中国东部海区岩石层结构的区域综合地球物理研究

结合新一轮编图工作的开展,中国东部海区重、磁平面图件在拼入新资料同时,也包含了邻区朝鲜半岛,台湾岛,日本海,菲律宾海等地区的资料.本文在此基础上综合分析研究区重、磁异常特征,利用重、磁资料反演莫霍面、居里面,进而求取了热岩石层底界面,对重、磁数据进行了突出断裂带信息的处理,确定了13条重要断裂带的展布,将研究区划分为8个块体和4个结合带,它们具有"东西成带、南北分块"的特征,是"2条锋线"作用的产物.研究表明,江—绍断裂带向东延伸进入海区,虽然受东海陆架西缘断裂带的切割,但仍继续往东延伸,可能延至朝鲜半岛南端与济州岛南缘断裂带相接;在朝鲜半岛西缘地球物理场存在NNW—NW的明显界线,可解释为断裂带,称之黄海东缘断裂带,中国大陆东部的五莲—青岛断裂带与黄海东缘断裂带和济州岛南缘断裂带共同构成中朝和扬子块体的边界.     

中国东部及其邻域地球物理场特征与大地构造意义

在分析中国东部及其邻域海陆地区的重力场、磁场、电性结构与深地震测深资料的基础上,探讨了地球物理场的大地构造意义及大地构造演化．指出中国东部及其邻域具有东西分带、南北分块的特征,它是由不同结构性质的东北、华北、扬子和华南四大块体组成,并于不同时代碰撞、拼合到一起,经历了五幕演化史．     

中国东部及其邻域地球物理场特征与大地构造意义

在分析中国东部及其邻域海陆地区的重力场、磁场、电性结构与深地震测深资料的基础上，探讨了地球物理场的大地构造意义及大地构造演化．指出中国东部及其邻域具有东西分带、南北分块的特征，它是由不同结构性质的东北、华北、扬子和华南四大块体组成，并于不同时代碰撞、拼合到一起，经历了五幕演化史．     

中国东部大陆岩石层壳──幔结构比值R与动力学特征

根据前人和作者最新深部地球物理探测研究成果,完成了中国东部大陆（１０５°Ｅ以东）１°×１°壳－幔结构比值Ｒ（Ｒ＝Ｃ／Ｌ,Ｃ为地壳厚度,Ｌ为岩石层厚度）分布图的编绘．研究了Ｒ值分布与东部大陆岩石层分块、大地构造形态特征;Ｒ值分布与东部大陆地震活动的非均匀性特征;Ｒ值分布的动力学内涵．结果表明：１．Ｒ值等值线特征反映了岩石层块体划分、大地构造形态,Ｒ值特征与岩石层块体划分、大地构造形态有其深部成因上的联系;２．高Ｒ值区对应地震高活动区,因而Ｒ值可作为地震区划、地震危险性评定的定量指标,Ｒ值是地震活动的动力因子．     

中国东部大陆岩石层壳──幔结构比值R与动力学特征

根据前人和作者最新深部地球物理探测研究成果，完成了中国东部大陆（１０５°Ｅ以东）１°×１°壳－幔结构比值Ｒ（Ｒ＝Ｃ／Ｌ，Ｃ为地壳厚度，Ｌ为岩石层厚度）分布图的编绘．研究了Ｒ值分布与东部大陆岩石层分块、大地构造形态特征；Ｒ值分布与东部大陆地震活动的非均匀性特征；Ｒ值分布的动力学内涵．结果表明：１．Ｒ值等值线特征反映了岩石层块体划分、大地构造形态，Ｒ值特征与岩石层块体划分、大地构造形态有其深部成因上的联系；２．高Ｒ值区对应地震高活动区，因而Ｒ值可作为地震区划、地震危险性评定的定量指标，Ｒ值是地震活动的动力因子．     

中国边缘海岩石层结构研究

本文以中国边缘海——东海与南海为研究对象，在体波与面波数据层析成像结果基础上，结合重磁及莫霍深度反演结果，对中国边缘海的地壳分布特点、岩石层结构进行了研究．同时对东海从陆区一直到琉球岛弧的地壳变化进行了总结与讨论，并提交了层析成像与位场反演的结果．认为中国东海地区的重力场具有“东西分带”的特点源于深部结构，而冲绳海槽盆地的形成应与大洋板块的俯冲后撤作用有密切关系．同时认为，菲律宾岛弧具有较特殊的结构，莫霍面下凹，上地幔顶部有较低速度的片状体存在，根据判断，南海与太平洋板块沿菲律宾岛弧在这里呈现出对冲的特点。     

中国东部及其邻域岩石圈底界面特征及地震活动性

对布格异常采用小波变换场分离技术得到深部重力异常,利用其他地球物理方法获得较可靠的先验信息作为约束,并采用球谐函数的级数解形式对中国东部及其邻域的深部重力异常进行联合反演,获得了该区岩石圈底界面的展布图像;同时对岩石圈底界面特征和强地震分布特性进行了讨论,指出中国东部及其邻域在地貌分布、各种地球物理场和岩石圈结构等方面都明显地具有分区性,很可能与深部岩石圈底界面的变化有关,而岩石圈底界面的形态的差异将对岩石圈层的运动和一系列地质过程产生重要作用,强地震活动的分布也与深部岩石圈界面形态和构造环境密切相关.     

中国东部及其邻域岩石圈底界面特征及地震活动性

对布格异常采用小波变换场分离技术得到深部重力异常，利用其他地球物理方法获得较可靠的先验信息作为约束，并采用球谐函数的级数解形式对中国东部及其邻域的深部重力异常进行联合反演，获得了该区岩石圈底界面的展布图像；同时对岩石圈底界面特征和强地震分布特性进行了讨论，指出中国东部及其邻域在地貌分布、各种地球物理场和岩石圈结构等方面都明显地具有分区性，很可能与深部岩石圈底界面的变化有关，而岩石圈底界面的形态的差异将对岩石圈层的运动和一系列地质过程产生重要作用，强地震活动的分布也与深部岩石圈界面形态和构造环境密切相关.     

中国东部海区编图及基本地学特征

随着我国海洋区域地质调查事业的发展,编制新的海区地质地球物理图件显得非常必要.中国东部海区1∶100万地质地球物理系列图包括空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、表层沉积物分布图和区域构造图.本研究通过利用数字化编图技术对新旧资料进行同化和标准化处理,获得了大范围、基于新资料的图件成果.此外,在编图成果的基础上,本文总结了我国东部海区的地球物理场分区特征,表层沉积物分布特征,并划分了区域构造单元.编图成果将进一步促进对我国东部海区地质构造特征的认识.     

华南及其海域三维速度分布特征与岩石层结构

利用华南（包括台湾省）及其邻近地区地震台网记录到的５１４个区域地震和７１６个远震事件的１９７７７条Ｐ波到时数据,用地震层析反演方法重建了华南及其海域（１８．０°－３１．５°Ｎ,１０６．５°－１３０°Ｅ）的三维速度图像。结果表明：１．华南及其海域地壳和上地幔广泛存在显著的横向不均匀性,它不仅出现在海域和陆区不同构造之间,同时也出现在陆区不同构造单元之间及其内部．２．地壳上部速度图像呈现出陆区和海域的速度差异：海域表现为低速,陆区的大部分表现为高速,而地处陆缘海的长乐－南澳断裂带恰好对应于陆区高速和海域低速块体分界处。陆区的一些主要断裂带几乎都显示在速度梯度带上．３．１１０ｋｍ深度处的速度图像表明,华南海域普遍显示低速;陆区除东南沿海褶皱系和华南褶皱系西部为低速外,均为高速．说明海域和陆内活动区在这一深度处已有软流层显示。４．研究区域内岩石层厚度变化显著,在陆区,扬子准地台与较为活动的褶皱系相比,具有较厚的岩石层。华南褶皱系内部岩石层厚度也十分不同,其东北部岩石层厚度大于西南部,说明华南褶皱系内部活动程度不同,东北部相对稳定,西南部较为活动。台湾以东沿大陆架、大陆坡岩石层逐渐抬升,至海洋下...     

华南及其海域三维速度分布特征与岩石层结构

利用华南（包括台湾省）及其邻近地区地震台网记录到的５１４个区域地震和７１６个远震事件的１９７７７条Ｐ波到时数据，用地震层析反演方法重建了华南及其海域（１８．０°－３１．５°Ｎ，１０６．５°－１３０°Ｅ）的三维速度图像。结果表明：１．华南及其海域地壳和上地幔广泛存在显著的横向不均匀性，它不仅出现在海域和陆区不同构造之间，同时也出现在陆区不同构造单元之间及其内部．２．地壳上部速度图像呈现出陆区和海域的速度差异：海域表现为低速，陆区的大部分表现为高速，而地处陆缘海的长乐－南澳断裂带恰好对应于陆区高速和海域低速块体分界处。陆区的一些主要断裂带几乎都显示在速度梯度带上．３．１１０ｋｍ深度处的速度图像表明，华南海域普遍显示低速；陆区除东南沿海褶皱系和华南褶皱系西部为低速外，均为高速．说明海域和陆内活动区在这一深度处已有软流层显示。４．研究区域内岩石层厚度变化显著，在陆区，扬子准地台与较为活动的褶皱系相比，具有较厚的岩石层。华南褶皱系内部岩石层厚度也十分不同，其东北部岩石层厚度大于西南部，说明华南褶皱系内部活动程度不同，东北部相对稳定，西南部较为活动。台湾以东沿大陆架、大陆坡岩石层逐渐抬升，至海洋下...     

中国岩石层结构研究的回顾与展望

总结近50年来中国岩石层结构研究的主要成果在全面回顾我国在深部地球物理探测和用天然地震资料进行岩石层结构研究工作的基础上，论述在大陆岩石层结构和地球动力学、强烈地震发生的深部构造环境以及与国民经济有关的深部构造问题等方面的新进展最后，提出这一领域进一步发展的关键问题，并展望前景     

华南岩石层与大陆动力学

华南大陆记录和保存了自太古代至今大陆生长层完整的历史过程.以杨子克拉通为核心，地壳不断向东南生长，古扬子块前寒武系以灰色片麻岩、古元古代科马提岩绿岩、新元古代蛇绿岩、绿岩为特征，为相对稳定高速高阻冷的残存地幔“残烃柱”；而沿海一带火成岩以中、新生代壳－幔混合源火山－侵入杂岩、碱性花岗岩和正长岩带以及不同类型的玄武岩类为特征，为相对活动低速高导热的超地幔柱．巨型裂解构造是物质热传输的主要形式，地幔柱迁移是华南大陆构造演化的原动力．     

岩石层物理与动力学研究的进展

以当代国内外岩石层物理与动力学研究的主要成就和最新动向为背景,对该学科领域的发展方向、目标和问题进行了综合研究,突出地讨论了以下四个方面:(1)当代岩石层物理与动力学发展的主导趋势和总特点;(2)岩石层物理与动力学研究的现状和趋势;(3)中国岩石层与动力学研究在全球范围内的战略地位和在发展进程中的作用;(4)中国在岩石层物理和动力学发展中的方向,目标和问题.岩石层物理与动力学研究在地球科学发展中是十分关键的领域.21世纪将是地球科学的世纪,它必将会对人类生存,科技进步和社会经济发展作出重大贡献!     

中国大陆地球深部结构与动力学研讨会

20 0 4年3月1 4日,在北京召开了“中国大陆地球深部结构与动力学研讨会”,暨庆贺滕吉文院士从事地球物理学研究5 0周年.来自中国科学院、中国地震局、石油、地质、核工业系统、国家自然科学基金委及高校等部门近2 5 0位代表参加研讨会.会议由中国科学院地质与地球物理研究所主办,我国著名地球科学家刘东生、曾融生、孙鸿烈、孙枢、陈运泰等2 0位院士到会,中国青藏高原研究会、浙江大学、吉林大学、云南大学等1 0多个单位和徐世浙院士、林学钰院士等2 3位个人发来贺电.会议共收到论文1 0 2篇,内容涉及地壳与上地幔结构、板块与板缘构造、理论…     

东海及其邻域壳-幔结构与展布特征

莫霍面是地壳和上地幔的分界面,是个重要的密度界面,东海莫霍面的展布特征,对于研究东海深部构造具有重要意义.利用最新重力异常数据反演莫霍面深度,结合前人的莫霍面深度结果,分析东海及其邻域的壳－幔结构与展布特征.从莫霍面深度图可见东海及其邻域莫霍面起伏变化很大,深度在12～34 km之间变化,东海及其邻域地壳厚度为6～34km,东海陆架地区地壳厚度变化与大陆地区相比并不明显,显著减薄开始于冲绳海槽地区,琉球岛弧处地壳厚度明显再度增加,莫霍面呈现两凹两凸形态,认为东海及其邻域地壳自西而东从陆壳－过渡壳－洋壳逐渐过渡的.     

南海岩石层及边界构造的地球物理特征

南海经历了中生代主动大陆边缘到新生代被动大陆边缘的转换,其岩石层地球物理场具有明显的块、带特征.本文通过综合分析南海地区深地震探测、面波层析成像、重磁异常以及地热与岩石层流变学等各种地质地球物理资料,对南海地壳及岩石层的综合地球物理特征进行了深入总结,发现深地震探测剖面所确定的洋、陆壳转换位置与空间重力异常梯级带位置较为一致,据此拟定了南海洋、陆壳的转换边界;依据多条地壳结构剖面中拉张减薄的程度确定了正常减薄陆壳、洋陆壳过渡带及洋壳等属性特征,并初步圈定了南海下地壳高速层的分布范围.对比分析了南、北陆缘地壳结构及其拉张减薄的变化特征,从综合地球物理特征的相似性上推测了北部陆缘的中西沙陆块与南部陆缘的南沙礼乐滩陆块具有共轭对称性.依据S波速度梯度变化确定了南海岩石层厚度分布情况,揭示出南海北部陆缘存在一条岩石层厚度的减薄带,且该减薄带与高热流带具有较好的一致性.在综合分析的基础上,以深地震探测剖面与重、磁异常变化的对应性为基础,划定了南海边界构造的位置.     

中国大陆岩石层动力学数值模型的边界条件

利用粘弹性蠕变本构关系的有限元方法,建立了中国大陆岩石层应力场及应变场的动力学模型;以中国大陆岩石层应力场的水平向最大主压应力方向的最新研究成果,以及块体水平运动的方向及速率为约束条件,用试错法得到了模型边界作用力的大小;同时分析了青藏高原重力势能对中国大陆岩石层运动格局的影响．数值模拟试验结果显示,印度洋板块对欧亚大陆的挤压作用及岩石层底部的突然剥离,是导致青藏高原目前快速抬升及正断层发育的动力源．青藏高原物质的水平侧向扩展是形成中国大陆现代构造特征的主要动力因素．模型东部所受到的边界挤压作用,主要来自太平洋板块的俯冲作用,菲律宾板块对欧亚板块的挤压作用可能非常微弱．