岩石圈结构

摘要： 作为青藏高原东北缘的祁连山,其东段与西段的地貌以及新生代地表变形样式差异显著.在新生代青藏高原向北东扩展这一共同构造背景之下,引起祁连山东段和西段这些差异的深部原因尚不清晰.本文基于一条宽频密集台站观测剖面,利用P波速度结构约束下接收函数和面波频散的联合反演方法给出祁连山东段的壳内及岩石圈地幔结构.结合前人在青藏高原东北缘的研究成果,对比祁连山东段和西段的岩石圈结构,探讨东、西段壳内变形方式的差异,从而揭示引起祁连山东西段这些差异背后的可能原因.东西段岩石圈结构的差异主要有:1)壳内低速层差异.在20~40 km的深度处,祁连西段(测线BB′)中地壳存在壳内低速物质(3.2~3.4 km·s^(-1)),而祁连东段(测线AA′)的中地壳并不存在低速层;2)岩石圈地幔差异.祁连西段的岩石圈地幔低速异常表现为分块的特征,而祁连东段的岩石圈地幔表现为比较统一的高速体.通过对比研究发现祁连西段壳内强度相对软弱,地壳的缩短变形程度更大,表现为高海拔的山脉以及更厚的地壳,而祁连东段壳内变形及缩短程度相对较弱,表现为地势相对较平坦的临夏盆地和陇中盆地以及较薄的地壳厚度.东、西段壳内强度以及变形方式的差异可能与深部岩石圈地幔的结构相关.

摘要： 基于ChinArray三期项目布设于华北克拉通中部的流动台阵观测数据,利用背景噪声互相关和地震面波层析成像获取了研究区内6—140 s周期的瑞雷面波频散,使用蒙特卡罗非线性反演方法获得了华北克拉通中部岩石圈的高分辨率三维S波速度结构。结果显示华北克拉通不同地块的岩石圈速度结构存在显著的横向差异:其中鄂尔多斯盆地腹地整体表现为高速特征,延伸至200 km以下,但其东南缘存在小范围的低速异常;东部的华北盆地整体表现为低速特征,具有较薄的地壳和岩石圈厚度;中部造山带南北两端以及南北重力梯度线下方存在相连接的低速区域,在深处延伸至华北盆地下方;在下地壳和上地幔顶部,大同火山群区域的低速体逐渐向西偏移至鄂尔多斯盆地东北角下方;而在上地幔中,该区域的低速异常随深度增加而逐渐减弱,低速体延伸至东南方向的华北盆地下方。基于本研究获得的S波速度模型,我们认为:鄂尔多斯盆地腹地保持了克拉通特性,但其东南缘存在局部的岩石圈改造作用;华北盆地发生了强烈的岩石圈破坏减薄和地壳伸展变形;中部造山带南北端以及南北重力梯度线下方的岩石圈发生了局部的改造减薄,其机制可能都来源于华北盆地下方地幔热物质的上涌;大同火山群下方上涌的热物质从鄂尔多斯盆地东北角下方侵入下地壳,在地壳内上升过程中受到上地壳的阻挡,向东流动至大同火山群下方,形成了大同火山群的岩浆活动,其深部来源可能与西向俯冲的太平洋停滞板块有关。

摘要： 为揭示沂沭断裂带深部结构及发生—发展过程,查清断裂切割深度及对岩石圈地幔的破坏,探讨沂沭断裂带的构造组合样式、运动方式、地壳稳定性及其对资源环境的约束作用,研究团队于2019年在沂沭断裂带南段沂南—莒县附近布设了一条长约60 km的深反射地震剖面,系统采集了沂沭断裂带和两侧地块的地震数据,对沂沭断裂带深部岩石圈精细结构进行了解剖.结果显示,该区岩石圈结构在横向上表现为以沂沭断裂带为界的块状结构特征,地壳厚度约30.8～39.5 km;莫霍面总体呈西浅东深态势,并被西倾的沂水—汤头断裂(F2)和昌邑—大店断裂(F4)错断,垂直落差达10.5 km.与浅部"两堑夹一垒"的构造组合样式不同的是,沂沭断裂带在深部剖面上表现为由沂水—汤头断裂(F2)和昌邑—大店断裂(F4)向上延伸与分叉散开的多条断裂组成"双枝状"构造组合样式.断裂带内被断层切割的界面反射波多呈向上的拱弧形,其构造形迹具有伸展、挤压和走滑并存的特征,推断这些界面为层间滑脱构造,它们指示了沂沭断裂带"多层滑移"构造运动方式.该断裂带不仅切穿了近地表、壳内地质界面,F2、F4断裂还向下切割莫霍面,深入岩石圈地幔,是深达地幔的深大断裂构造带,为地幔热物质的上涌提供了通道,对中生代的岩浆活动和内生成矿具有控制作用.地震剖面西端的铜井金矿成矿与沿F2断裂上侵的铜井杂岩体关系密切;剖面东端的火山机构保存完整,没有明显构造破坏痕迹,据此认为沂沭断裂带左行走滑主要发生在早白垩世青山期以前,其后水平滑移量应不大.从区域地质分布及地震反演结果看,昌邑—大店断裂(F4)明显将山东省分割为鲁西和鲁东两个地质构造单元,因此将其作为区域地质构造分界线是合理的.本项研究结果进一步加深了沂沭断裂带深、浅部结构的认识,为分析研究沂沭断裂带的深部过程和浅部构造响应及对资源环境的影响提供了资料约束.

摘要： 对2016—2019年华北中部地区(34.7°—41.1°N,110.3°—119.7°E)流动地磁矢量观测数据进行处理,得到连续3期岩石圈磁场年变化数据,并对岩石圈磁场空间分布形态进行分析。研究发现,磁异常分布与岩石圈结构之间有一定相关性,在太行山隆起以西、临清坳陷、鲁西断隆和鲁西断隆以东等主要结构单元表现出不同程度的差异性,但在各自单元内却呈现出较好的整体性,岩石圈磁场水平矢量H和东向分量ΔY要素分区特征较明显。从H矢量空间分布形态可以看出,高能量区多分布在太行山隆起以西和鲁西断隆周边。文水—日照ΔY要素剖面幅值变化形态与结构分区间对应较好,对主要结构单元ΔX、ΔY、ΔZ要素异常幅度均值和极值进行统计,结果表明,太行山隆起以西近期岩石圈磁场变化幅度最大,异常能量最强,其次为鲁西断隆及以东地区,而临清坳陷周边磁场变化相对较平稳。

摘要： 青藏高原东北缘是青藏高原隆升的前缘地带,其构造变形特征一直是研究的热点.前人在该区域进行过面波成像研究,但不同结果存在较明显的差异,可能与不同成像方法的分辨率有关,此次研究分别使用基于射线的方法和基于程函方程的方法进行了瑞利波相速度成像.笔者对比了20 s、30 s和60 s的成像结果,两种方法的结果表现出相似的速度特征.总体的速度特征与研究区域的主要构造单元分布相吻合,青藏高原东北缘表现出低速异常,鄂尔多斯块体表现出高速异常.在银川河套地堑,基于程函方程的成像在20 s和30 s得到更明显的低速异常,低速异常体的分布与地堑的轮廓吻合更好,说明基于程函方程的方法对数据利用更充分.

摘要： 在全球矿产勘查逐渐转向"绿地"、深部和覆盖区的大背景下,急需成矿理论的指导.20世纪末提出的成矿系统概念由于其强大的区域成矿预测功能,引起了矿业界广泛的关注和研究.本文首先回顾了成矿系统的概念、组成和分类,然后讨论了成矿系统主要组成部分的探测和识别方法,最后结合笔者近年在长江中下游成矿带开展的多尺度探测,讨论了陆内典型成矿系统的深部过程、地壳结构和地球物理响应,并对成矿系统概念在成矿预测领域的应用前景进行了展望.本文主要结论:(1)成矿系统是由控制矿床形成和保存所有要素构成的自然系统,基本组成单元包括"源区"、"通道"和"场所",每个组成单元都包括复杂的物理、化学和动力学过程;(2)矿床是成矿系统多尺度深部过程耦合在某一"点上"的"结果".成矿系统在演化过程中,各种物理、化学作用对地壳和岩石圈地幔进行了强烈"改造",留下各种物理、化学和矿物学"痕迹",这些"痕迹"改变了岩石的地球物理性质,具有很好的可探测性;(3)基于长江中下游多尺度探测结果,提出了陆内典型成矿系统"源区"形成过程、控制岩浆/流体迁移的"通道"和物质沉淀场所的新认识;(4)在地学大数据、机器学习、人工智能不断发展的今天,成矿系统和基于成矿系统的多尺度成矿预测将是未来的重要研究方向.

摘要： 本文基于跨越华夏块体至四川盆地西部的130个线性流动地震台站及其附近90个固定台网台站的观测资料,采用S波接收函数波动方程叠后偏移方法,开展了华南大陆岩石圈结构研究.成像结果显示,研究区岩石圈结构复杂,不同构造单元之间差异显著,构造边界带附近小尺度变化强烈.150 km以上的厚岩石圈主要位于四川盆地,不足100 km的薄岩石圈主要分布于川东褶皱带和华夏块体.雪峰山下方岩石圈厚度显著增加,且以雪峰山为界岩石圈结构和性质存在着显著的东西差异.结合其它地球物理观测得到的地壳-上地幔结构信息,我们提出:(1)四川盆地还保留着厚而冷的克拉通岩石圈根,且岩石圈地幔具有结构分层特征;(2)雪峰山可能是扬子克拉通与华夏块体在西南部的边界;(3)雪峰山以东区域可能经历了岩石圈的减薄和改造,且华南岩石圈的减薄与华北相似,都主体发生在东部地区,造成现今南北重力梯度带两侧强烈的结构差异.研究结果为认识华南大陆的构造演化及其深部动力学提供了地震学约束.%A ～2500 km broadband digital seismic array was deployed in the South China Block and the northeastern Tibetan Plateau,from December 2009 to September 2013.Based on the teleseismic data from 130 portable stations in the South China Block of this array and 90 nearby national permanent stations,we utilize the wave equation-based migration technique on S-receiver functions (RF) to image the lithospheric structure.Our imaging results show that the lithospheric structure is dramatically distinct for different tectonic units and there are very local variations of the lithospheric structure near the tectonic boundaries.Thick lithosphere is mainly distributed beneath the Sichuan Basin.Thin lithosphere is mainly imaged beneath the Eastern Sichuan Fold Belt and the Cathaysia Block.The lithosphere is obviously thickened beneath the Xuefeng Mountain,and the lithospheric structure and feature show significant E-W difference separated by this mountain along the profile.Combining with other geophysical observations on the crust and the upper mantle,several conclusions are achieved as below:(1) The Sichuan Basin has preserved a thick and cold cratonic lithospheric root and the mid-lithospheric structure is characterized by obvious stratification.(2) The Xuefeng Mountain may be the tectonic boundary of the Yangtze Craton and the Cathaysia Block in the southwest.(3) The region to the east of the Xuefeng Mountain may have experienced lithospheric modification and thinning since Phanerozoic.The pattern of the modification is similar to that in the North China Craton,which shows different lithospheric structure on the opposite sides of the North-South Gravity Lineament.Our results could provide new insights into the tectonic evolution and dynamic process of the South China Block.

摘要： 江南造山带及其邻区开展针对岩石圈结构的详细研究，对深人认识华南块体乃至整个中国东部的显生宙构造演化以及相关动力学过程都具有重要意义。本研究中将重点采用S波接收函数方法对该区域岩石圈地慢尺度的速度间断面结构加以约束。

摘要： 本文为了研究呼包盆地岩石圈精细结构和断裂的深浅构造关系，2010年，跨盆地实施了一条长度91.8km的深地震反射剖面，取得了沿剖面较为清楚的岩石圈结构图像，揭示了该区的深部构造背景和断裂的深、浅构造特征，为理解呼包盆地的构造特征，以及盆地和周围地区的盆山耦合关系提供了地震学证据。

摘要： 岩石圈结构记录了大陆构造变形。特别是深地震反射剖面探测揭示的高分辨率岩石圈精细结构，能够直观地刻画出岩石圈变形的几何结构与变形样式，已经成为究大陆构造变形的先锋。通过研究若尔盖-西秦岭-祁连-阿拉善剖面、六盘山剖面、龙门山剖面，完成了长度约2150km的深地震反射剖面探测，获取青藏高原东北缘岩石圈精细结构，揭示岩石圈变形行为。

摘要： 本文以青藏高原岩石圈为研究对象，利用Hi-CLIMB计划记录的远震资料，采用CCP叠加的方法，沿着Hi-CLIMB剖面的位置，构建了S波接收函数深度偏移剖面。通过分析S波接收函数的偏移图像，以期对青藏高原岩石圈结构进行研究。

摘要： 在国家深部探测项目(Sinoprobe)的支持下,横跨青藏高原东北缘布设了一条NNE向的550km长宽频地震剖面,仪器持续记录时间从2011年10月至2013年5月.此条观测剖面横跨了青藏高原东北缘的主要大型走滑断裂带和构造块体运用P波和S波接收函数的对研究区的岩石圈结构进行成像.结合前人的研究结果并与观测结果进行细致地对比和综合,最后得到一个青藏高原东北缘的综合岩石圈结构模型.观测结果为青藏高原东北缘的岩石圈变形和新生代构造演化提供了关键的深部地球物理学约束,更新了这一重要边界的构造演化模型.地震接收函数成像指示了华北克拉通板块的岩石圈地幔斜向俯冲到祁连造山带之下,这一过程促使了同构造期的地壳增生楔的形成,壳内滑脱层的存在有利于地壳楔的发育.

摘要： 青藏高原作为世界上海拔最高、面积最大的高原,对于人类了解地球的板块运动和造山带的形成都有着十分重要的意义.从全球尺度上看,青藏高原所处的特提斯构造带也是世界上最重要的陆陆碰撞带.它是研究陆陆碰撞造山运动的天然实验室,绝不是仅仅因为它本身是目前仍然活动的造山带,更因为它所经历的造山运动是非常剧烈的.本文采取基于有限频的双平面波拟合的方法来得到研究区域内的基阶瑞利波相速度。该方法求解一个用两组不同振幅初始相位传播方向平面波线性叠加所能得到的波场，该波场与真实波场在实、虚数域满足拟合残差和的二范数最小。引入双平面波旨在解决地震激发面波在远距离传播中因多路径效应在观测数据中产生显著干涉现象从而造成相速度直接测量不准确的问题。有限频则是基于波恩近似对射线理论的修正，通过引入敏感核来修正研究区域内局部速度异常所造成的散射。

摘要： 本文通过研究济阳坳陷及邻区的地热场、岩石圈结构、地球物理场、区域构造背景等方面，系统分析研究区晚中生代以来岩石圈的拉张仲展，以期对本区盆地仲展、演化的动力学机制做有益探讨，具有比较重要的理论意义。

摘要： 为了研究跨龙门山断裂带及两侧的深部结构差异，本文采用接收函数法对龙门山断裂带及扬子地台的岩石圈厚度进行反演，通过面波层析成像的方法将接收函数法的反演结果与其他方法的结果进行了对比，利用反演图像对岩石圈盖层及以下界面走势进行了分析判断。

摘要： 本文采用当前先进的大地电磁测深数据处理与反演工具，研究了标准点反演策略和标准点电性结构模型的构建方法。结合华北地区实际地质特征，分别设计一维“低阻-高阻-低阻”模型、带有低阻异常体的二维模型，按照实际标准点布站方法，采用三维MT正演软件计算了两条短“十”字型剖面上11个MT测点的理论视参数。对获得的正演响应数据进行不同维度(一维、二维、三维)、不同方法(一维Bostick和Occam,二维非线性共轭梯度、三维Rebocc)反演，对比正演模型和反演结果，确定了合适的反演方法及策略。对反演结果中同一深度范围内地层的电阻率值进行统计，建立了一维标准点电性柱。考虑到地表低阻或高阻覆盖层对地下层状地质体的屏蔽作用，会使采集的数据受到不同程度的影响。通过改变覆盖层电阻率值，研究了覆盖层电阻率值、二维异常体电阻率值变化对标准点电性柱的影响。

摘要： 本文采用当前先进的大地电磁测深数据处理与反演工具，研究了标准点反演策略和标准点电性结构模型的构建方法。结合华北地区实际地质特征，分别设计一维“低阻-高阻-低阻”模型、带有低阻异常体的二维模型，按照实际标准点布站方法，采用三维MT正演软件计算了两条短“十”字型剖面上11个MT测点的理论视参数。对获得的正演响应数据进行不同维度(一维、二维、三维)、不同方法(一维Bostick和Occam,二维非线性共轭梯度、三维Rebocc)反演，对比正演模型和反演结果，确定了合适的反演方法及策略。对反演结果中同一深度范围内地层的电阻率值进行统计，建立了一维标准点电性柱。考虑到地表低阻或高阻覆盖层对地下层状地质体的屏蔽作用，会使采集的数据受到不同程度的影响。通过改变覆盖层电阻率值，研究了覆盖层电阻率值、二维异常体电阻率值变化对标准点电性柱的影响。

摘要： 本发明提供一种岩石圈密度的快速提取方法，包括对每个站点的区块，采用正六边形划分进行填充，进行所有站点的各层密度值快速提取时，根据待计算点数将计算任务分配给每个计算核心；当需要计算某个站点的区块质量时，根据区块中心的位置推算各正六边形的中心位置，计算每深度层中六棱台的体积，通过当前区块的待计算点数将计算任务分配给每个计算核心，对每一深度层提取该层所有六棱台中心位置处的密度值，所有深度层的质量累加得到该区块深度范围的区块质量。本发明采用正六棱台作为区块质量计算的质量元，精度有显著提高；针对待计算密度点之间的无关性，采用细粒度并行方式进行密度信息提取，效率高、成本低。

摘要： 本发明公开了一种古热岩石圈厚度的确定方法及装置，其中，该方法包括：获取研究区中各构造层的岩石热导率和岩石生热率；利用地层回剥技术构建研究区在预设地质时期的古构造层模型，并根据古构造层模型确定各构造层厚度；根据镜质体反射率实测值模拟获得各构造层的古地表热流值；根据古地表热流值、岩石生热率和构造层厚度计算各构造层的顶界热流值；根据顶界热流值、构造层厚度、岩石热导率和岩石生热率，确定地球浅部一维热传导地温线；确定地球浅部一维热传导地温线与地幔绝热线相交的深度，作为古热岩石圈的厚度。本发明可得到古地表热流和古地层厚度，进而计算古热岩石圈的厚度，解决了现有技术中无法确定古热岩石圈厚度及演化的问题。

摘要： 本发明公开了一种大洋岩石圈间断面信息的获取方法及装置，所述方法包括：根据原始地震数据获取待检测大洋岩石圈的远震P波尾波数据；其中，原始地震数据由被动源海底地震仪采集；对远震P波尾波数据进行迭代反褶积操作，生成反褶积结果；其中，反褶积结果用于反映地下反射结构；根据反褶积结果计算待检测大洋岩石圈的间断面信息并获取。采用本发明实施例能提高所获取的大洋岩石圈间断面信息的精度。

摘要： 本发明公开了一种岩石圈构造变形物理模拟实验装置及实验方法，实验装置包括鼓式离心机密封舱、鼓式离心机驱动动力舱、构造变形装置控制系统和运动控制系统；离心机悬臂两端悬挂了吊篮，吊篮内放置构造变形实验箱，构造变形控制系统精确控制实验箱内的实验材料变形，可模拟各种岩石圈尺度的构造变形过程；实验装置还包括实时监控相机和高速图像采集装置。离心机运作时，吊篮底部的离心力可达2500g，实现了超重力环境的岩石圈构造变形物理模拟实验，实验材料可用松散的石英砂，模拟实验更加方便；本实验装置造价低廉，实验空间大，承重高，实验材料变形控制精度高，同时可连续实时监测数据和记录构造变形图像。

摘要： 基于岩石圈公共数据库的含断裂的三维粘弹性建模方法，它包括以下步骤：步骤一：进行各层起伏建模；步骤二：进行几何模型单元的构建；步骤三：进行断层建模；步骤四：进行模型力学的参数赋值。在步骤一中，对大型断裂带进行三维建模，大型断裂带包括上地壳、中地壳、下地壳和岩石圈地幔。本发明的目的是为了更准确的反映岩石圈的多层起伏特征和分层粘弹性特征，为岩石圈空间建模、数值模拟、数据共享的统一，而提供的一种基于地球圈层公共数据库的含大型断裂带的三维岩石圈粘弹性模型建立方法。

摘要： 一种基于赤平投影的确定岩石圈板块运动轨迹的方法，涉及大地构造学及应用地球物理学领域。为确定目标板块的运动轨迹，可通过运用磁力仪采集目标板块的古地磁数据，将传统的赤平投影方法进行改进和变换，建立新的赤平投影网，将目标板块的古地磁数据进行赤平投影解析，得到赤平投影解析图，最终确定岩石圈板块在地质历史时期的运动轨迹。具体步骤为：A、选定目标板块；B、使用磁力仪采集目标板块在地质历史时期的古地磁数据；C、将传统的赤平投影方法进行改进和变换，建立新的赤平投影网；D、古地磁数据的赤平投影解析；E、根据目标板块的赤平投影解析图，确定板块运动轨迹。

摘要： 本发明提供一种岩石圈密度的快速提取方法，包括对每个站点的区块，采用正六边形划分进行填充，进行所有站点的各层密度值快速提取时，根据待计算点数将计算任务分配给每个计算核心；当需要计算某个站点的区块质量时，根据区块中心的位置推算各正六边形的中心位置，计算每深度层中六棱台的体积，通过当前区块的待计算点数将计算任务分配给每个计算核心，对每一深度层提取该层所有六棱台中心位置处的密度值，所有深度层的质量累加得到该区块深度范围的区块质量。本发明采用正六棱台作为区块质量计算的质量元，精度有显著提高；针对待计算密度点之间的无关性，采用细粒度并行方式进行密度信息提取，效率高、成本低。

摘要： 本发明公开了一种古热岩石圈厚度的确定方法及装置，其中，该方法包括：获取研究区中各构造层的岩石热导率和岩石生热率；利用地层回剥技术构建研究区在预设地质时期的古构造层模型，并根据古构造层模型确定各构造层厚度；根据镜质体反射率实测值模拟获得各构造层的古地表热流值；根据古地表热流值、岩石生热率和构造层厚度计算各构造层的顶界热流值；根据顶界热流值、构造层厚度、岩石热导率和岩石生热率，确定地球浅部一维热传导地温线；确定地球浅部一维热传导地温线与地幔绝热线相交的深度，作为古热岩石圈的厚度。本发明可得到古地表热流和古地层厚度，进而计算古热岩石圈的厚度，解决了现有技术中无法确定古热岩石圈厚度及演化的问题。

摘要： 本发明涉及一种与锚固结构(299)有关的方法，在该锚固结构(299)中，钻凿单元和锚固单元设置成由底承载器(330)经由相应的顶承载器(271、272)支承，其中，所述底承载器(330)设置成由给送梁(230)支承，所述底承载器(330)能够相对于给送梁(230)移位，其中，所述顶承载器(271、272)设置成由所述底承载器(330)交替地支承以交替地进入操作接合，并且以此相对于所述底承载器(330)交替地锁定。该方法还包括以下步骤：-通过锁定结构(350、351)执行所述锁定，该锁定结构(350、351)包括适于在锁定期间插入锁定孔(351)中的至少一个以能够液压地、气动地或电力地移位的方式设置的锁定销(350)，其中，所述锁定销(350)由所述一个顶承载器(271、272)支承并且所述锁定孔(351)设置在所述底承载器(330)中，或者所述锁定销(350)由所述底承载器(330)支承并且所述锁定孔(351)设置在所述一个顶承载器(271、272)中。本发明还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括实施根据本发明的方法的用于计算机(200、210)的程序代码(P)。本发明还涉及一种锚固结构以及配备有该锚固结构的车辆。

摘要： 本实用新型属于实验平台技术领域，尤其为一种研究岩石圈构造变形过程及其形成机制的实验平台，包括实验箱，所述实验箱的上表面通过合页分别与箱门a和箱门b的下表面相铰接，所述箱门a和箱门b的上表面通过两个连接管分别与两个放料箱的下表面相连通，通过设置，放料箱、实验箱、步进电机、照相机、摄像机、扫描探头、实验平台a、实验平台b、气动推杆a和气动推杆b，两个步进电机反转带动两个挡块相互靠近，两个挡块相互靠近带动实验平台a和实验平台b相互靠近，照相机和摄像机对实验箱内的实验过程进行记录，扫描探头对实验箱内的实验过程进行扫描，从而将实验数据进行记录保存，并进行反馈。