湖南麻阳盆地深部电性特征及对构造和地热资源的指示

湖南麻阳盆地位于雪峰山隆起区,地热资源丰富。为了解盆地深部结构,分析地热资源的来源,利用区内同点位采集的音频大地电磁及大地电磁剖面开展二维反演。为保证最终获得的电性结构的可靠性,首先基于相位张量对观测数据开展了维性判别、主轴方位角统计等定性分析确定了张量阻抗旋转角度。然后对比了自适应正则和L曲线正则判优2种反演策略,利用简化模型的正反演试算证明了L曲线策略所得结果更客观真实,并通过L曲线策略反演,获得了麻阳盆地的电性结构模型。最后,结合先验地质信息,识别出3条断裂的深部延展情况,并认为麻阳盆地深部高阻隆起区大致反映了盆地结晶基底隆起的范围。反演所得电性模型显示,麻阳盆地深部存在大范围高导区,推测为部分熔融的热物质,作为深部热源向上传递热量,而浅部存在的高阻体作为盖层,为地热的保存提供了有利条件,二者之间的断裂沟通了浅部和深部,最终,在麻阳县形成温泉。研究结果说明,该带还具有较大的地热资源前景。

黑龙江多宝山矿集区岩石圈结构:孙吴-劲松廊带深地震反射与大地电磁联合探测结果

探测造山带岩石圈精细结构,是探讨造山与成矿作用最有效的手段。2019年,在黑龙江省西北部孙吴-劲松廊带域,中国地质科学院完成了一条横跨黑河-贺根山缝合带北段和多宝山矿集区北西—南东向185 km长的深地震反射剖面,以及5条总计174点的大地电磁测深(宽频、音频)剖面。结果显示,多宝山矿集区的莫霍面深度在33 km(TWT 11 s)左右,呈现断续可追踪形态,其东侧中、下地壳识别出一套向西倾斜并延伸至上地幔的反射体,其倾角约为25°,推断为嫩江洋俯冲遗迹。在多宝山矿集区的西侧识别出整体向东倾斜的壳幔反射特征,表明蒙古-鄂霍茨克构造域影响范围已至黑河-贺根山缝合带。多宝山矿集区上地壳围限于卧都河—罕达汽之间的“V”形构造带中,中下地壳垂向上发育一系列长10 km左右的强反射层,解释为残留的岩浆通道。多宝山矿集区下地壳的高导体可延伸至地幔,与其上高导异常C4呈蘑菇云状展布,并与矿床的位置在空间上存在一致性,指示了幔源物质的侵入。近地表速度结构整体速度变化在1900~6100 m/s之间,高速体界面起伏较大且埋深较浅,是寻找隐伏金矿的有利区域,铜山铜矿和多宝山铜矿的斑岩岩体虽被隐伏断裂阻隔,但在深部相连,地下2000 m以内仍有很好的资源潜力。本项调查研究将浅层矿床分布与岩石圈结构联系起来,为深入研究与古老地壳缝合带与复合造山作用相联系的多宝山矿集区的地质背景提供了新视野。

华南陆块及邻区岩石圈热结构特征与构造指示

华南陆块既是全球构造的重要组成部分,又是地质构造演化极复杂的区域。目前华南陆块与青藏高原东缘的耦合关系存在较大争议。岩石圈热结构中蕴含着丰富的构造变形、地质演化过程及地球动力学信息,可为深入认识华南陆块与青藏高原东缘的耦合关系提供有效约束。基于居里面深度和大地热流数据之间的函数关系,融合得到高空间分辨率的综合大地热流数据。并通过稳态热传导方程和综合大地热流数据,以及地震横波速度与温度之间关系,构建出华南陆块及邻区岩石圈热结构。通过分析岩石圈热结构中的壳幔热流分配、莫霍面温度与热岩石圈厚度结果,发现华夏地块、华北板块、江南造山带东北部和扬子地块东部属于“冷壳热幔”结构,而四川盆地和松潘-甘孜地块属于“热壳冷幔”结构;古太平洋板块向华南陆块的北西向俯冲和后撤作用可能是导致莫霍面温度与热岩石圈厚度变化趋势由北西向南东方向升高/增厚的原因。华南陆块与青藏高原东缘呈现相向运动,在地壳浅部,松潘-甘孜地块残留的刚性块体与扬子地块碰撞形成龙门山断裂带;而在地壳深部,扬子地块西缘受松潘-甘孜地块地壳熔融流体和深部热物质上涌引起的高温热侵蚀作用影响,逐步散失低温稳定性质。