呼包盆地第四纪地层与环境演化

通过对呼包盆地钻孔岩芯进行系统的岩石学、年代学和孢粉带的分析,综合盆地已有的研究成果,并与邻区对比,划分了盆地第四纪地层单位,同时探讨了河套古湖泊在第四纪的演化特征。结果为:1)剖面存在两个假整合接触面(Q1/Q2和Q2/Q3),可划分为4个沉积旋回,7个孢粉带。2)剖面第四纪地层从下至上依次可划分下更新统(1070±150～844±126kaB·P.)、中更新统沟子板组(520±78～271±40kaB·P.)、上更新统萨拉乌苏组和城川组(108·7±7·8～14·80±1·03kaB·P.),以及全新统。3)河套盆地在第四纪存在4个古湖泊发育时期,即早更新世(80·0～107·0万年或更早),湖盆处于强氧化环境;中更新世早期(43·0～45·1万年),湖盆氧化强度降低;中更新世晚期(19·2～38·5万年),湖盆处于强烈的还原环境;晚更新世(2·4～11·3万年),湖盆处于还原环境。其间隔期为湖泊消亡或大规模萎缩时期,意味着盆地停止下降甚至处于上升隆起的剥蚀状态。

晚更新世晚期呼包盆地环境演化与地貌响应

对大青山山前台地沉积地层剖面的沉积学、年代学研究结果表明,晚更新世晚期呼包盆地环境发生过两次重大转变。约47-28kaB.P.的呼包盆地湖泊水位一直维持着较高的水平,湖相沉积沿河伸入大青山内;约28kaB.P.以后,湖泊逐渐退缩,山区及山前地带沉积特征转为以河流加积为主,并一直维持到约22kaB.P.;此后山区河流由加积转变为下切,最大下切深度达100m。断裂两侧的地貌分析表明,在约22kaB.P.之前大青山山前断裂的构造活动不明显;约28kaB.P.的湖泊-河流转换事件是与区域性的气候变化有关。约22kaB.P.的环境突变事件主要由大青山山前断裂的构造活动引起,其垂向活动速率约为4-6mm/a;晚更新世晚期以来大青山山前断裂的稳定时期对应呼包盆地的湖相环境时期,而断裂的强烈活动时期对应气候的冷干时期。

呼包盆地周缘壳、幔结构研究

对呼包盆地周边七个台站的远震接收函数研究表明:研究区地壳厚度为43-46 km,地壳速度比和S波速度结构均无异常;阴山造山带岩石圈埋深为65-85 km,且上地慢S波平均速度偏低,是典型的异常地慢区.根据S波速度结构和地壳厚度随地形高程反比的变化关系,以及地表广泛出露的慢源玄武岩分布,推测该区地慢深部热物质上涌是阴山造山带隆升的原因之一.上升的软流层物质与地慢发生交代、侵蚀作用导致岩石圈减薄,S波速度降低.呼包盆地的形成可能与深部物质上涌造成的拉张效应有关.

CSAMT与地震法在呼包盆地东南部地热勘查中的应用

内蒙古呼包盆地内蕴藏着较丰富的地热资源,但多开发于盆地的北部。为探明盆地南部地热地质条件,采用CSAMT与二维地震相结合的方法开展了地热资源的勘查。通过对获取数据的反演,充分利用不同物探方法的技术特点,对比分析了电性结构与地震断面处的地层、断裂和水文地质信息,结合地质资料进行了综合成果解释。初步探明了勘查区深部断裂的分布、地质结构等地热地质条件,为该盆地总体地热资源的综合评价与远景预测提供了地球物理勘测与地质调查依据。

呼和浩特—包头盆地岩石圈细结构的深地震反射探测

跨呼和浩特-包头盆地（以下简称“呼包盆地”）完成的91.8km长的深地震反射剖面,揭示了呼包盆地的岩石圈精细结构和断裂的深、浅构造特征.结果表明,本区地壳和岩石圈具有清晰的层状反射结构特征,其中,地壳厚度约45~48km,岩石圈厚度约82~87km.莫霍面在大青山之下出现约3.5km的抬升,暗示大青山的隆升不是因为地壳物质增厚所致,即大青山可能不存在“山根”.呼包盆地为南浅、北深的“箕状”断陷盆地,盆地沉积层最厚处位于大青山山前,其厚度约为7~8km.鄂尔多斯北缘断裂和大青山山前断裂作为呼包盆地的南、北边界断裂,在剖面上均表现为由3~4条断裂组成的“Y”字形断裂构造,它们对呼包盆地的形成、地层沉积、基底变形和地震活动都有重要的控制作用.剖面揭示的岩石圈深断裂位于大青山山前断裂的下方,该断裂向上进入上地壳,向下切割中-下地壳、莫霍面,进入上地幔.深断裂的存在为深部热物质的上涌与能量强烈交换提供了通道,而上涌的软流层物质与岩石圈地幔发生交代和侵蚀作用导致岩石圈减薄.

河套地震带中小地震重新定位

采用内蒙古地震台网2010年至2022年地震观测报告,选取河套地震带定位地震的震相数据,经过数据检验和筛选后,采用双差定位方法对地震重新定位,获得343个地震的重新定位结果,重新定位后地震在空间和深度上的分布更加收敛,震源深度范围分布在5 km~20 km范围,优势深度分布10 km,震源深度在空间上有差异性,水平方向和垂直方向的定位误差集中分布在0~5 km范围,优势分布在2 km左右。绘制了5个沿纬度的剖面图,揭示不同区域地震在深度上的分布特征,反映了构造的形态,剖面图显示,呼包盆地内部地震深度较边界浅,白彦花盆地剖面图显示多条平行南倾断裂,达拉特旗存在北倾的断裂,呼包盆地呈Y形构造。