段和西段的深部构造的速度图像,探讨了印度板块向北推进和青藏高原隆升对天山山脉造山作用的影响以及天山山脉不同地段的地壳上地幔构造的差异。克拉玛依—库车剖面上清楚地展示出,天山是由高速和低速的地体拼合而成。来自塔里木的高速体向北俯冲到天山达200km以下的深度,而来自准噶尔盆地的高速体则没有明显地向南推进,说明由南向北的推进是很强的,它是造成天山山脉继续隆升的主要动力,从而造就了天山山脉。天山山脉在Moho面以上的部分是中天山北缘断裂和中天山南缘断裂之间的低速体与两侧的高速体拼合成的,其南北宽度约350km,向深度延伸越过200km。塔里木盆地和准噶尔盆地均为高速体的范围,天山山脉东段Moho面以上的地壳部分,南部高速体有向北推进和俯冲的特征,但不明显。夹在两盆地之间的天山主要为低速体,仅在乌鲁木齐和北天山山前断裂以南有残留的高速体,深度不超过30km,这表明天山是由速度不同的地质体挤压而拼合成的。天山延伸到乌鲁木齐以东,向深部的延伸仅仅100km上下。在富蕴—库尔勒剖面上,塔里木板块向北的推进相对于克拉玛依—库车剖面有所减弱。天山西段表现出强烈的造山作用,向东逐步减缓,到达天山的东段,虽然天山深部的构造活动仍然在继续进行,地震活动频繁,可是,活动区域集中在天山底部不过100km上下。说明山根的范围比西部减少了近一半。

中、法两国联合进行青藏高原天然地震探测地壳结构的研究

中、法两国联合进行青藏高原天然地震探测地壳结构的研究姜枚，吕庆田，薛光琦（地质矿产部矿床地质研究所，北京１０００３７）根据中、法两国政府协议，由地质矿产部中国地质科学院与法国国家科研中心地球科学研究所和ＪｏｓｅＰｈ大学联合进行的青藏高原天然地震探测地...

青藏高原各地体的地壳-上地幔结构及其东西向的变化特征

青藏高原是由多个地体拼合而成的,在印度板块向北俯冲的长期作用下,各地体被挤压,地壳缩短,高原隆升。尽管在北北东向挤压作用下发生了高原的近南北向的断裂活动,但各地体本身的结构整体上保持相对稳定,不仅地壳浅部的地层、岩石、古生物保持着各自的特征,而且深部Moho面的变化和岩石圈的特征也是相似的。青藏高原的相距500km以上的2条宽频地震探测剖面的接收函数结果证实:高喜马拉雅地体、特提斯喜马拉雅地体、冈底斯地体、羌塘地体和巴颜喀拉地体在东西方向上保持着相近的速度特征。这充分说明,印度板块向北俯冲与青藏高原碰撞,引发各地体碰撞造山与高原隆升是地壳和岩石圈的整体构造运动,高原各地体,至少高原腹地仍然保持着大致相同的深部结构,Moho面、岩石圈底界面的深度和产状变化不大。

压电法在内蒙乌拉山某石英脉型金矿的试验

内蒙乌拉山金矿是与蚀变花岗岩、石英脉有关的金矿床,在蚀变岩、破碎带和石英脉中含有少量黄铁矿等硫化物与金伴生,因此查明石英脉、蚀变岩和破碎带中金属硫化物的分布范围,对于寻找金矿很有意义。区内石英岩脉多沿破碎带分布。

谈谈金矿物探方法及发展前景

在寻找金矿中,物探方法的主要任务是:查明探矿的断裂带、破碎带和蚀变带;圈定含矿岩体和岩层;确定弱矿化带;寻找石英脉和其它含矿岩脉。重力、磁法、激电法、甚低频电磁法等常规方法均有良好效果。试验工作表明,压电法、射电法及较电激电法是很有前途的方法;研究岩石矿物的热电性和热致光特征是值得重视的,对于矿产预测及评价含金矿性都有积极作用。

地学大断面对区域重力资料解释的意义

为了深化区域重力资料的解释，需要充分利用深地震测深等方法所提供的地壳及其深部资料。近几年我国完成的若干条地学大断面提供了这种可能。我们认为依据它为基础设计的较符合实际情况的重力密度模型，才会得到较为有效的解释结果；如果仅使用少量深地震测深点的资料去换算重力莫霍面是极不可靠的，由此作出的成矿预测也是不会正确的。新的重力模型应该包括地壳的多层结构、断块构造、变密度特征、莫霍面密度不均匀性和起伏不大、断裂产状在深部可能是平缓的剪切带等。而两层结构模型忽视了这些基本特征，解释结果没有实际意义。