青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构的研究是认识该区域地壳上地幔的构造形变及高原内部物质向东运移的重要手段。通过搜集四川区域数字地震台站和野外临时地震台站记录的观测资料,采用接收函数共转换点(CCP)偏移叠加成像方法对青藏高原东缘深部结构研究。研究结果揭示:青藏高原东缘的地壳厚度比四川盆地的地壳厚度大10~20km;在青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带,莫霍面处存在大幅度的垂向错断和变形。从青藏高原东缘到四川盆地,岩石圈与软流圈分界面(LAB)显示出深度逐步增加、410km间断面深度则有变浅的趋势。在地壳的下界面和LAB界面间以及LAB界面与410km间断面间也存在多条不连续的分层。青藏高原东缘和四川盆地的LAB界面的下方都有明显的低速层分布,但它们之间存在差别,四川盆地的LAB界面的下方低速层分布较为完整,而青藏高原东缘LAB界面下方的低速层分布中可见离散的高速块体分布。青藏高原东缘与四川盆地深部结构的明显差异,体现了该地区的深部地球动力学背景的复杂性。     

利用H-Kappa方法反演中国地区台站下地壳厚度

近年来,接收函数已经成为一种重要的计算地壳厚度的方法,它是利用直达P波和Moho面转换S波震相的到时和振幅差来反演计算地壳的厚度和速度结构的.本文在传统的接收函数基础上,采用了多次反射波能量扫描求极大值和波形叠加反演的方法(H-Kappa方法).该方法虽然需要较大的数据量,且要求数据的覆盖范围大,但具有能够同时快速准确地计算出地壳厚度H和Kappa值的突出优点.本文计算了中国国家台网记录到的大量震中距满足30°～90°、震级在5.5～7.0的远震P波的接收函数,从中挑选出了2 233个信噪比较高、震相清晰的接收函数进行H-Kappa方法反演.结果表明中国东部台站下方的地壳厚度为33～36 km, 中部地区的地壳厚度为38～45 km, 而青藏高原地区台站下方的地壳厚度则高达73 km左右.总体上看,青藏高原地区的地壳厚度最大,天山、准格尔盆地、内蒙古大部地区次之,中国华南沿海一带地壳厚度更小,呈现出地壳厚度自西到东逐渐减薄的规律.     

中国东部大陆地区岩石圈热结构特征

根据最新汇编的热流数据,对我国东部大陆地区岩石圈热结构进行了研究,编制出我国东部大陆地区大地热流图、中国东部大陆莫霍面温度图以及中国东部大陆"热”岩石圈厚度图.在此基础上,对我国东部岩石圈划分出5个\\"热-构造区”:华南、扬子、华北、西伯利亚和松辽.自南向北,它们冷、热相间,并具有各自独特的岩石圈热结构特征.从整体上来讲,我国东部地区热流变化范围大,在30～140mW/m2之间,均值为(61.9±14.8)mW/m2.莫霍面温度多在500～850℃之间,"热”岩石圈厚度多在60～100km左右,岩石圈热结构总体上属于"冷壳热幔”型.中国东部大陆地区岩石圈热结构特征明显受中、新生代不同的深部地球动力学过程所控制.     

济阳坳陷岩石圈热结构的二维模拟

基于济阳坳陷的深反射／折射地震测深资料以及华北地区地温场资料和地震波速度（υp）与放射性生热率（A）的实验关系,建立了二维稳态热传导模型,模拟了济阳坳陷岩石层温度分布．研究表明：壳幔边界温度与地壳厚度密切相关,地壳厚度大的地区壳幔边界温度相对较高,约为600～650℃,地壳厚度小的地区壳幔边界温度相对较低,在510～550℃之间;该地区居里面深度在30km左右,与Moho面的深度近似;计算得到该地区热岩石圈厚度在81-102km之间,其分布形态与莫霍面的分布形态相近．     

川滇地区地壳结构的虚拟地表震源 反射测深法研究

基于中国地震局地质研究所在中国四川西部布设的流动地震观测台阵数据,用近年发展起来的虚拟地表震源反射测深方法研究川滇地区的地壳结构。结果表明,川滇地块、松潘-甘孜地块和杨子地块3个地块虚拟地表震源反射测深的莫霍面深度存在明显差异:1)四川盆地为40 km左右;2)川滇地块为45~50 km;3)松潘-甘孜地块为30~40 km。四川盆地虚拟地表震源反射测深的莫霍面深度与艾里重力均衡模型所预测的结果基本上一致,而川滇地块和松潘-甘孜地块虚拟地表震源反射测深的莫霍面深度明显小于前人得到的接收函数莫霍面深度和艾里重力均衡模型预测的结果。可能与四川盆地地壳结构简单,而川滇地块及松潘-甘孜地块地壳结构复杂有关。同时,结果显示,在鲜水河断裂和安宁河断裂处虚拟地表震源反射测深的莫霍面深度明显变浅,可能与这些深大断裂处地幔物质的上涌有关。研究结果可为认识青藏高原东南缘的构造变形模式提供新的约束。     

四川盆地及周缘地区五峰—龙马溪组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区上奥陶统-下志留统五峰-龙马溪组黑色页岩的基础地质特征,并对该层页岩气前景进行评价。通过野外露头、钻井和地震剖面资料研究表明,四川盆地及周缘地区五峰-龙马溪组泥页岩分布于环乐山-龙女寺和黔中加里东古隆起地区,向川南、川北和川东方向逐渐变厚,厚度达200～500m;其中黑色页岩厚度的分布趋势与之相似,一般为20～80m。有机碳质量分数>1%,属腐泥型Ⅰ型干酪根,一般Ro>2%。黑色页岩段为海侵至最大海平面时的沉积产物,现今埋藏较浅,盆地内川南地区埋深1.5～3km,鄂西渝东地区埋深1.5～3km。川东及鄂西渝东过渡带埋深2～3.5km的黑色页岩段将是页岩气勘探的主要目标区,大巴山前缘是未来勘探的潜在有利区。     

四川盆地及周缘地区牛蹄塘组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区下寒武统牛蹄塘组页岩的基础地质概况,并对牛蹄塘组页岩气前景进行评价。通过野外露头和盆地内的钻井资料分析,结果表明牛蹄塘组页岩除川西有剥蚀外,其他地区都有分布,且黑色页岩段厚度大,主要集中在下段;由川中地区向北、向东和向南3个方向分布,厚度一般在40m以上;有机碳含量高,多数地区有机碳的质量分数>2%;页岩已达成熟晚期—过成熟早期。该套页岩埋藏较深,演化时间长,保存条件复杂,因此勘探开发均有难度。四川盆地的西部、北部和东部,牛蹄塘组页岩埋深超过7km,只能作为页岩气勘探潜力区;勘探最有利的地区是川南地区,其次有利的地区为鄂西渝东地区。     

中国大陆东部盆地构造动力学分析

在中国大陆东部地区,松辽、渤海湾和苏北等一系列中、新生代大中型含油气盆地与郯庐断裂具有密切的时空关系。郯庐断裂活动是邻近地区断裂变形、深部物质作用、岩石圈减薄、岩浆作用以及盆地形成和演化的主要控制因素。断裂活动和盆地动力学过程可以分为３个阶段。①在印支至早燕山运动期间,由于太平洋板块向北西俯冲,郯断断裂发生大规模左行压扭活动。在松辽地区,派生的应力场使早期的地壳断裂成为郯庐断裂的分支,并发生张剪变     

台西南盆地岩石圈伸展及裂后沉降特征分析

计算有效弹性厚度和不同尺度的拉张因子,并结合裂后的沉积记录可以反映一个伸展性盆地的形成演化特征.运用基于弹性梁模型和挠曲均衡原理的二维构造模拟软件重点对横穿台西南盆地的一条地震地质剖面进行模拟.分析结果表明:1.5km为台西南盆地最合适的有效弹性厚度;岩石圈尺度的拉张因子在1.2～4.8之间,上地壳尺度的拉张因子在1.0～1.2之间,全地壳尺度的拉张因子在1.1～3.0之间,岩石圈伸展具有横向的非均质性和深度的依赖性;台西南盆地裂后阶段受陆架坡折形成、东沙运动两期构造运动影响较大,不同于典型伸展性盆地裂后沉降模式,沉降特征无明显规律性.     

青藏高原东缘中生代若尔盖古高原的发现及其地质意义

40 Ma B.P."原青藏高原"的提出使得青藏高原的早期隆升历史受到越来越多的关注,但其向东的延伸情况不明。青藏高原东缘若尔盖高原、龙门山冲断带和四川盆地有机地构建了一个完整的原-山-盆体系,成为揭示青藏高原隆升和生长的理想场所,而位于高原内部若尔盖地块的红参1井更为此提供了宝贵素材。基于红参1井的构造恢复和低温热年代学研究结果,结合区域上已有的低温热年代学和古高程数据,提出青藏高原东缘在早新生代印-亚大陆碰撞之前就已形成了高原,称之为若尔盖古高原,并从基底构造属性、构造变形、地壳缩短与增厚、沉积记录等方面对其进行了论证。红参1井钻井剖面构造恢复结果揭示所钻遇7 000余米的三叠系复理石层系实际上有46%的厚度是由构造重复所致,连同广泛发育的晚三叠世埃达克质花岗岩以及利用中性岩浆岩Sr/Y比值估算的地壳厚度,共同表明青藏高原东部松潘-甘孜地区在晚三叠世就已发生了实质性的地壳加厚。红参1井多重低温热年代学[锆石(U-Th)/He,磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He]测试结果揭示若尔盖地块分别在白垩纪中期(约120 Ma B.P.和约80 Ma B.P.)经历了2次快速的冷却事件,累计剥蚀厚度达5 km,之后转入极其缓慢的冷却过程,暗示其已进入高原化阶段;而在整个新生代期间处于近乎"零"剥蚀的状态而被动地抬升到现今高度(不同于常见的山脉隆升,地块隆升代表了一定范围的区域整体抬升)。因此,青藏高原东部若尔盖地块最晚在白垩纪末期就已形成高原,即若尔盖古高原,其范围可能包括三叠系复理石层系覆盖的大部分松潘-甘孜地区,并可能向西与羌塘古高原相连,构成羌塘-若尔盖古高原。若尔盖古高原的形成不仅造成四川盆地西缘在白垩纪中期出现了重要的物源转变,更重要的是加剧了青藏高原东缘白垩纪气候干旱化,出现了大量沙漠沉积和膏盐沉积。若尔盖古高原的发现不仅有助于深化对青藏高原隆升和生长过程的理解,也将引发对青藏高原形成机制的重新思考以及对其气候-环境-资源效应的关注。     

四川盆地古地温梯度和中-新生代构造热历史

根据27口井的镜质体反射率剖面,恢复了四川盆地早白垩世末—古新世时的古地温梯度.结果表明,古地温梯度介于20~25℃.km-1,总体呈南部略大于北部、东部大于西部的分布特征.根据古今地温梯度的对比,川西坳陷新生代早期以来地温梯度没有明显的变化,川东和川东北地区晚中生代以来地温梯度下降,而川中和川南地区晚中生代以来地温梯度升高.结合构造演化背景分析,盆地中新生代热历史主要受二叠纪末期的构造热事件、中生代晚期以来岩石圈厚度演化以及现今活动构造的影响.其中,二叠纪末期的构造热事件波及盆地大部分地区;现今活动构造对川南地区有明显的影响;中生代晚期以来的岩石圈厚度演化,可能是控制中新生代盆地大部分地区热历史的主要因素.     

功率谱法反演青藏高原居里等温面

应用NGDC-720-V3地磁场模型,计算得到青藏高原岩石圈磁异常数据,经过滤波、微分化极后,根据径向平均功率谱反演法得到青藏高原居里等温面深度分布.结果表明,这一地区居里等温面深度在23~42 km.研究还表明,青藏高原居里等温面的深度分布与该区的地质构造和地壳热结构具有一定的对应关系.     

中国大陆东部盆地构造动力学分析

在中国大陆东部地区,松辽、渤海湾和苏北等—系列中、新生代大中型含油气盆地与郯庐断裂具有密切的时空关系。郯庐断裂活动是邻近地区断裂变形、深部物质作用、岩石圈减薄、岩浆作用以及盆地形成和演化的主要控制因素。断裂活动和盆地动力学过程可以分为３个阶段。①在印支至早燕山运动期间,由于太平洋板块向北西俯冲,郯庐断裂发生大规模左行压扭活动。在松辽地区,派生的应力场使早期的地壳断裂成为郯庐断裂的分支,并发生张剪变形;在渤海湾和苏北地区,早期的两组剪切断裂联合成北凸的弧形断裂。由于断裂的触发与减压作用,地壳上部进一步张裂,形成断陷盆地。②从晚侏罗世开始至早白垩世,太平洋板块的俯冲作用时强时弱,郯庐断裂压扭与拉张裂陷交替进行。同时,由于重力均衡和深部幔隆的收缩作用,使松辽盆地整体下沉,渤海湾和苏北地区仍是幔隆和断陷盆地形成时期。③新生代期间,郯庐断裂分段活动,由于印度板块与欧亚板块的强烈碰撞效应,渤海湾、苏北地区和郯庐断裂带南段共同受到北西—南东方向的伸展变形,地幔再次拱升,渤海湾和苏北盆地形成     

四川盆地某些红色泥岩含水层及其农灌意义

四川盆地是一个大型的构造兼沉积盆地,面积约二十万平方公里。盆地地表百分之八十以上的面积,分布着巨厚的(厚度一般在三千米以上)中生代红色地层,故一向有四川红色盆地之称。四川盆地是我国主要的农业区之一。“水利是农业的命脉”。盆地里面耕地多集中     

中国及相邻区域岩石圈结构及动力学意义

中国大陆及邻近陆域海域是晚古生代以来由多个较小的板块或地块汇聚形成的.中生代亚洲东部岩石圈拉张解体和减薄.古新世印度板块与欧亚板块碰撞引起地壳缩短隆升,形成青藏高原和喜马拉雅造山带.根据中国大陆及相邻区域天然地震、人工地震及其他地学资料, 采用多学科多手段进行反演.对沉积层、地壳、岩石圈厚度进行研究,探讨中国大陆及相邻陆域海域岩石圈结构特征及深部动力学问题.     

川西南新生代构造作用以及四川原型盆地的破坏

目的 研究四川原型盆地的破坏过程.方法 川西南构造变形野外研究.结果 川西南山地的隆起破坏了四川原型盆地,大凉山中生代凹陷以及楚雄盆地原本可能是四川原型盆地的组成部分.川西南山地的隆升与两个背斜构造的形成有关:牛栏江背斜的形成造成川西南的隆起,始于北西一南东向挤压,是北西一南东向紫云一罗甸断裂的左行走滑引发的,该断裂是协调四川盆地顺时针旋转运动的主干断裂之一.结论 川西南隆起受控于两次构造事件,分别发生在晚古新世或渐新世,导致四川原型盆地的破坏,楚雄盆地向西挤出.晚新生代,随着青藏高原沿鲜水河一小江断裂左行走滑断裂挤入扬子西缘,川西南发生北西一南东向挤压,由此形成大渡河背斜,与此同时,楚雄盆地沿小江断裂向南运动并位移至现今的位置.     

川西北断块东部区域活动构造体系及其对地震活动的控制作用

川西北倒三角形断块东部区域地处青藏高原东部边缘地带,跨川西北高原及其与四川盆地过渡带的高山峡谷区.由其南东侧边界活动断裂即龙门山北东向活动断裂带,北侧边界活动断裂即西秦岭近东西向构造带的南缘活动断裂带,断块内部近南北向岷山隆起断裂带的岷江与虎牙断裂等活动断裂带组合,构成了本区由西向东逐渐收敛的平卧"A"字形活动构造体系.在该活动构造体系的控制和强大的近东西向构造应力场的驱动下,川西北断块沿两侧边界活动断裂向东强力楔入,于武都、文县-平武、青川"构造急剧收口带"之西侧,沿东经104°线附近形成了一个近南北向展布、地跨三大构造单元的统一强震活动带.而在该带的东、西两侧地区,地震活动则明显减弱.强震沿该带有规律地南、北往返迁移和重复发生.     

四川盆地地表剥蚀量恢复及其意义

磷灰石裂变径迹(AFT)热隆升史模拟能够定量恢复盆地四维动态热隆升剥蚀过程.根据四川盆地93件磷灰石裂变径迹样品定量热史模拟表明,晚白垩世以来盆地发生了广泛的阶段式抬升剥蚀作用,即晚白垩世(～65 Ma前)快速隆升剥蚀、古近纪(65～23 Ma前左右)缓慢隆升剥蚀、新近纪(23 Ma前至今)快速隆升剥蚀.晚白垩世至今盆地范围内隆升剥蚀总厚度普遍大于2.5 km,新近纪快速隆升剥蚀幅度普遍大于1 km.进一步结合31组镜质体反射率反演校正剥蚀量数据,编绘阶段性(晚白垩世以来和新近纪)四川盆地地表剥蚀量等厚图,综合表明晚白垩世以来四川盆地隆升剥蚀量等值线展布格局发生根本变化,即早期主要以NE向展布格局为主(具近NE向和E-W向特征),新近纪则主要以近E-W向展布格局、盆地南北分异(北部地区隆升剥蚀量普遍小于2 km,南部地区普遍大于2 km)为主.四川盆地大中型油气田空间分布与晚中生代-新生代低剥蚀量具有密切联系.     

中国东部大陆内部中生代盆地分布特征与地球动力学背景探讨

在编制和分析中国东部大陆内部中生代盆地分布图的基础上,对中国东部大陆内部的松辽盆地,辽西盆地群,渤海湾地区盆地分布,规模等进行了对比,认为是由于地球动力学背景,岩石圈厚度等不同所致,并提出中国东部内部的大陆盆地动力学模式,即伊泽奈崎板块以不同角度的对欧亚板块的俯冲,同时认为华北板块与华南板块撞后期效应不容忽视。     

塔里木盆地深部构造与震旦纪裂谷

塔里木盆地是一个发育在塔里木反块中部的大型克拉通盆地，它位于一近东西向展布的地幔隆起之上，其地壳厚度为４１～５０ｋｍ。盆地基底结构复杂，由太古界—下元古界深变质岩系和中上元古界浅变质岩系经８００Ｍａ前的热构造事件拼合固结而成。基底四周被深大断裂切割，控制和影响着盆地的形成与演化。震旦纪，岩石圈伸展分裂，塔里木盆地南北缘均为被动大陆边缘，其裂谷作用具有北强南弱东强西弱的特点。因此，在盆地部形成夭折裂谷，盆地西南则表现为克拉通内坳陷