大地电磁观测揭示青藏高原东部存在两条地壳物质流_白登海

青藏高原措勤盆地大地电磁测量初步结果
方慧;胡平;钟清;刘畅往;李晓昌;卢景奇;高宝屯
【期刊名称】《物探化探计算技术》
【年(卷),期】2007(000)0S1
【摘要】配合青藏高原油气资源战略选区调查与评价工作,在西藏地区措勤盆地开展了大地电磁测深工作。

根据测量结果对盆地边界、基底埋深和盆地基本构造格架给出了初步解释;提出了措勤盆地应按中生代和古生代盆地分别进行评价的新认识;指出班公湖~怒江缝合带南界断裂为一由北向南的逆冲推覆带,其下可能有较新时代的沉积地层。

测量结果对认识措勤盆地结构构造,盆地油气资源潜力评价提供了有意义的依据。

【总页数】6页(P)
【作者】方慧;胡平;钟清;刘畅往;李晓昌;卢景奇;高宝屯
【作者单位】中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所;河北廊坊;河北廊坊
【正文语种】中文
【中图分类】P631.325
【相关文献】
1.地表砂岩样品含油气显示与确认--以青藏高原措勤、比如、昌都、可可西里盆地为例 [J], 许怀先;蒲秀刚;韩德馨
2.青藏高原措勤盆地巨厚古生代碳酸盐岩坳陷的地球物理证据 [J], 钟清;方慧;刘畅
往;李晓昌;卢景奇;高宝屯
3.音频大地电磁测量在南方红盆地区铀矿勘查中的应用 [J], 孟凡兴;杨明;朱佳宁;邱崇涛
4.西藏它日错地区大地电磁测量初步结果 [J], 杜炳锐;何梅兴;裴发根
5.青藏高原措勤盆地大地电磁曲线特征分析 [J], 刘畅往
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EH-4大地电磁法探测地下暗河EH-4大地电磁法是一种常用的地球物理勘探方法。

它利用大地电磁场的破坏作用，探测地下物质的电性和磁性差异，从而识别地下构造和矿产资源。

近年来，这种勘探方法在地下水和地下暗河的探测方面得到了广泛应用。

本文主要介绍EH-4大地电磁法探测地下暗河的原理、方法和应用。

首先，我们需要了解大地电磁场的基本概念和特点。

大地电磁场是指地球内部电流系统和地球表面电磁场之间的相互作用，具有强的渗透力和破坏力。

通过检测地球表面电磁场的变化，我们可以间接探测地下结构和水文地质情况。

EH-4大地电磁法探测地下暗河的方法一般分为三个步骤：准备工作、实地勘测和数据处理。

准备工作包括制定勘测方案、选取适当的探测设备和安排人员、调查勘测区域的地貌地球化学特征和地质构造情况等。

实地勘测需要在勘测区域内布设探测点，在不同时间段内采集地面电场和磁场数据。

数据处理包括数据滤波、计算电阻率、绘制等值线图等步骤。

EH-4大地电磁法探测地下暗河的应用主要集中在以下两个方面：一是地下水资源的勘探和管理，二是地下暗河的探测和研究。

对于地下水资源的勘探和管理，EH-4大地电磁法可以帮助我们确定水文地质条件、掌握水资源分布情况、预测水质和水量等。

而在地下暗河的探测和研究方面，EH-4大地电磁法可以提供较为完整的地下暗河系统情况，识别暗河的规模、位置、深度、水文地质等特征，为相关研究和管理工作提供科学依据。

总之，EH-4大地电磁法是一种有效的地球物理勘探方法，可用于探测地下水文地质条件和暗河的分布情况等。

在野外勘测中需要严格按照规范操作，对现场数据采集结果进行科学分析和评估，进一步优化勘测方案和方法，提高勘测数据的可靠性和准确性。

教神山冈仁波齐峰，也有荒无人烟的羌塘和可可西里无人区，还有美丽而稀有的藏羚羊；这里既令人心向往之，也令人望而却步。

当前的青藏高原高寒缺氧，气候恶劣，大多数地方不适宜人类居住。

但是，贫瘠的深山里蕴藏着富饶的自然资源，广袤的草原孕育了健壮的牦牛，寒冷的冰川更是长江、黄河和澜沧江等大江大河发源之地，这里有太多未知的秘密等待人们去探索和发现。

而在地质学家的眼里，青藏高原并不简单，它是在一个长期而又复杂的地质构造演化之后形成的结果。

板块学说认为，青藏高原是印度洋板块与欧亚板块持续汇聚的结果，它的形成可以追溯到数亿年前。

大约在1亿年前，冈瓦纳大陆裂解为不同块体，其中非洲板块和印度陆块向北移动、挤压，使得介于亚洲陆块与印度陆块之间的部分海洋逐渐消失，并——2亿年前的青藏高原文/王东占王忠高竹军第一作者简介 王东，高级工程师，长期从事西藏地区羌塘盆地油气地质调查和科研工作。

青藏高原是一个美丽而神秘的地方，它是全球最大、海拔最高的高原，被称为“世界屋脊”“第三极”。

这里有世界之巅珠穆朗玛峰，这里有宗> 白水鉴心 庄大立/摄1011次第隆升成为陆地，随着印度板块和欧亚板块最终拼贴在一起，高原地貌格局才基本成型。

但青藏高原抬升过程不是均匀的，也不是一次性猛然抬高，而是经历了几个不同的上升阶段。

距今1万年前，高原抬升速率更快，以平均每年7厘米速度上升，使之成为当今地球上的“世界屋脊”。

那么，作为从事地球科学研究的人员，为什么要去研究青藏高原呢？因为通过深入研究青藏高原的形成和演化过程，能够进一步深入认识地质历史时期全球古地理、古环境和古气候特征及其演变过程，这有助于去探索高原中的矿产、油气，以及地热等自然资源的形成，有助于认识现今全球气候变化过程及机理。

青藏高原中部的格拉丹东雪山，早已享誉盛名，拥有壮丽的冰川，漂亮的冰塔林，河流纵横，湖泊星罗。

格拉丹东雪山及其周边区域是我国长江、黄河发源地，亚洲第六长河澜沧江源头，因此，这一区域又被称为“三江源”，更是国家的“生命之源”。

青藏高原地壳高导层的成因及动力学意义探讨——大地电磁探测提供的证据金胜;魏文博;汪硕;叶高峰;邓明;谭捍东【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2010(053)010【摘要】大地电磁探测结果显示,青藏高原的中下地壳普遍存在大规模的高导层,其电阻率低于10 Ωm,远低于稳定构造区地壳的平均电阻率值.通过对可能形成地壳内大规模低阻异常地质原因的分析认为,青藏高原地壳中的高导层不可能是由金属矿、石墨层或者单纯的含盐水流体引起的,而很可能是由于地壳岩石的部分熔融或者是部分熔融与含盐水流体共同导致的.这些高导层的形成是与板块运动等动力学过程密切相关的.地壳内的高导层可能是印度板块和亚洲板块俯冲的电性痕迹,其成因与板块俯冲过程中由于摩擦生热导致的岩石部分熔融和脱水作用有关,也可能与岩石圈拆沉造成幔源物质上涌有关.沿高原内主要缝合带均存在东西向连续分布的大规模高导体,有可能是青藏高原下地壳物质向东"逃逸"的证据;其中班公-怒江缝合带可能是最重要的物质运移"通道".【总页数】10页(P2376-2385)【作者】金胜;魏文博;汪硕;叶高峰;邓明;谭捍东【作者单位】地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088;地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088;地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088;地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088;地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088;地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京,100088【正文语种】中文【中图分类】P541【相关文献】1.藏南上地壳低速高导层的性质与分布:来自热水流体活动的证据 [J], 李振清;侯增谦;聂凤军;孟祥金2.青藏高原东北缘地壳S波速度结构及其动力学含义——远震接收函数提供的证据 [J], 张洪双;高锐;田小波;滕吉文;李秋生;叶卓;刘震;司少坤3.青藏高原东南部地壳导电性结构与断裂构造特征——下察隅-昌都剖面大地电磁探测结果 [J], 金胜;叶高峰;魏文博;邓明;Martyn UNSWORTH4.汶川大地震与中地壳低速、高导层的成因关系初探 [J], 张景廉;杜乐天;张虎权;石兰亭5.青藏高原中北部地壳低速-高导层是部分熔融层的岩石学证据被证实 [J], 袁超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

地质学基础综合复习资料绪论二、选择1、地球的形状为DA、球形；B、理想的旋转椭球体；C、苹果形；D、近似梨形的旋转椭球体;2、下列单元不属于大陆地表形态的是AA、岛弧；B、丘陵；C、裂谷；D、盆地;3、下列单元不属于海底地表形态的是BA、大陆边缘；B、裂谷；C、岛弧；D、洋中脊;4、下列地点,地球的重力最大的是BA、赤道；B、南极；C、北回归线；D、北京;5、根据磁异常的范围大小,下面不属于地磁异常分类的是CA、大陆磁异常；B、区域磁异常；C、全球磁异常；D、局部磁异常;6、下列地区中热流值最高的地区是BA、大陆区；B、太平洋；C、大西洋；D、印度洋;7、大气圈中与人类活动和地质作用密切相关的是AA、对流层；B、平流层；C、中间层；D、暖层;8、下列地区中,发生地震机率最小的地区是DA、日本；B、台湾；C、阿拉斯加；D、广州;9、地磁要素包括ABDA、磁偏角；B、磁倾角；C、磁异常；D、磁场强度;10、根据大陆地表以下温度的分布状况和地热来源,可将地球内部分为以下几个温度层BCDA、高热层；B、外热层；C、常温层；D、内热层;11、根据气温的变化和密度状况,可将大气圈进一步分为ABCDEA、对流层；B、平流层；C、中间层；D、暖层；E、散逸层;12、大陆地壳由AB组成A、硅铝层；B硅镁层；C、镁铁层；D、硅铁层;三、填空1、国际大地测量和地球物理协会1975年公布的地球参数表面地球的形状是___________；近似梨形的旋转椭球体2、地磁要素包括___________、___________和___________；磁偏角、磁倾角和磁场强度3、根据大陆地表以下温度的分布状况和地热来源,可将地球内部分为三个温度层,分别是___________、___________和___________；外热层,常温层,内热层4、根据气温的变化和密度状况,可将大气圈进一步分为___________、___________、___________、___________和___________;对流层,平流层,中间层,暖层,散逸层5、地球的内部有两个最重要的地震波速度变化界面,是___________和___________,据此可将地球内部划分为___________、___________和___________;莫霍面,古登堡面,地壳,地幔,地核四、判断1、地球的形状和大小就是指大地水准面的形态和大小;√2、高原是海拔在800m以上,地势较为平坦或有一定起伏的广阔地区;如我国的青藏高原、云贵高原等;×3、每个大洋底都有一个洋脊或者洋隆,其中,太平洋底为洋隆,其余三大洋底都为洋脊;√4、平顶海山是高度在海平面附近的海山,其顶部被风化剥蚀和海水冲蚀夷平后,由于区域性下沉淹没于水中而形成的;√5、古登堡面是地壳和地幔的分界面;×6、地壳由硅铝层和硅镁层两层组成;×7、大陆地壳和大洋地壳的分界线在海岸线处;×8、地表的重力随着纬度的增高而减小;×9、地磁极随着时间的变化而不断变化;√10、地球内部的电性主要与地内物质地磁导率和电导率有关;√11、放射性元素一般都集中在固体地球表层,而且主要集中在变质岩中;×12、纵波可以通过固体、液体和气体等介质传播;√13、横波可以通过固体、液体和气体等介质传播;×二、选择1、地表出露的褐铁矿,称为“铁帽”,常常是寻找地下多金属矿床的标志;它是由A 形成的;A、氧化作用；B、溶解作用；C、水解作用；D、水化作用;2、下列硅酸盐矿物中最易风化的是CA、石英；B、黑云母；C、橄榄石；D、角闪石;3、分布于洋中脊的地震特点是CA、震源浅而震级大；B、震源深而震级大；C、震源浅而震级小；D、震源深而震级小;4、外力地质作用的主要能源是BA、放射能；B、太阳能；C、地球引力能；D、科里奥利力;5、下列地区中几乎没有沉积物发现的是DA、海沟；B深海平原；C、陆隆；D洋中脊裂谷;6、下列岩石中最易风化的是AA、橄榄岩；B花岗岩；C、石英砂岩；D、长石砂岩;7、长江下荆江段的“九曲回肠”是因为C造成的;A、河流向源侵蚀；B、河流下蚀作用；C、河流截弯取直；D、河流分叉;8、下列不属于地下水沉积作用的现象是DA、溶洞滴石；B、石化木；C、泉华；D、示底构造;9、海蚀地貌不包括BA、海蚀柱；B、天生桥；C、波切台；D、海蚀崖;10、地质作用的能量来源中,来自地球内部的能量包括BCDFA、太阳辐射能；B、旋转能；C、重力能；D、结晶能和化学能；E、日月引力能；F、放射能;11、下列作用中属于岩石机械风化作用的有ABCDA、温度变化；B、冰劈；C、岩石的释重；D、根劈；E、构造运动;12、影响风化作用的因素主要有BCDA、地质营力的大小；B、岩石的结构和构造；C、岩石的矿物成分；D、自然地理条件13、河水流动时能量的大小与BC有关A、河床宽窄；B、河水流量；C、河水流速；D、河床地形高差;14、河流容易发生机械沉积的主要场所是ACDA、河流进入湖泊处；B、河曲的凹岸；C、河曲的凸岸；D、山区河流进入平原处;15、海水的运动方式主要表现为ABCDA、海浪；B、潮汐；C、洋流；D、浊流;16、冰川搬运冰运物的方式有CDA、悬运；B、跃运；C、推运；D、载运;17、成岩作用主要包括ABCA、压实作用；B、胶结作用；C、重结晶作用；D、胶体沉积作用三、填空1、根据引起地质作用的能量来源和特点,可将其分为内能和外能两大类,它们包括___________、____________、___________、___________、____________和____________;重力能,放射能,旋转能,结晶能和化学能,太阳辐射能,日月引力能2、根据变质作用的地质环境、物理化学因素,可将变质作用分为__________、___________、___________和___________;动力变质作用,接触变质作用,区域变质作用,混合岩化作用3、双变质带分别是靠大洋一侧的___________和与之平行的___________;高压低温变质带,高温低压变质带4、化学风化作用包括几种重要的化学反应,它们是___________、___________、___________、___________和___________;氧化作用,溶解作用,水解作用,水化作用,生物化学风化作用5、影响风化作用的主要因素是___________和___________;自然地理条件,岩性6、河流的下蚀极限是___________;侵蚀基准面7、海水的运动方式主要有__________、__________、__________和__________;海浪,潮汐,洋流,浊流8、按冰川在大陆上的分布及其本身的特点将冰川分为__________和__________;大陆冰川,山岳冰川9、地表松散堆积物由风通过___________、___________和___________搬运到别处;悬移,跃移,推移10、风积物包括__________和___________;风成砂,风成黄土四、判断1、地壳运动按运动的方向可以分为水平运动和垂直运动;√2、第四纪以后发生的地壳运动一般被称为新构造运动;×3、引起地震的根本原因在于板块运动;√4、活火山只能分布在板块边缘;×5、地幔柱位置固定,板块运动通过地幔柱的时候可能形成火山链;√6、整个地球内部都是熔融的,到处都存在岩浆;×7、变质作用中,静压力的主要作用是使变质反应的温度升高;√8、糜棱岩是动力变质作用形成的岩石;√9、水化作用不属于化学风化作用;×10、相同气候条件下,非晶质、细粒、等粒结构或孔隙度大的岩石比成分相同的结晶质、非等粒和粗粒的岩石更不易于化学风化;×11、在风化作用中,岩石最不易风化的矿物组分是石英;√12、碎屑物质在流水中搬运时,粘土级颗粒一旦沉积后被再一次侵蚀需要更大的流水速度;√13、瀑布的后退是河流的下蚀作用造成的;√14、云南路南石林是河流的侵蚀作用形成的;×15、泉华是地下水沉积作用的产物;√16、南极洲属于大陆冰川;√17、千湖之国芬兰,其众多的湖泊是河流成因;×18、蜂窝石是风蚀作用的产物;√19、风积物包括风成砂和风成黄土;√五、简答与论述1、简述世界地震的分布;答：引起地震的根本原因在于板块运动;由于板块的相对运动,在板块的边缘造成地应力的积累和应变能的突然释放,从而形成地震;所以地震的分布受板块边界的控制,世界地震主要集中分布在以下四个地区：环太平洋地震带；地中海—印度尼西亚地震带；洋脊地震带；大陆裂谷地震带;2、简述变质作用的影响因素及其结果;答：影响和控制变质作用发生的主要因素是温度,压力和化学活动性流体;在变质过程这些因素不是孤立存在的,常常是同时存在,相互配合而又相互制约,在不同情况下起不同作用,从而形成不同的变质作用特征;一般说来,温度是其中最重要的因素;温度升高,岩石内部分子或原子活动性加大,为变质创造前提条件,主要引起重结晶和新生矿物形成;压力的作用分两种;静压力是上覆物质重量造成的,随深度增加;其作用使变质反应的温度升高以及形成分子体积较小和比重较大的矿物;而应力是一种定向压力,与构造运动有关,在地壳浅部较强,深部则减弱;地壳浅部,地壳运动应力最集中,以形成岩石构造上的变化为主机械改造;在地壳深处,由于温度较高,矿物之间易发生化学反应;最大应力方向溶解压溶,最小应力方向沉淀,在定向压力作用下形成柱状,片状矿物;在地下流体中,主要是H2O、CO2还有F、Cl、B等挥发分;一般存在于矿物粒间孔隙,裂隙中;可能来自于原岩粒间孔隙,原岩矿物脱水,或岩浆及地壳深处;流体的作用是起溶剂作用,促进组分的溶解,加大扩散速度,从而促进重结晶和变质反应的进行,也可以作为一种组分参加变质反应,形成不含水或含水的矿物,水溶液又是交代作用中物质带入或带出不可缺少的介质;上述各因素不是孤立的,而是并存的、相互配合和制约的,在不同情况下,以某种因素起主导作用,因而表现出不同的变质作用特征;3、简述风化作用的主要类型答：风化作用是指地表岩石在各种地质营力作用下遭受破坏的作用;风化作用包括三种类型：物理机械风化作用、化学风化作用和生物风化作用;机械风化作用主要是由于温度变化、水的物态变化水的冻结与融化以及盐晶体的生长、岩石的释重以及正在生长的植物根的作用;化学风化作用是岩石的化学分解,主要包括氧化作用、溶解作用、水解作用、水化作用等重要的化学反应;生物风化作用是指生物在其生命活动中,新陈代谢产物及尸体腐烂分解产物与岩石中矿物的化学元素发生生物化学反应,使原矿物或岩石破坏的过程;4、简述母岩风化产物的类型答：母岩的风化产物有三类：其一,陆源碎屑物质：它是母岩遭受机械风化后破碎而成的碎屑物质再经机械搬运作用和沉积作用所形成的碎屑物质,如石英、长石等;其二,粘土物质：粘土矿物主要是由母岩化学风化中长石分解而成;其三,化学及生物化学物质：这类沉积物来源于母岩化学分解;主要是：Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2、CaO、Na2O、K2O、MgO等;它们以胶体真溶液的形式在水中搬运至适当的环境中沉淀下来;5、解释机械沉积分异作用答：机械沉积是在碎屑的重力大于水流的搬运力时发生的;由于流水的流速、流量不定,碎屑本身的大小、形状、比重不同,故沉积顺序有先后之分;从碎屑大小上看,最先沉积的是颗粒粗大的碎屑,依次过渡到最小的碎屑；从碎屑比重上看,比重大的颗粒沉积先于比重小的颗粒;这样,在沉积的过程中,使原来粗、细、轻、重混杂在一起的物质,按一定顺序依次沉积下来,这种作用称机械沉积分异作用;这种作用的结果使沉积物按照砾石--砂--粉砂--粘土的顺序,沿搬运的方向,形成有规律的带状分布,因此,沉积物固结后分别形成砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩;6、简述成岩作用的主要类型答：成岩作用是指沉积物沉积以后,由疏松的沉积物变成固结岩石的作用;成岩作用包括以下三个方面：1、压实作用由于上覆沉积物逐渐增厚,压力也不断增大,因此,沉积物中的附着水分逐渐排出,颗粒间的孔隙减少,体积缩小,颗粒之间的联系力增强,进而使沉积物固结变硬;2、胶结作用填充在沉积物孔隙中的矿物质将分散的颗粒粘结在一起,称为胶结作用;3、重结晶作用沉积物受温度和压力影响,使非结晶物质变成结晶物质,使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质,这种作用称重结晶作用;7、解释喀斯特的概念及其形成的基本条件答：地下水中含有大量的CO和有机酸,在可溶性碳酸盐岩广泛分布的地区,地下水2沿层面及孔隙流动,在流动过程中不断溶蚀沿途岩石;地下水的溶蚀作用为主,再加上地表水的共同作用,使地表和地下形成一些特殊地形,这些地形以及作用过程称喀斯特;喀斯特形成的基本条件为：节理等裂隙发育的、产状平缓的厚层可溶性岩石及丰富的可流动的地下水;8、简述海蚀地貌的形成过程答：海水运动的动能、海水的溶解作用及海洋生物活动等因素引起海岸及海底岩石的破坏作用称海蚀作用;海蚀作用方式有机械剥蚀作用和化学溶蚀作用,但以机械剥蚀作用为主;机械剥蚀作用有两种：一种是海水在运动过程中对岩石进行冲积导致岩石破坏,称为冲蚀；一种是运动着的海水所挟带的砾砂摩擦、碰撞海岸或海底使其遭受破坏,称为磨蚀作用;海蚀作用的主要营力是海浪;海浪在基岩组成的海岸带以拍岸浪猛烈冲积海岸以及以其挟带的砾砂磨蚀海岸带海底和海岸岩石;潮汐在开阔的海岸带可助长海浪的破坏作用;在海浪和潮汐的不断破坏下,首先在岸壁基部海浪达到的高度附近,形成沿海岸延伸的凹槽,称为海蚀凹槽;海蚀凹槽继续扩大、加深,海蚀凹槽上部岩石失去支撑而垮塌,形成直的陡峭岩壁,称为海蚀崖;海蚀崖在海浪作用下不断后退,则在海蚀崖前形成由基岩组成的微向海倾斜的平台,称为海蚀平台或波切台;底流把剥蚀海岸的物质带到波切台外靠海水一侧沉积下来形成波筑台;残留于波切台上未被剥蚀掉的基岩岩柱称海蚀柱;海蚀平台因海蚀作用而不断加宽,使波浪冲击崖基时要经过越来越长的距离,波浪的能量消耗越来越大;最终,海浪的能量全部消耗在海蚀平台上;海蚀作用趋于停止;此后,如果地壳上升使波切台上升到海水不能淹没的高度时,形成海蚀阶地;二、选择1、下列不是矿物的是CA、冰；B、石英；C、煤；D、自然金;2、不参加晶体组成,且与矿物晶体无关的水是DA、沸石水；B、化合水；C、层间水；D、吸附水;3、下列矿物中,硬度比石英大的是AA、黄玉；B、萤石；C、正长石；D、方解石;4、白云母和黑云母属于CA、完全解理；B、不完全解理；C、极完全解理；D、中等解理;5、橄榄石属于B矿物A、环状结构硅酸盐；B、岛状结构硅酸盐；C、架状结构硅酸盐；D、链状结构硅酸盐;6、花岗岩属于AA、酸性深成侵入岩；B、中性浅成侵入岩；C、基性深成侵入岩；D、基性浅成侵入岩;三、填空1、根据水在矿物中的存在形式及其在矿物晶体结构中所起的作用不同,可分为__________、__________、__________、__________和__________;吸附水,结晶水,结构水,沸石水,层间水2、根据二氧化硅的含量,可将岩浆岩分为__________、__________、__________和__________;标明其二氧化硅含量,否则判错超基性岩SiO2 <45%,基性岩SiO245-52%,中性岩SiO2 52-65%,酸性岩SiO2>65%四、判断1、结构水不参加晶体组成,且与矿物晶体无关;×2、火山岩中的杏仁体属于显晶集合体形态;×3、矿物的颜色可以用类比法进行描述,比如说赤铁矿的猪肝色;√4、矿物的光泽其实是指矿物表面的发光性;×5、金刚石的摩氏硬度为10;√6、白云母的解理为不完全解理;×7、普通辉石和普通角闪石都是链状结构硅酸盐矿物;√8、高岭石和云母是属于层状结构硅酸盐矿物;√9、沉积岩与变质岩之间是可以相互转化的;√饱和度,因此可10、岩浆岩中石英和角闪石具有特殊意义,能够反映岩浆岩中SiO2以称为酸度指示矿物;×11、鲍温反应系列解释了岩浆岩中矿物共生组合的一般规律;√12、花岗岩是酸性深成侵入岩;√13、安山岩是中性喷出岩;√14、由沉积岩经变质作用形成的变质岩被称为正变质岩;×15、按照李克定律,在地壳深处,矿物在最大应力方向沉淀,最小应力方向溶解;×16、片麻岩是一种区域变质岩;√五、简答与论述1、简述矿物中水的存在类型答：水是很多矿物的重要组成部分,根据水在矿物中的存在形式及其在矿物晶体结构中所起的不同作用可分为：1、吸附水：中性水分子被机械吸附于矿物颗粒表面或孔隙中,如粘土矿物表面的薄膜水,T≈110℃全部脱失,水的数量也不固定;水不参加晶体构成,与矿物晶体结构无关;2、结晶水：以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构,水的数量固定,并遵守定比定律,因受晶格束缚,脱失温度较高,约200~500℃,甚至更高,脱失后,结构被破坏;O+离子形式参与构成矿物晶体结构,因而也有3、结构水或化合水：以OH-或H+、H3O放出;确定的含量比;结合强度更高,脱失温度500~900℃, 以H24、沸石水：沸石矿物的晶体结构中存在大的空腔和通道,以HO存在其中,占有确2定位置,含量有一定上限,随温度变化逸失后不破坏结构;5、层间水：存在于层状结构硅酸硅矿物结构单元之间的中性水分子,如蒙脱石的层间水,含量不定,水逸失,结构不破坏,只是相邻结构单元层间距缩小,有水时,再吸收,膨胀;2、简述鲍文反应序列及其用途答：美国学者N．L．鲍文1922年根据人工硅酸盐熔浆的实验发现：岩浆在冷却时,主要造岩矿物的结晶析出遵循一定的顺序,可划分为两个系列,即斜长石的连续反应系列和暗色矿物的不连续反应系列,被称为鲍文反应系列;根据反应的性质不同,鲍温把岩浆岩中主要造岩矿物分为两个反应系列;连续反应系列为架状的硅铝矿物,矿物成分上有连续渐变关系,内部的结晶格架无质的变化;不连续反应系列为铁镁矿物,矿物成分的变化是不连续的,内部结晶格架发生了质的变化;如橄榄石变为黑云母,其结晶格架由岛状变为层状;上述两个系列在岩浆结晶过程中,硅铝矿物与铁镁矿物依次对应出现共结关系,最后两个系列演化成一个系列,即钾长石、白云母和石英,它们是岩浆结晶的最终产物;根据上述反应系列可以解决下列实际问题：1确定矿物的结晶顺序;反应系列上部的矿物比下部的矿物早结晶;显然橄榄石、基性斜长石是最早结晶的矿物,石英则是岩浆结晶的最后产物;2解释了岩浆岩中矿物共生组合的一般规律;由于两种反应系列存在着共结关系,当岩浆冷却到一定温度时,必定同时结晶出一种浅色矿物和一种暗色矿物;例如当岩浆降至1550℃时,析出橄榄石、斜方辉石和基性钙、培长石而组成超基性岩;岩浆温度降至1270℃时,单斜辉石和拉长石同时析出组成基性岩;3解释了岩浆岩多样性的原因;同一种岩浆可以形成不同类型的岩浆岩;4解释了岩浆岩中某些结构上的特征;如斜长石的正常环带结构和暗色矿物的反应边结构;二、选择1、Fe3＋：Fe2＋如果大于3,则沉积岩底颜色多为DA、棕色；B、黑色；C、浅绿灰色；D、红色或棕红色;2、某碎屑岩含中砾石8％,细砾石10％,粗砂17％,中砂16％,细砂18％,粗粉砂14％,细粉砂17％,则应命名为AA、含砾的粉砂质砂岩；B、含粉砂的砾质砂岩；C、砾质粉砂岩；D、粉砂质砾岩;3、竹叶状灰岩是BA、生物骨架结构；B、粒屑结构；C、晶粒结构；D、泥状结构;4、碳酸盐岩结构中常见的粒屑有ABCDA、内碎屑；B、生物碎屑；C、鲕粒；D、团粒;三、填空1、沉积物的成岩作用主要包括__________、__________和__________;压实作用,胶结作用,重结晶作用2、沉积岩的颜色按照成因可分为__________、__________和__________;继承色,原生色,次生色3、碳酸盐岩的结构类型主要有__________、__________和__________;粒屑结构,生物骨架结构,晶粒结构4、碳酸盐岩中常见的粒屑有__________、__________、__________和__________等;内碎屑,生物碎屑,鲕粒,团粒四、判断1、机械沉积分异作用的结果使沉积物按照砾石--砂--粉砂--粘土的顺序,沿搬运的方向,形成有规律的带状分布;√2、纯石英砂岩为白色是继承了石英的颜色,是一种继承色;√3、厚度～的岩层我们称为薄层;×4、按照石油行业碎屑颗粒粒度分级标准,～的碎屑颗粒为中砂;√5、某碎屑岩含中砾石8％,细砾石10％,粗砂17％,中砂16％,细砂18％,粗粉砂14％,细粉砂17％,则应命名为“含砾的粉砂质砂岩”;√6、圆度好的碎屑颗粒一般来说球度也比较高;×7、基底胶结代表碎屑与胶结物同时沉积,是快速堆积的产物;√8、在砂岩和杂砂岩中,按照三个端元组分石英Q、长石F、及岩屑R的相对含量划分类型;√9、粘土岩主要是指粒度＜的细颗粒组成,并含大量粘土矿物高岭石、蒙脱石、水云母等的疏松或固结的岩石;×10、我国华北地区广泛分布的竹叶状灰岩中的“竹叶”体是一种典型的内碎屑;√五、简答与论述1、列举沉积岩层理构造的主要类型,并加以说明;答：层理是沿原始沉积平面的垂直方向上矿物成分、颜色、结构等特征发生变化所构成的一种层状构造;层理不仅是沉积岩的基本构造特征,而且也是研究沉积环境或沉积相的良好标志;一般按形态特点把层理分为下列类型：1、水平层理：细层之间以及细层与层系界面之间互相平行,主要形成于细粉砂和泥质岩石中,多见于水流缓慢或平流的环境中形成的沉积物内,如河漫滩、牛轭湖、泻湖、沼泽、闭塞的海湾沉积物中;2、平行层理：类似水平层理,细层之间以及细层与层系界面之间也互相平行,但出现在粒度较粗的砂岩中,常伴有冲刷现象,它形成于急流、水浅的水流条件下;3、波状层理：细层呈波状起伏,但其总方向相互平行,并平行于层系面;其成因有两种,一种是往复振荡的波浪造成的,波层对称,多见于湖泊浅水带、海湾、泻湖环境的沉积物中；另一种是微弱的单向水流造成的,波层不对称,多见于河漫滩沉积物中;4、斜层理：细层与层系界面斜交,且层系之间可以重叠、交错;它是水流或风中形成的沙纹或沙波被埋藏以后在岩层剖面上所呈现出的构造特征;细层的倾向反映了介质的流向风向,细层的厚度相当于沙纹或沙波的高度反映介质的流速;因此,斜层理常用来作为水流动态流速、方向、水深等和沉积环境的重要标志;常见者如下：a、板状斜层理：细层单向倾斜,单向水流所造成,见于河床沉积中;b、槽状交错层理：在层理的横切面上,层系界面呈凹槽状,细层的弯度与凹槽一致或以很小的角度与之相交；在纵剖面上,层系界面呈缓弧状彼此切割,细层与之斜交;河流沉积物中常见之;c、楔形层理：层系呈楔形,多出现于三角洲及湖、海的浅水地带;5、透镜状层理：砂质小透镜体连续地且较有规律地包裹于泥质层中,砂岩透镜体内部又具有斜层理;它在潮汐沉积物中最常见;6、粒序层理：又叫递变层理,是无明显的细层界线,整个层理主要表现为粒度的变化,即由下至上粒度由粗到细逐渐递变;它是浊流的沉积特征,并且比较常见;7、块状层理：岩层自下至上岩性均一,肉眼看不出其它内部层理构造,一般厚度大于lm,是沉积物快速堆积的产物;也可为生物扰动所致;。

青藏高原中东部1∶100万区域重力调查及成果张省举;董义国【摘要】经对青藏高原中东部1∶100万区域重力资料的解释,编制了一批重力基础图和解释成果图.新划出嘉黎下地壳熔融区、拉萨下地壳隆起、乌兰乌拉-杂多古生代隆起带、唐古拉燕山期岩浆弧以及南冈底斯燕山-喜马拉雅期岩浆弧等构造单元;支持将班公错-怒江结合带作为冈瓦纳北界的认识;划出断裂逾百条、中酸性岩浆岩带多处,其中唐古拉岩浆岩带对羌塘盆地油气的储藏不利;冈底斯北部-可可西里中下地壳普遍存在熔融层;高原地壳存在着与重力均衡调整力相反的强大构造应力.这些认识对进一步研究青藏高原的地质构造、寻找与岩浆岩有关的多金属矿产等提供了依据.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2007(031)005【总页数】5页(P399-403)【关键词】岩浆岩;区域重力;青藏高原【作者】张省举;董义国【作者单位】陕西省地质调查院,陕西,西安,710014;陕西省地质勘查局,第二综合物探大队,陕西,西安,710016【正文语种】中文【中图分类】P631.1青藏高原1∶100万区域重力调查工作始于1999年，至2006年野外工作全部结束。

至此，我国陆域该比例尺重力调查工作全部覆盖。

笔者对东经84°以东、北纬36°40＇以南的高原中东部1∶100万区域重力调查工作的部分成果和野外工作的特殊点进行了简单介绍。

1 野外工作简述1.1 测地工作使用全球定位系统(GPS)、差分模式确定测点的三维坐标。

测点采用自由网法布设，点距5～20 km，每点控制面积80～160 km2。

南部的喜马拉雅山区，部分测点只沿路线布设，部分为空白区，空白区范围小于2 000 km2。

1.2 重力工作采用美国LCR-D、G型高精度重力仪，单程观测法进行重力野外观测。

每个闭合段的闭合时间小于7×24 h。

个别闭合段的闭合时间在(7～10)×24 h之间。

工作途中重力仪长时间停放时作静掉格处理。

邢台地震区大地电磁观测与研究
高文;蒋邦本;白登海
【期刊名称】《地球物理学报》
【年(卷),期】1990(000)003
【摘要】在邢台地震区进行了大地电磁观测,并对该地区电性结构与地震的关系进行了研究.该地区地下电性结构较复杂,电性在纵向及横向都存在着显著的变化.一维结果表明,该地区电性纵向分布可分五层,第三层为高导层,埋深约10—20 km.在地震震源集中区,高导层深度有较大变化.电性横向分布也有明显变化.总体上看,地震区内电阻较高,可是地震并不发生在电阻率最高的地点,而多发生在电性变化较大地段.【总页数】1页(P291)
【作者】高文;蒋邦本;白登海
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P315.7
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5.大地电磁资料精细处理和二维反演解释技术研究(七)——云南盈江—龙陵地震区深部电性结构及孕震环境 [J], 陈小斌;叶涛;蔡军涛;王立凤
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青藏高原东缘的地壳流及动力过程朱介寿;王绪本;杨宜海;范军;程先琼【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2017(060)006【摘要】黏滞性地壳流对地壳及上地幔变形作用及动力机制,是大陆新生代造山带的一个重要研究内容.青藏高原中下地壳存在部分熔融或含水物质的黏滞性流体,已为一系列地球物理及岩石学研究所证实.为研究青藏高原东缘地壳流的动力作用,本文用密集的被动源宽频带地震台的观测数据,反演了地壳上地幔精细速度结构和泊松比.研究表明,川西及滇西北高原的中地壳内普遍存在低速层,而高泊松比的地壳只分布在川西北地区.位于中地壳的黏滞性地壳流从青藏高原腹地羌塘高原流出,自北西向南东流入青藏高原东缘.这些黏滞性地壳流带动了上地壳块体水平移动,当它们受到刚强的四川盆地及华南地块阻挡时将发生分层作用,地壳流将分为二或更多分支不同方向的分流,向上的一支地壳流将对上地壳产生挤压,引起地面隆升,向下的一支地壳流将使莫霍面下沉加厚下地壳.黏滞性地壳流的运动在地壳中产生应变破裂发生强烈地震活动,地震的空间分布与震源机制也受到地壳流动力作用控制.%In large continental orogens,an important topic is the behavior of deep crust and upper mantle deformation,and the dynamic mechanism of the viscous crustal flow.The partial melting or water-containing substances of viscous fluid in the middle and lower crust beneth the Tibetan plateau has been proven by a series of geophysical and petrological reserchs.For study on the dynamics of the crustal flow in the eastern margin of the Qinghai-Tibet plateau,weadopt the dense source of passive broadband seismicobservation data to invert the fine velocity structure of crust and upper mantle,and the crustal Poisson's ratio.The results indicate that the viscous crustal flow in the eastern margin of the Tibetan Plateau drives crustal material around the strong rigid Sichuan Basin.Studies have shown that the viscous crustal flow in the eastern margin of the Tibetan Plateau is common in western Sichuan and northwest Yunnan plateau with the crust low-velocity layer,and the high Poisson's ratio of the crust only distributed in northwest Sichuan regions.The stream of viscosity crust flowed from the Qinghai-Tibet hinterland Qiangtang plateau,along the northwest to south east into the eastern margin of the Qinghai-Tibet plateau.The viscous crustal flow in the eastern margin of the Tibetan Plateau drives upper crustal block movement.When the viscous flow hits the obstruction of the Sichuan basin and South China block,delamination is likely to occur.These flows are divided into two or more branches with different directions.The upper part of viscous flow upwelling produces the pressure to intrude the upper crust,thereby uplifting the mountain ranges and high peaks.In contrast,the lower part of viscous flow down-welling produces the pressure to intrude the lower crust and upper mantle to deepen the Moho boundary,thereby causing the crustal thickening.The movement of viscous flow also producing of crust strain burst causes strong earthquake activity,and the spatial distribution and focal mechanism of earthquakes have also been controlled by crustal flow dynamics.【总页数】20页(P2038-2057)【作者】朱介寿;王绪本;杨宜海;范军;程先琼【作者单位】教育部地球探测与信息技术重点实验室成都理工大学地球物理学院,成都 610059;教育部地球探测与信息技术重点实验室成都理工大学地球物理学院,成都 610059;教育部地球探测与信息技术重点实验室成都理工大学地球物理学院,成都 610059;四川省地震局,成都610041;教育部地球探测与信息技术重点实验室成都理工大学地球物理学院,成都 610059【正文语种】中文【中图分类】P541【相关文献】1.青藏高原东缘区域地壳稳定性评价 [J], 姚鑫;李凌婧;张永双;郭长宝;周能娟2.青藏高原东缘地壳上地幔电性结构研究进展 [J], 王绪本;余年;高嵩;罗威;蔡学林3.青藏高原东缘中下地壳流与地壳变形 [J], 尹力;罗纲;孙云强4.青藏高原东缘—扬子特提斯构造域深部结构与地壳形变研究 [J], 王志;王剑;付修根5.青藏高原东缘活动断裂带地壳岩体构造损伤特征与模式讨论 [J], 伍纯昊;崔鹏;李渝生;易树健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

魏文博,金　胜,叶高峰等.藏北高原地壳及上地幔导电性结构———超宽频带大地电磁测深研究结果.地球物理学报,2006,49(4):1215～1225Wei W B ,Jin S ,Y e G F ,et al.C onductivity structure of crust and upper mantle beneath the northern T ibetan Plateau :Results of super 2wide band magnetotelluric s ounding.Chinese J .G eophys .(in Chinese ),2006,49(4):1215～1225藏北高原地壳及上地幔导电性结构———超宽频带大地电磁测深研究结果魏文博1,2,金　胜1,2,　叶高峰1,2,邓　明1,2,　谭捍东1,2,Martyn Unsw orth 3,Alan G.Jones 4,John Booker 5,Shenghui Li51地质过程与矿产资源国家重点实验室和地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京　1000832中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京　1000833University of Alberta ,Edm onton ,Canada4Dublin Institute of Advanced S tudies ,Dublin ,Ireland 5University of W ashington ,Seattle ,US A摘　要　为了研究西藏中、北部壳、幔导电性结构,讨论高原中、北部岩石圈热状态,1998年和1999年(I NDEPTH(Ⅲ)2MT )在西藏中、北部完成了德庆—龙尾错(500线)和那曲—格尔木(600线)超宽频带大地电磁深探测剖面的研究.研究结果表明,西藏中、北部以昆仑山断裂为界,其南北壳、幔电性结构有很大差异.昆仑山断裂以北地壳和上地幔为高阻区.而昆仑山以南,地壳和上地幔的导电性有明显的分层结构:地壳上部以不连续的高阻体为主,夹有局部低阻异常体,沿南北方向上地壳的电性结构复杂,具有不连续、分块的特点;但中、下地壳为大范围的高导异常区,区内发育有大规模、不相连续、产状各异的高导体,其电阻率均小于4Ωm ;在班公—怒江和金沙江缝合带之下,壳内高导体都具有向上地幔延伸的趋势,存在连通壳、幔的低阻通道.根据西藏高原中、北部壳、幔电性结构的研究推断:如同藏南一样,这里也普遍存在部分熔融体和热流体,它们的成因主要与班公—怒江和金沙江缝合带的壳-幔热交换、热活动有关,这是两期形成的壳-幔热交换通道.其中,班公—怒江缝合带的壳-幔热交换通道形成时间比金沙江缝合带早.因此,研究区壳、幔的热活动是从南边和西边开始,向北、向东扩展,导致现今西藏中、北部地壳和上地幔的热流分布由西向东、由南向北增大.关键词　I NDEPTH 2MT ,大地电磁探测,壳内高导体,壳-幔热交换文章编号　0001-5733(2006)04-1215-11中图分类号　P631收稿日期　2005-09-13,2006-03-31收修定稿基金项目　教育部重大项目(重大0211)资助,国土资源部“十・五”青藏专项研究计划项目(2001010202)资助.作者简介　魏文博,男,1945年生,教授、博士生导师,长期从事地球物理学的教学与研究.E 2mail :w wb5130@Conductivity structure of crust and upper m antle beneath the northern Tibetan Plateau :R esults of super 2wide band m agnetotelluric soundingWEI Wen 2Bo 1,2,J I N Sheng 1,2,YE G ao 2Feng 1,2,DE NG Ming 1,2,T AN Han 2Dong 1,2,Martyn Unsw orth 3,Alan G.Jones 4,John Booker 5,Shenghui Li 51State K ey Laboratory o f G eological processes and Mineral Resources and G eo 2detection Laboratory ,Ministry o f Education ,Beijing 100083,China 2School o f G eophysics and In formation Technology ,China Univer sity o f G eo sciences ,Beijing 100083,China 3Univer sity o f Alberta ,Edmonton ,Canada4Dublin Institute o f Advanced Studies ,Dublin ,Ireland 5Univer sity o f Washington ,Seattle ,USA第49卷第4期2006年7月地　球　物　理　学　报CHI NESE JOURNA L OF GE OPHY SICSV ol.49,N o.4Jul.,2006Abstract　T o study the resistivity structure of crust and upper mantle beneath northern and central T ibet, furtherm ore,discuss thermal behavior of north and central T ibet lithosphere,super2wide band magnetotelluric s ounding profiles named line500and line600which belongs to I NDEPTH(Ⅲ)were finished in1998and 1999.The line500is from Dêqên to Long wei C o,and the line600is from Nagqu to G olmud.The results show that the boundary between northern T ibet and central T ibet is K unlun fault,and the conductive structures of crust and mantle beneath northern and central T ibet are very different.North to the K unlun fault the crust and upper mantle are resistive.But s outh to the K unlun fault,the conductive structure of crust and upper mantle is in layers:in the upper crust,there are lots of discontinuous resistive bodies,and between them are local conductive bodies.From s outh to north the conductive structure of the upper crust is very com plex and discontinuous,while the middle and lower crust is very conductive.There are lots of continuous,huge conductive bodies with different shapes,and their resistivities are all smaller than4Ωm.Below the Bang ong2 Nujiang suture and Jinsha suture,the conductive bodies in the crust stretch into upper mantle,s o they are conductive channels which connect crust and mantle.In northern and central T ibet there are als o partial melted bodies ubiquitously related with heat transmission between crust and mantle below the Bang ong2Nujiang suture and Jinsha suture,which formed in different stages.M oreover,the heat transmission channel between crust and mantle below the Bang ong2Nujiang suture is older than that of the Jinsha suture.Therefore,heat activity in crust and mantle of T ibet began from s outh and west,spreading to north and east,which made the heat flow of crust and upper mantle of northern and central T ibet increase from west to east and from s outh to north.K eyw ords　I NDEPTH2MT,Magnetotelluric s ounding,C onductive bodies in crust,Heat transmission between crust and mantle1　引　言 大约在40～50Ma前,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞,开始俯冲到西藏板块之下,西藏高原逐渐隆升,这其中蕴涵着碰撞造山带极其复杂的地质构造活动史.为了解释高原形成的原因,Argand在1924年率先提出了西藏存在“双层地壳”的设想[1].之后的几十年里,有关西藏高原的成因有过种种推论或假说,如俯冲说[2]、压缩增厚说[3]、侧向挤出说[4]等等;但所有这些推论或假说都缺乏充分的证据,彼此之间存在着这样或那样的矛盾.这使人们认识到,要真正了解西藏高原形成演化的过程,需要对高原整体,尤其是高原的北部进行研究;高原北部地壳和上地幔结构和构造的认识对于解答板块碰撞后印度与亚洲大陆之间的关系,对于讨论高原形成、演化的动力学机制至关重要.而早期的许多研究却主要集中在喜马拉雅和藏南地区,后来的一些研究又转移到高原的北缘,在藏北地区内的深部地球物理调查工作并不多.早期青藏高原的壳、幔结构的研究表明,高原具有增厚的地壳,其变化趋势大体是藏南厚度大,藏北减薄[5];而岩石圈则是由南向北加厚[6].热流与速度结构研究显示,藏南的地壳是低速的、热的,而地幔却是高速且相对冷的,但藏北的情况恰恰相反[7].因此,有藏南热壳冷幔,藏北冷壳热幔之说.但是,近年来有关藏北地壳结构研究的结果却有所不同[8～19].研究认为,位于西藏腹地的羌塘地区地壳厚度小、Pn速度低、Sn速度缺失、中下地壳中出现大规模的高导体并呈现向上地幔延伸的趋势,这可能意味着异常高温的上地幔热物质上隆导致了地壳局部熔融[8,10～13,20～25].解释这一现象的成因模型认为,它是与印度板块的俯冲—拆沉,或是与藏北地区岩石圈经过挤压增厚—拆离有关,它们都可能引起岩石圈地幔对流-软流圈上涌,导致藏北地壳出现局部熔融现象[10,11,26,27].显然,这两种成因模型具有很不相同的大陆动力学过程,要证实它们,需要更多、更准确的地球物理观测和反演结果,以及更深入的分析与讨论.本文即将阐述1998年和1999年在西藏中、北部所完成的超宽频带大地电磁深探测剖面数据新的研究结果(I NDEPTH(Ⅲ)2MT).2　野外实验 I NDEPTH(Ⅲ)2MT是I NDEPTH第三阶段研究计6121地球物理学报(Chinese J.G eophys.)49卷　划的一部分;是I NDEPTH2MT的后续研究项目,由中国地质大学(北京)和美国华盛顿大学(西雅图)、加拿大地质调查所三方合作,采用现代先进的超宽频带大地电磁探测(MT)技术研究西藏中、北部壳幔结构的国际合作项目.其野外实验分两年进行.211　测线布置如图1所示,I NDEPTH(Ⅲ)2MT共布置两条深探测实验剖面,即1998年完成野外数据采集的德庆—龙尾错(500线)剖面和1999年完成的那曲—格尔木(600线)剖面.由于地势恶劣,交通极不便利,剖面上的MT测点不可能按等距离布置;但点距均小于15km.德庆—龙尾错剖面直线长度约380km,沿剖面布置58个测点,其中含26个长周期(LI MS)测站,平均点距约6～7km.那曲—格尔木剖面直线长度约600km,沿剖面共布置43个测点,含20个LI MS测站,平均点距约13～14km.为了精确定位,对全部测点均使用G PS在实地测定其地理坐标.通常,点位误差均小于100m. 212　仪器和设备以往国内开展大地电磁探测(MT)的观测信号的最低频率通常只达到010005H z,即周期2000s.对于研究西藏巨厚的地壳来说,这远远达不到所需的探测深度,必需采集长达数万秒的大地电磁场信号;此外,由于西藏特殊的构造演化史造就了极为复杂的深层和浅层构造环境,为了压制浅层局部构造和电性非均匀体的畸变作用,需要采集频率高达数百赫兹的大地电磁场信号.然而,目前并没有任何型号的大地电磁仪器有如此宽的频带范围;为此,我们选用美国E MI公司的MT224NS局域网络型大地电磁系统和长周期智能化大地电磁系统(LI MS)配套使用.这是当前最先进的大地电磁仪器,MT224NS采集频率范围为312×102～416×10-4H z的宽频信号, LI MS采集频率范围为011～3×10-5H z的长周期信号;在同一测点上,使用这两种仪器进行观测,并把它们的数据拼接起来,即得到超宽频带的大地电磁数据.213　观测技术如前所述,实现超宽频带采集,必需把宽频带的MT224NS和长周期的LI MS系统相结合.在同一测点上,用两套系统观测,拼接数据,这就可得到频带很宽的MT数据.采用这种观测方法,要求两套系统在相同频点的观测结果应可以对比;这需要很高的数据质量,因此,选点、布站和数据采集都要严格按相图1　I NDEPTH2MT测线位置图图中号码,代表每条剖面的名称.Fig.1　Map showing I NDEPTH2MT sitesNumbers indicate the name of each profile.关技术规范执行.考虑到西藏区域构造方向的趋势为近东西向,布站时使X轴指向磁北方位,Y轴指向东.在同一测点上同时用MT224NS和LI MS观测时,尽可能使两套系统共用同一组电极系;不仅保持电极和极距不变,而且保持埋设电极周围的环境条件不变.布设LI MS测站时,主机直接安放在测站中心,在其侧方3～5m处,埋置三分量磁探头,埋深015m 以上.在布设磁探头时,同样使X轴指向磁北,Y轴指向东.数据采集时,在每个测点上都用MT224NS 采集宽频带MT数据,观测时间一般在20～24h.而通常,每隔一个宽频带MT测点,布置一个LI MS测站,采集超长周期MT数据,其观测时间长达7天,甚至更长.对于这些MT224&LI MS测站的观测数据,运用Rhoplus分析方法[28]拼接宽频带和超长周期数据,构成如图2所示的超宽频带MT数据,其频率范围为320～1Π20000H z.为了保证数据观测质量,所有7121　4期魏文博等:藏北高原地壳及上地幔导电性结构测点均采用了“远参考道”观测技术.从实际效果考虑,一般采用磁场参考,布设“远参考站”的技术要求与布设“原始观测站”相近,它们之间用G PS 同步采集数据,距离大于5km 即可达到应有的效果.因此,为了提高工作效率,可以利用相邻测站互为“参考”来实现“远参考道”观测技术.图2　Tbt 2573号点超宽频带大地电磁测深曲线(MT 224&LI MS )Fig.2　Super 2wide band MT s ounding curve ofsite Tbt 2573(MT 224&LI MS )3　数据处理与反演 现代大地电磁测深方法的发展,已经形成一系列先进的MT 数据处理和反演技术,如:大地电磁场分量时间序列的R obust 处理[29]、Rhoplus 分析[28]、复阻抗张量分解[30]和MT 二维快速松弛反演(RRI )[31]、MT 二维Occam 反演[32,33]、MT 二维共轭梯度反演(CG )[34]等等.在对500和600线超宽频带MT 数据进行二维反演时,分别运用了RRI 、Occam 和CG 这三种大地电磁数据反演方法,反复用单模式和双模式进行反演.根据所掌握的研究区内地质构造特点,参考其他地球物理资料,分析、比较不同反演方法所得模型之间,结构框架的相似性和细结构的合理性.确定了这两条剖面的反演结果(如图3所示).这是应用共轭梯度法对T M (H 极化)模式[35]数据进行反演获得的电性结构模型.图3(a ,b )分别是德庆—龙尾错剖面(500线)和那曲—格尔木剖面(600线)的电性结构模型.图上横坐标轴标记着测点在剖面上的位置,图中等值线为电阻率对数值的等值线,红色表示低阻异常体,蓝色表示高阻体.图4(A ,B )即分别是500和600线二维反演模型的视电阻率及阻抗相位的理论响应与实测MT 响应拟断面的比较.如图4所示,500和600线二维反演模型的MT 理论响应与实测响应拟断面基本一致,这表明通过MT 二维反演所获得的这两条剖面的电性结构模型比较接近地下真实的导电性分布;相对而言,它们能够比较准确、更加可靠地反映出西藏中、北部岩石圈的电性构造模型.假如西藏地壳的平均电阻率以10Ωm 计算,根据平面波场在均匀各向同性介质中“穿透深度(H )”的表达式:H =12π10ρT (km )估算[36],周期为20000s 的大地电磁场信号,其H 将超过225km.即在西藏的大地电磁深探测剖面的最大探测深度有可能达到225km.但为了确保探测结果的可靠性,在讨论藏北高原电性结构模型时,我们只考虑100km 深度以上的反演结果.4　藏北高原地壳及上地幔导电性结构411　德庆—龙尾错剖面(500线)如图3a 所示,从德庆到龙尾错,地下20～30km 深处存在一组沿剖面延伸的电性梯度带,其产状平缓;但在剖面上532～546、555～566和575～583号点之间,这电性梯度带明显下凹,在剖面中部(532～546)一带下凹达70km 深.在地下50～70km 深处,见有第二组沿剖面延伸产状平缓的电性梯度带,其起伏特征似乎与第一组电性梯度带呈“负相关”关系.总体上看,这两组梯度带都略向北倾.以此为界,地下100km 深度以上被划分为上、中、下三部分.与许志琴[37]、曾融生[38]等人的地震探测结果相比较,上、中两部分在地壳深度范围内,下部则已进入上地幔.上部即上地壳,以高阻体为主,电阻率多数在1000Ωm 以上.但在530～536号点之间有向北倾斜、延深达20km 的低阻带;在587～595号点之间存在近于陡立、向下延伸与中部高导体连通的低阻带;此外,在544～546、577～581号点的位置也发现有局部低阻体;这些低阻异常带的电阻率约为10～40Ωm.沿着剖面方向可以看出,上地壳的电性结构复杂,明显具有横向分块的特点.中部即中、下地壳,以不连续的高导体为主,其电阻率小于10Ωm.沿剖面共分布有4组高导体;这些高导体规模宏大,位于剖面南端德庆下面和位于8121地球物理学报(Chinese J.G eophys.)49卷　图3　藏北高原地壳及上地幔导电性结构模型(a)500线大地电磁测深二维反演模型;(b)600线大地电磁测深二维反演模型.Fig.3　C onductivity structure m odel of crust and upper mantle beneath the northern T ibetan plateau(a)Resistivity m odel from MT2D inversion of5002line;(b)Resistivity m odel from MT2D inversion of6002line.9121　4期魏文博等:藏北高原地壳及上地幔导电性结构剖面北端的高导体都呈南倾的趋势,而位于剖面中部高导体的产状则比较平缓.下部即上地幔顶部,沿剖面方向的电性分布较均匀、结构简单;剖面的两端为中等导电性,电阻率约60～160Ωm,中间为陡直向地幔延伸的低阻通道,电阻率约10～16Ωm.在剖面断面上,电阻率等值线的分布(图3a)表明,地壳上部存在许多横向的电性梯度带,这些梯度带多数向南倾斜,延深不超过20km.而在512、514、540、550、565、595和599号点的位置,地壳上部存在的横向电性梯度带却下延到中、下地壳,与其中发育的横向电性梯度带连成一体;这些梯度带的延深一般不超过70km,除位于512号点的梯度带向北倾斜之外,其余的均向南倾.412　那曲—格尔木剖面(600线)那曲—格尔木剖面(600线)共布置43个测点.从图3b中展示的电阻率断面等值线可以看出,在那曲—格尔木剖面断面上,地下10～40km深处存在一组电性梯度带,它沿剖面呈“波浪”状延伸,起伏较大;在410～430、619～632号点之间,该电性梯度带下凹深达40km;而在407～415、450～613号点之间,梯度带上隆至10km深处.在50～70km深处,同样发现有第二组沿剖面延伸的电性梯度带;总体上看,它的产状平缓,沿剖面起伏不大,只是在637～649号点之间有较大的隆起,达50km深处.和德庆—龙尾错剖面(500线)一样,这两组电性梯度带把那曲—格尔木剖面地下100km深度以上划分为上、中、下三部分;其中,上部反映的是上地壳的导电性结构;中部为中、下地壳;下部为上地幔顶部.如图3b所示,那曲—格尔木沿线地区,其上地壳同样以高阻体为主,电阻率多数在1000Ωm以上,但与德庆—龙尾错剖面相比,高阻体的底界起伏较大,厚度也大.此外,沿剖面在410、619、634～644、652～658、665～670号点之间见有局部低阻体,这些低阻异常带的电阻率约为15～40Ωm.其中,位于剖面南端(410号点)和剖面中部(619)的低阻异常体都向南倾,并向下与中、下地壳高导异常区连通.由此可见,沿剖面方向上地壳的电性结构具有不连续、分块的特点.那曲—格尔木剖面(600线)的二维电性结构模型(见图3b)表明,在665号点以南,中、下地壳为大范围的高导异常区,其电阻率小于15Ωm.区内发育有4个不相连续、大规模、产状各异的高导体,其电阻率均小于4Ωm.其中规模最大的高导体位于剖面中部(616～637号点之间),它的顶面深度大约在25～50km之间,产状向南倾斜,底界向上地幔延伸,形成上地幔与地壳之间的高导电通道;这高导体向北延伸与剖面北部位于644～664号点之间、产状北倾的高导体相连,构成不对称的“背斜”状高导异常体.剖面中南部,位于605～616号点之间的高导体,产状南倾,顶面深度最浅,大约10km,其底面深度约70km.而位于425～440号点之间的高导体,规模最小,产状平缓,顶面深度约25km,底面深达50km.在剖面北端即665号点以北,中、下地壳为高阻区,电阻率大约为160～400Ωm.剖面断面的下部即属于上地幔顶部,沿剖面方向的电性结构较简单.剖面的南部为中等导电性区,电阻率约60～100Ωm;剖面的北部为高阻区,其电阻率约400～2500Ωm;剖面中部也存在陡直向地幔延伸的高导通道,电阻率约4～16Ωm.从图3b上电阻率断面等值线的分布可以看出,和德庆—龙尾错剖面一样,在那曲—格尔木剖面的位置,地壳上部也存在许多横向的电性梯度带,多数梯度带也是向南倾斜,延深不超过20km.而在435、605、619、643和668号点的位置,地壳上部存在的横向电性梯度带向下延伸到中、下地壳,与其中发育的横向电性梯度带相连;这些梯度带均向南倾斜,延深一般不超过70km.5　西藏高原中、北部地壳及上地幔高导体 如图1所示,西藏中、北部包括冈底斯—拉萨地块、羌塘地块、松潘—甘孜—可可西里地块和昆仑—柴达木地块等构造单元.500线南起冈底斯—拉萨地块中部的德庆,沿北西方向穿过班戈岩体和班公—怒江缝合带,进入羌塘地块;测线在羌塘地块,横跨南羌塘盆地,越过羌塘复背斜轴,抵达北羌塘盆地的龙尾错.位于500线东侧的600线,南端自冈底斯—拉萨地块北部的那曲起,向北西穿过班公—怒江缝合带进入羌塘地块南沿的安多,转而沿北东向越过唐古拉山,穿过金沙江缝合带和昆仑断裂,横跨羌塘地块、松潘—甘孜—可可西里地块,进入昆仑—柴达木地块,抵达格尔木(见图1所示).显然,这两条测线大致沿南北方向控制了西藏高原中、北部(德庆—格尔木沿线地区)的构造变形区.该区是研究西藏高原形成、演化的大0221地球物理学报(Chinese J.G eophys.)49卷　陆动力学机制的关键区域之一,探测区内的壳、幔结构特点,将为我们进一步深入了解印度板块与欧亚板块碰撞和高原隆升的深部过程和浅表耦合效应提供新的证据. 图3的电性主要特征清楚地表明,西藏中、北部地壳中20～30km深处较普遍地分布着规模不等、相互不连通的高导体;这些高导体的电阻率均小于10Ωm,向北延伸到昆仑断裂,向南则到达冈底斯—拉萨地块.其间,在松潘—甘孜—可可西里地块之下,高导体较薄,局限在中地壳范围内,呈“背斜”状分布,“背斜”轴部位于五道梁地区;其南翼与金沙江缝合带上发现的规模最大、电导率最高的高导体连通.600线的导电性结构模型显示,位于北羌塘地块金沙江缝合带上伴随的高导体具有向下延伸进入上地幔的趋势(图3b);而在羌塘地块中、南部,壳内高导体的规模减小;在沱沱河—温泉之间,高导体的顶面深度最小.比较600线与500线的导电性结构模型可以看出,在羌塘地块由西向东壳内高导体的规模增大,电阻率降低;在班公—怒江缝合带南部(冈底斯—拉萨地块北部)同样伴随有向上地幔延伸的高导异常体,但其电阻率明显高于金沙江缝合带下面的高导体.从500线的导电性结构模型还可以看到,冈底斯—拉萨地块中部壳内高导体的厚度薄、规模小,在嘉黎断裂之下呈由南向北昂冲、叠覆的趋势.总体上看,在西藏中、北部,昆仑山以南,由北向南、由东向西,壳内高导体的规模变小,电阻率略微增大;其顶面深度由西向东变浅.电导率最高、规模最大的高导体位于羌塘地块北部,大约3415°N的地方.在班公—怒江和金沙江缝合带之下,壳内高导体都具有向上地幔延伸的趋势,存在连通壳、幔的低阻通道;但班公—怒江缝合带下面的壳、幔低阻通道,其电阻率明显高于金沙江缝合带低阻通道的电阻率.如果比较藏南特提斯喜马拉雅和冈底斯—拉萨构造带的壳内高导体,不难看出,它们的高导体的电导率、埋藏深度、空间分布特征都十分相似.关于藏南壳内高导体的成因,人们已经有过许多讨论,各种证据从不同的角度证实了藏南存在的壳内高导体与“温度”有关,很可能是由于部分熔融体、相互连通的热流体或水化的流态物质所引起[20,40].由此推论,在西藏中、北部发现的这些壳内高导体也很可能由同样的原因引起.实际上,人们早已认识到,随着深度加深,地球内部的温度将随之增大,因此,地壳和上地幔中干燥岩石变得更具导电性了.研究结果表明,温度对大陆地壳深部和上地幔顶部岩石的导电性有很大影响;这主要是因为温度升高引起地壳深部及上地幔顶部岩石产生化学反应,使造岩矿物中的化学束缚水析出,并发生局部熔融现像,从而降低岩石的电阻率.由此可见,在正常状况下岩石圈的电阻率与温度有极为密切的关系,其电性结构特征在相当程度上取决于地下热状态[41].所以,在西藏中、北部发现的这些深部电导率异常,更可能反映的是局部“熔融体”.此观点从已有的地震探测资料也可以得到进一步的证实.Owens和Z andt[10]对PASSC A L数据的分析表明,在羌塘和松潘—甘孜—可可西里地块,下地壳存在地震波低速带,而上地幔则是S波衰减区;这特殊的波速异常区从班公—怒江缝合带一直延伸到昆仑断裂.它说明,羌塘和松潘—甘孜—可可西里地块的下地壳和上地幔存在局部熔融体;因为已有的大量高温、高压物性实验数据显示,当地壳和上地幔存在局部“熔融体”时,往往具有高电导率、低地震波速和S 波衰减等特性.Owens和Z andt[10]也认为,在松潘—甘孜—可可西里地块地壳是最薄的,并且地震波传播速度最低,这些认识与藏北高原大地电磁深探测的研究结果基本一致.差异在于大地电磁探测的结果表明,电阻率最低(即推测熔融程度最高)的地方在北羌塘地块之下,并不在松潘—甘孜—可可西里地块.但这明显的差异,已经通过Vergne[42]对PASSC A L数据更精细的分析得予修正.实际上,藏北其他的由地震观测得到的上地幔结构成像与我们的研究结果一致.例如,根据周华伟[8]发表的宽频带地震P波层析成像的结果表明,西藏中、北部地区(85°E～93°E,30°N～36°N之间)存在有向上延续到35km深度、向下延续至310km深度的低速体,这与班公—怒江和金沙江缝合带之下壳内高导体的分布可以对比.可以认定,西藏中、北部的地壳中确实普遍存在局部熔融体,所发现的这些深部电导率异常主要与研究区岩石圈热结构和物质状态有关.目前,解释这一现象的成因模型认为它是与藏北地区岩石圈经过挤压增厚—拆离有关,这可能引起岩石圈地幔对流—软流圈上涌,导致藏北地壳出现局部熔融[20,43].前已述及,班公—怒江和金沙江缝合带的断面电性结构十分相似(见图3).由于壳、幔电性结构与热结构紧密相关;那么,班公—怒江和金沙江缝合带1221　4期魏文博等:藏北高原地壳及上地幔导电性结构。