深部探测技术与实验研究专项(SiProbe-03-02)
- 作品数：16 被引量：277H指数：11
- 相关作者：吕庆田徐涛滕吉文张忠杰梁锋更多>>
- 相关机构：中国地质科学院中国科学院中国地质大学（北京）更多>>
- 发文基金：深部探测技术与实验研究专项国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 长江中下游成矿带岩石圈结构与成矿动力学模型--深部探测(SinoProbe)综述被引量：79
- 2014年
- 岩石圈结构和深部过程对理解成矿带和大型矿集区的形成十分重要。岩石圈尺度的地球动力学过程将在地壳中留下各种结构的或物质的“痕迹”，这些“痕迹”可以通过地球物理的手段去探测。为深入理解长江中下游成矿带形成的深部动力学过程，作者在国家深部探测专项（SinoProbe）和国家自然科学基金重点项目支持下，在长江中下游成矿带开展了综合地球物理探测。方法包括宽频地震、深地震反射、广角反射／折射和大地电磁测深。数据处理和反演结果取得一系列新发现：（1）成矿带上地幔顶部存在低速体，在中心深度300km处有一向SW倾斜的高速体；（2）S波接收函数证实成矿带岩石圈较薄，只有50-70km；横波分裂结果显示，成矿带上地幔各向异性方向和强度与邻区有较大区别，显示平行成矿带（NE-SW向）的上地幔变形和流动；（3）深反射地震揭示成矿带上地壳曾发生强烈挤压变形，以紧闭褶皱、逆冲和推覆为特征；在宁芜火山岩盆地、长江断裂带和郯庐断裂之下出现“鳄鱼嘴”构造，指示上下地壳在挤压变形过程中解耦；深反射地震证实发生过陆内俯冲和叠瓦，并认为是岩石圈增厚和拆沉的主导机制；（4）广角反射和大地电磁反演给出了跨成矿带地壳剖面的速度和电性结构，速度和电阻率分布总体上与构造单元相吻合。本文分析和解释了这些发现的地质意义，并结合近年在长江中下游地区的地球化学研究进展，提出了成矿带地球动力学模型。该模型认为：中、晚侏罗世陆内俯冲、岩石圈拆沉、幔源岩浆底侵和MASH过程造就了长江中下游世界级成矿带的形成。
- 吕庆田董树文史大年汤井田江国明张永谦徐涛SinoProbe-03-CJ项目组
- 关键词：长江中下游成矿带远震层析成像深反射地震陆内俯冲岩石圈拆沉地球动力学模型
- 长江中下游地区成矿深部动力学机制:远震层析成像证据被引量：29
- 2014年
- 长江中下游成矿带是我国东部重要的矿产资源基地。前人研究认为该地区的成矿作用与中生代大规模岩浆活动密切相关，但关于成矿的深部动力学机制仍存在着分歧。本研究利用远震层析成像方法获得了研究区下方整个上地幔内的三雏速度结构，采取以下措施：（1）46个固定台站和67个流动台站记录的678个远震事件的17000余条P波波形；（2）利用改进的多道互相关技术直接从波形数据中提取相对走时残差信息，提高了数据处理的精度和效率；（3）地壳校正消除地壳不均、匀性的影响；（4）检测板测试最佳网格间隔，水平方向为0．5°×0．5°，垂向为50～100km，从而可以保证结果的可靠性。最终的层析成像结果表明成矿带地区下方的上地幔内存在“两高一低”的速度异常体，浅部的高速体可解释为现存的岩石圈，深部的高速体则为拆沉的岩石圈，而夹在中间的低速体为上涌的软流圈热物质发源地。我们的成像结果为成矿的拆沉模式提供了有力支持。该模式认为岩石圈的拆沉导致软流圈物质减压熔融，底侵在壳幔边界，最终爆发大规模岩浆活动和成矿作用。结果清楚地显示出拆沉的岩石圈已经下沉至上地幔底部，而且在其上方存在着明显的软流圈热物质。此外，成像结果还显示出深部的高、低速体的走向与成矿带走向基本一致，并且由南至北逐渐变浅。这些特征与成矿带的成矿阶段密切相关。但遗憾的是，成像结果无法提供软流圈物质起源的信息，有待今后进一步研究。
- 江国明张贵宾吕庆田史大年徐峣
- 关键词：长江中下游成矿带远震层析成像岩石圈拆沉软流圈上涌
- 长江中下游成矿带及邻区地壳速度结构:来自利辛-宜兴宽角地震资料的约束被引量：53
- 2014年
- 为了理解长江中下游地区在中生代成矿的深部动力学过程，Sinoprobe-03-02项目于2011年9月至10月，在跨宁芜矿集区和郯庐断裂带实施了从安徽利辛至江苏宜兴450km长的宽角反射／折射地震剖面。速度剖面结果显示，Moho面深度和地壳速度结构在郯庐断裂两侧东西方向存在明显的差异：（1）在东部扬子块体内部，地壳覆盖层厚3～5km，西部的合肥盆地下方，则达到4～7km。（2）剖面平均Moho面深度为30～32km左右，在郯庐断裂下方，Moho面深度在35kin左右；在宁芜矿集区下方，Moho面整体深度偏浅，达30～31km左右，但局部范围内，Moho面深度至34kin左右。（3）剖面的下地壳平均速度在6.5～6.6km／s左右，在宁芜矿集区下方，下地壳速度偏低，为6.4～6.5km／s左右。剖面上地幔顶部的速度结构平均在8.0～8.2km／s。在宁芜矿集区下方，速度偏低，为7.9～8.1km／s左右。（4）郯庐断裂带的下方，从地表开始，还存在20多千米长的低速异常带，一直延伸到Moho面附近。剖面的宁芜矿集区下方Moho面上隆、下地壳及上地幔的低速异常等壳幔结构特征，预示下地壳不以榴辉岩残体为主，支持燕山期地幔岩浆的上涌和侵入并成矿，是热上涌物质的源地。
- 徐涛张忠杰田小波刘宝峰白志明吕庆田滕吉文
- 关键词：长江中下游成矿带地壳速度结构
- 长江中下游及邻区的地壳密度结构与深部成矿背景探讨——来自重力学的约束被引量：23
- 2014年
- 长江中下游成矿带是我国最重要的矿产资源生产基地之一。为了深入理解和认识此成矿带形成的深部构造背景及其岩浆活动与成矿作用过程,本文利用NW-SE向利辛-宜兴地球物理探测剖面的重力场资料构建了跨越长江中下游成矿带地域的二维深部地壳密度结构模型。并在结合其他已有研究成果的基础上,从Moho界面的展布形态、密度分布特征与壳内低密度区的存在等方面探讨了该区的深部构造格局与成矿作用过程。研究结果表明:长江中下游成矿带地域下方的地壳密度结构与其两侧地域存在显著差异;在宁芜矿集区下方的Moho界面呈上隆形态,矿集区存在密度值略低于两侧地域的低密度异常区。幔源岩浆的上涌底侵与MASH成矿作用可较好地解释该区的结构与构造形态以及在地表所见到的岩浆广泛存在和矿产资源富集的特征。岩石圈地幔物质在宁芜矿集区下方的上涌导致了Moho界面的抬升,而脆性上地壳中的伸展断裂则为岩浆的向上运移与矿产资源的形成提供了有利场所与环境。
- 张永谦吕庆田滕吉文王谦身徐涛
- 关键词：长江中下游成矿带密度结构
- 起伏地表和复杂构造区域地震偏移成像
- 随着地震勘探的不断深入,不论是油储勘探还是金属矿勘探,都面临山区起伏地表和复杂构造区域成像困难的问题。传统地震成像方法在这些地区主要存在两方面问题,一是地表起伏大,表层速度结构十分复杂;二是地下构造复杂,如褶皱、断层发育...
- 韩利吕庆田韩立国廉玉广
- 关键词：地震偏移成像平面波偏移静校正叠前深度偏移
- 文献传递
- 华南褶皱系典型成矿区多期次构造演化与控矿机制数值模拟被引量：2
- 2015年
- 本文基于流-固耦合模型对研究区主要控矿构造的发育演化过程和控矿机制进行数值模拟研究.根据研究区不同构造期次下形成的最大主应力、体积应变、剪切应变、岩层渗透率变化、孔隙压力以及流体流动样式等成矿地质环境的定量结果,分析个旧超大型成矿系统的构造-岩浆-流体要素的相互作用机制.模拟结果显示,在成矿期构造应力场作用下,在先存背斜构造部位形成了强烈的张应力环境,构成了一系列沿北北东走向的有利侵位通道和空间.岩浆反复侵位于此并产生巨大浮力作用,控制了背斜构造发育并形成了低压力、高渗透的扩容空间,促进矿液长效聚集成矿.另一方面,根据东西向断裂组的应力-应变状态及共轭剪切断裂成生发育情况,剖析了该组断裂的形成机制以及在成矿期的性质、运动状态及导矿容矿作用.
- 于淼梁锋陈建平龚建华李海龙王继春
- 关键词：控矿机制流固耦合数值模拟个旧矿区
- 长江中下游宁芜火山岩盆地深部结构特征——来自反射地震的认识被引量：24
- 2014年
- 宁芜火山岩盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分,盆地内广泛产出玢岩型铁矿床。为探讨宁芜火山岩盆地深部结构,作者完成了三条穿越宁芜火山岩盆地的深反射地震剖面。三条剖面的长度不一,NW01剖面长度42km,NW02长56.3km,NW03长27.1km。三条剖面的排列长度都为720道,采样间隔2ms,记录长度16s。因为本文的主要研究对象是宁芜火山岩盆地上地壳的结构特征,因此只用了总记录长度的前4s数据。通过本次研究揭示了宁芜矿集区的上地壳精细结构、岩浆和断裂系统的空间展布形态。不仅验证了以往对盆地的部分认识,而且给出了新的认识。(1)发现了直接控制盆地火山-岩浆活动的南东和北西边界断裂并非人们经常认为的两大基底深断裂:方山-南陵断裂和长江断裂带,而是北西向F1和南东向F2断裂;(2)宁芜火山岩盆地以马鞍山-薛津断裂为界向北北东方向滑脱,造成了盆地南西高北东低的隆凹构造格局;(3)阐明了就位于盆地下方的为火山-岩浆活动提供补给和热源的岩浆房的空间展布特征;(4)清晰地厘定了盆地内的断裂系统,其中最主要的断裂是隐伏于宁芜火山岩盆地深部的控制深部岩浆活动的盆中基底断裂(BCF),控制着深部岩浆岩的空间展布格局并对宁芜火山岩盆地的地层和断裂系统有强烈地改造作用。本文的发现为宁芜火山岩盆地深部结构认识、成矿预测及成矿动力学分析提供了可借鉴的证据。
- 梁锋吕庆田严加永刘振东
- 关键词：矿集区深部勘探莫霍面
- 淮南-溧阳大地电磁剖面与地质结构分析被引量：17
- 2014年
- 研究跨长江中下游成矿带宽频大地电磁测深剖面得出，华北板块与扬子板块的电性差异明显，二者以张八岭隆起为界线，其西侧为合肥沉积盆地，主体电阻率较低。合肥盆地上地壳深度约12km，电阻率约50～500Ω·m，为相对高阻，中下地壳为大片低电阻率，约10～20Ω·m，推测与高温、含盐度、结晶水有关。电性莫霍面深度约34～38km。在张八岭隆起以东，扬子板块导电性较差，电阻率较高，约500～5000Ω·m。主要原因与火山岩侵入活动和中生代灰岩出露地表有关；宁芜盆地和溧阳盆地上地壳电阻率相对较低，中下地壳电阻率较高；溧阳盆地电性莫霍面明显，深度约30～32km；宁芜盆地之下电性莫霍面不明显，可能与岩体侵入有关。宁芜盆地成矿带与燕山期多期次火山侵入活动密切相关，大量富含金属离子的岩浆和热液沿地层界面或断层裂隙上涌，并与沉积围岩发生强烈矿化作用，最终形成了铁、铜、银等多金属矿床。
- 强建科王显莹汤井田潘伟张钱江
- 关键词：大地电磁法深部地质结构
- 长江中下游南京(宁)-芜湖(芜)段深部壳幔电性结构——宽频大地电磁测深研究被引量：9
- 2014年
- 为了较全面、客观地认识南京(宁)-芜胡(芜)地区岩石圈深部结构,探讨岩石圈热结构和壳、幔物质状态等重要科学问题,为矿集区成矿作用和成矿规律的研究提供依据,我们完成了6条宽频大地电磁测深剖面。通过分析各剖面电性成像结果,讨论了研究区地壳-上地幔导电性的"拟三维"结构,发现测区普遍存在连续的下地壳-上地幔低阻层,仅在巢湖冲褶体断开。结合区域热流结果,我们认为下地壳-上地幔有较好的导电性,可能存在局部"熔融体"或"含水剪切断裂",其物质状态很可能是热的、软弱的。此外,我们通过物质状态和电性界面推断了上地幔隆起的位置和长江深断裂带的分布范围,认为长江断裂带不但存在,而且由多条北深南浅的断裂组成,较为复杂。
- 张昆严加永吕庆田魏文博邵陆森王华峰杨振威
- 关键词：岩石圈
- S变换谱分解技术在深反射地震弱信号提取中的应用被引量：24
- 2015年
- 在深反射地震资料处理中,当来自深部的有效弱信号和噪声干扰频带差异较小且难以区分时,传统滤波方法的应用会受到限制.谱分解方法是一种使用离散傅里叶变换,基于信号的频率-振幅谱等信息生成高分辨率地震图像的方法,通常用来识别介质物性横向分布特征,处理复杂介质内频谱变化和局部相位的不稳定性等问题,包括定位复杂断层和小尺度断裂等.S变换作为一种新的时频分析方法,具有自动调节分辨率的能力,近些年来被广泛应用到勘探地震、大地电磁等数据处理中,逐渐成为地球物理方法中噪声压制的有效方法之一.与常规石油反射地震资料相比,深反射主动源地震为了探测深部结构信息,常采用大药量激发方式、长排列观测系统等,导致深部有效信号基本湮灭在噪声干扰之中.针对深反射数据特点,本文结合谱分解和S变换技术,首先设计了简单的脉冲函数实验数据,证实S变换方法的有效性,同时说明谱分解方法的效果受所用时频分析方法影响较大,而其中决定分辨能力的变换窗函数的选取尤为重要.在此基础上,分别应用到深反射地震资料的单道和叠加剖面实际数据上,对比分析了传统变换谱分解和S变换谱分解的应用效果,单道资料对比结果表明:相比传统谱分解,S变换谱分解方法具有自动调节分辨率的能力,能够精确的标定深反射地震资料中弱信号不同时刻的频率分量;叠加剖面资料应用结果表明:由S变换谱分解得到的剖面结果与其他谱分解方法结果整体上具有较高的一致性,同时清晰地刻画出原叠加剖面上被噪声湮灭的低频细节特征,提高了剖面的分辨率及同相轴连续性;对比结果明显看出,Gabor变换谱分解方法得到的结果同相轴较为破碎,分析原因认为这是由Gabor变换的时频分解方法的定长窗函数所致,窗口大小不会随着信号频率的变化来调节长度,�
- 邓攻梁锋李晓婷赵俊猛刘红兵王洵
- 关键词：GABOR变换S变换谱分解深反射地震时频分析
