山西断陷带地壳结构的接收函数研究

利用2006年8月到2008年3月北京大学在山西断陷带南部架设的两条东西向流动观测地震台阵记录的远震资料,提取各台站接收函数,然后进行倾斜叠加(Slant stack)和台阵偏移成像,获得了沿台阵横穿山西断陷带的地壳和上地幔的精细结构变化.研究结果显示,山西断陷带下面莫霍面存在明显不连续,莫霍面上隆约4～6 km,纵横波速比从两侧的1.75上升为山西断陷带内部2.0左右,且中、下地壳可能存在一个低速层.山西断陷带的构造模式沿相距140 km的两条剖面表现出明显差异:南端的临汾盆地为拉张作用下的纯剪切模式,向北转化为太原盆地的简单剪切模式.

鄂尔多斯东缘地震重定位及拉张盆地过渡区的地震分布特征

利用双差地震定位方法对鄂尔多斯东缘地区（34°N-41°N，110°E-115°E）2008年1月-2012年12月的中小地震进行了重新定位．重定位后，定位精度得到改善，震中分布更加集中．鄂尔多斯东缘拉张盆地内部震源深度较浅，大多小于13km，向盆地两端震源深度有加深的趋势，特别是太原盆地北端，临汾盆地北端，以及运城与临汾盆地之间的峨眉台地，震源深度可达20～25km左右．我们认为盆地内部地壳减薄，上地幔上隆，热作用导致地壳内部脆性层减薄，致使最大震源深度变浅；盆地之间的横向隆起区受区域应力场挤压剪切作用以及盆地内部上地幔上拱产生的水平向挤压力作用等，在横向隆起区与盆地接触带易产生应力集中，导致地震的发生，由于受脆性层厚度变化等的影响，在盆地向横向隆起区过渡部位出现震源深度加深的现象．鄂尔多斯东北缘地区地震分布弥散、震源深度相对较浅，可能与源自地幔的大范围深部热作用以及地壳脆性层厚度减薄有关．根据地震的空间分布特征，对部分盆地内部的断层特征进行了讨论．

华北克拉通中部地区背景噪声成像

利用华北地区的流动与固定地震观测台阵在2007年1月～12月期间的垂直分量记录,采用背景噪声层析成像方法获得了华北克拉通中部地区6～40 s的相速度和群速度分布图像.成像结果显示研究区地壳以及上地幔的速度结构存在很大的横向不均匀性.8～16 s的相速度以及8～20 s的群速度分布图像清晰地勾绘出华北地区盆地和隆起之间的边界.华北盆地以及山西断陷带呈明显的低速异常,表明相应区域存在较厚的沉积层并且在中、上地壳内存在低速带;而太行山隆起以及鄂尔多斯高原则呈现高速异常.相速度16～25 s以及群速度20～30 s的图像显示华北盆地由低速异常变为高速异常,表明华北盆地的地壳较薄.长周期(30～35 s)相速度图像表明华北盆地的上地幔顶部存在低速异常.华北盆地较薄的地壳和低速异常(明显低于全球平均水平),可能与该地区岩石圈减薄,软流圈物质上涌有关.8～35 s的群速度和相速度图像都显示,大同火山区是一个低速异常区,可能是由目前仍在活动的岩浆的加热而引起地壳升温造成的.

山西断陷盆地榆次经纬厂一带地热水勘查及同位素地球化学特征

山西断陷盆地蕴藏着巨大的地热资源,榆次经纬厂一带位于该盆地中部,地热水资源非常丰富。应用CSAMT法进行探测显示新生代厚度约2500～2700m,钻探取样水化学分析矿化度极高,含盐度接近于海水。D、O同位素分析表明比值接近雨水线,氚值很低,说明地热水补给源较远,交替更新的循环周期长,水流速迟缓,在含水层内储存时间较长,地热水年龄较老,几乎没有近代水混入。综合分析认为榆次经纬厂一带地热水由于大断裂构造的存在,使得该地热井水处于相对封闭半封闭的较特殊的古沉积地球化学环境,与周边岩溶地下水系统联系较弱,为滞流型无氚老水的水文地质特点。

山西断陷盆地地震目录最小完整性震级分析

地震目录的最小完整性震级M C是地震学中最基础、最重要的研究内容之一,也是表征台网监测能力的关键。以1970年至2012年山西断陷盆地地震目录为基础资料,利用"震级—序号"法、"最大曲率"法(MAXC)、90%和95%的拟合度GFT法,研究了山西断陷盆地地震目录最小完整性震级M C的时间演化特征。分析结果表明,1970年以来,随着山西测震台网的改造,M C逐步降低,尤其是"十五"数字化台网改造后,山西M L≥0.9地震基本完整,表明对地震的监测能力在逐步提升。

山西裂谷系的深部地球物理探测

综述了山西裂谷系近年来通过重力、工程爆破及测震、大地电磁测深、航磁资料反演、深地震测深等研究该地区地壳与上地馒结构的结果与进展。文中还提出了在本区继续开展地壳与上地幔细结构研究的任务与设想。