深部地球物理探测数据库研究进展

国土资源部（原地质矿产部）“深部地球物理探测数据共享与对比研究”项目组在1998－2000年期间取得如下主要进展：（1）调研了数据分布和保存状态，抢救，收集分散的数据（约40565km），按入库技术规定进行了整理，汇总入库。所收集的数据约占应收集数据的92％；（2）制定了7个专业方法数据入库技术规定；（3）建立了7个专业方法数据标准格式，初步实现了规范化和标准化技术研究，为抢救，收集分散在各单位和个人的数据并入库提供了技术准备；（4）实现了数据载体及数据格式转换及不同载体间的转换与传递，使用刻盘技术将数据保存在光盘上；（5）引进先进的系统软件，研制与建立了7个专业数据子库管理软件系统，数据共享和光盘库系统和总库管理系统。编写了各数据子库使用指南，管理员手册，数据字典，数据统一编码，研究中开发应用了GIS、MAPGIS等先进软件，将专业方法理论与计算机技术结合，实现数据快速存储，多功能查询；（6）探索研究了数据共享原则和办法，提出了可行方案，推动了深部地球物理探测数据共享工作。     

新疆天山（独山子）—西昆仑（泉水沟）地学断面地震与重力联合反演地壳构造特征

利用滑动平均的布格重力异常剖面结合地震资料和大地电磁资料,参考介质纵波速度与密度的经验转换关系,通过二维均匀介质模型人机交互式计算得到了新疆天山(独山子)-西昆仑(泉水沟)地学断面走廊域中心剖面的地壳构造特征.所得的反演结果表明,准噶尔盆地与北天山地体、中天山地体为一整体;准噶尔盆地和天山构造带的中、下地壳之间存在低密度层,但塔里木盆地不存在低密度层;由于受到南北两侧板块挤压,造成塔里木盆地的地壳结构在横向上似一南陡北缓、中部隆起的不对称"拱形"弯曲;塔里木盆地南缘与西昆仑构造带间呈"V型盆山耦合关系",其下方恰好是莫霍面上隆区.     

内蒙古中部索伦-林西缝合带封闭时代的古地磁分析

索伦-林西缝合带被认为是华北和西伯利亚地块间中亚洋（或古亚洲洋）最后闭合的界线。利用华北和西伯利亚地块的古地磁数据对比分析,结合相关地质资料,对两地块的碰撞拼合历史,以及位于两地块间相应的中亚洋盆最终闭合时代进行了分析。结果表明：(1)分隔华北和西伯利亚地块的中亚洋在晚泥盆世至晚石炭世期间进一步张开,纬度宽度扩大,大约在早二叠世初期,中亚洋达到最大纬度宽度,约39°;(2)早二叠世以后西伯利亚地块开始快速向南漂移,二叠纪末期（～250 Ma）和华北地块发生碰撞,导致索伦-林西缝合带的形成。     

青藏高原羌塘盆地中央隆起近地表速度结构的初至波层析成像试验

利用2条衔接并横过青藏高原羌塘盆地中央隆起的反射地震剖面探测数据,进行了初至波层析成像试验,以揭示羌塘中央隆起的表层结构特征。研究结果表明,大量的反射地震单炮记录初至清晰,长排列接收丰富了浅表构造趋势特征的信息,层析走时射线密度随地下构造的复杂程度而变化。层析反演得到的速度结构显示了高速层起伏剧烈的变化特征,其厚度与地表出露地层的年代负相关。深反射地震初至波走时层析成像可以提供丰富的地壳近地表结构信息。     

西藏和云南三江地区特提斯洋盆演化历史的古地磁分析

通过对华南、思茅、保山、缅泰、印支、羌塘、拉萨和喜马拉雅地块进行了古纬度和纬度运移量的对比分析,以确定西藏和云南西部三江地区主要地块的碰撞拼合历史,以及相应的特提斯洋盆演化时限。结果表明:①分隔保山和思茅地块的古特提斯洋可能于早志留世张开;②保山与思茅地块于晚二叠世碰撞,然后继续和华南地块、缅泰地块一起向北漂移,直到晚三叠世;③古特提斯洋年龄范围在早志留世至晚二叠世之间;④中特提斯洋年龄范围在早二叠世至早白垩世之间,在晚三叠世达到其最大纬度宽度,约42°;⑤雅鲁藏布江缝合带所代表的新特提斯洋于晚三叠世张开。     

川东北-大巴山盆山体系岩石圈结构及浅深变形耦合

近年来,盆山体系研究已经成为大陆动力学的热点和前沿领域之一。为了进一步理解大巴山前陆的构造演化,解决该区油气勘探的关键问题,中国地质科学院与中国石化南方公司合作,2007年完成了一条300km长的深地震反射剖面。基于深地震反射剖面提供的岩石圈结构的几何图式和深地震测深剖面提供的速度数据,作者分析了川东北-大巴山盆山体系的岩石圈结构特征,探讨了变形样式与岩石圈结构的关系,提出了对大巴山造山带形成的新认识。川东北-大巴山盆山体系继承了扬子克拉通基底。较大的岩石圈厚度和强度,导致扬子克拉通在与华北克拉通拼合后的陆内造山过程中, 将其收缩变形集中在其顶部而不是中下地壳,区域性的拆离层使盖层和基底解耦,结晶地壳保持弹性只出现大尺度的挠曲几乎没有横向缩短,故大巴山造山带表现为"薄皮"、"无根"的特征。大巴山造山带的席卷深度和变形样式主要受区域性的深部滑脱面控制,该滑脱面发育于寒武系底部泥岩层内,由TWT 4 .0s反射所指示。沿该滑脱面,城口断裂将南秦岭震旦系和古生界地层逆冲到浅表并向南西推覆60km叠置于四川盆地中-古生界地层之上;且镇巴断裂和城口断裂均收敛于该滑脱层,其下伏的变质岩层基本未卷入变形。     

用陆块旋转解释藏东南渐新世—中新世伸展作用——来自点苍山及邻区变质核杂岩的证据

沿红河断裂带(RRFZ)分布的点苍山变质核杂岩是一个不完整的变质核杂岩,它由两个特征迥异的单元组成,包括被同构造二长花岗岩侵入角闪岩相构造岩组成的下盘和绿片岩相的拆离断层带。下盘岩石包括具有高温构造组合,具有指示左行走滑剪切运动方向的L型糜棱岩或LS型糜棱岩。拆离断层带是一个上盘向E到SE伸展剪切的低温剪切带,由具有剪应变和压应变的典型S-L糜棱岩构成。低温构造岩也包括发育于下盘的几个糜棱岩化似斑状二长花岗岩侵入体。变质核杂岩与西侧覆盖未变质的中生代沉积岩并置,东部受第四纪断层作用影响为沿洱海分布的更新世—全新世沉积盆地。通过对点苍山变质核杂岩的构造研究,结合邻区变质核杂岩的地质年代学及古地磁学分析,我们认为:位于东南亚红河断裂和实皆断裂带之间的扇形区域内出现的变质核杂岩与渐新世—中新世时期区域性伸展作用有关,而伸展作用是由印支地块的差异性旋转产生的,其原因是由于约33Ma开始斜向俯冲的印度板块的顺时针旋转和回退所致。     

青藏高原北缘重力场研究

根据实测阿尔干—老茫崖、格尔木—额济纳旗两条重力剖面获得的资料,研究了青藏高原北缘重力场特征。划分出5个二级构造单元及11条较大断裂,计算并分析了研究区内Airy重力均衡异常与新构造运动的关系。利用重震联合反演结果,浅析了地壳—上地幔构造及密度分布特点,指出研究区内莫霍界面最深处在青海哈拉湖地区,达65km,新疆阿尔干最浅,只有39km。推测北祁连褶皱带中的中祁连断裂及阿尔金断裂系是青藏高原块体的北界。     

台湾海峡及邻区地球物理特征及地壳密度结构

本文对台湾海峡及邻区的岩石物理性质和重力、磁力异常进行了分析研究。在此基础上,利用地震资料进行约束,对过台湾岛中部和南部恒春半岛的两条重力剖面进行了定量计算,并对建立的地壳密度结构进行了分析。研究表明,在台湾岛中部,欧亚大陆板块与菲律宾海板块碰撞,导致地壳增厚的模型更为符合迄今为止的地球物理探测结果。而台湾岛南部的地壳密度结构揭示了,属于欧亚大陆的南海板块向菲律宾海板块下俯冲的地壳密度分布。     

残余壳根与"三明治"结构——燕山造山带中段地壳结构的主要特征

摘要昌黎一承德一达莱诺尔宽角反射／折射地震剖面完成于1985年,呈NW向横过燕山造山带中段,部分测段与2002年实施的120km深反射地震剖面重合。为获得区域深部构造背景并在与反射地震剖面交互解释基础上,对该剖面的4炮原始资料进行了处理、解释,获得了一个厚35-38km,局部残余壳根,夹有低速层的“三明治”式的地壳结构模型。该结构样式明显不同于板缘俯冲／碰撞造山带常见的楔入（挤入）样式,也区别于澳大利亚Alice Spring造山带的厚皮变形样式,在世界陆内造山带中独具特色。燕山造山带的地壳结构模型暗示该区保持着中生代区域收缩变形形成的地壳结构基本格架,下地壳和Moho的特征显示了后期区域性伸展作用的影响。