王有学[1]2002年在《苏鲁—大别超高压变质造山带广角地震测深地壳结构研究》文中认为苏鲁—大别位于我国东部,是继西阿尔卑斯和挪威发现含柯石英包体的镁铝榴石石英岩和榴辉岩之后发现的又一超高压变质造山带,成为全球最大的超高压变质带。自80年代中期以来,该造山带已受到国际地学界的关注,成为超高压变质作用和大陆动力学的重要区域之一。本文通过对苏鲁—大别超高压变质造山带的广角地震测深研究,结合该地区其它地质及地球物理资料取得了一些新成果,主要归纳如下: 1.提出二维介质中的空间变量分离速度成像技术,该方法适用于折射及反射波。在成像过程中,反射层内部的速度描述不再局限于常速或线性分布,可以更为复杂。对该方法进行了模型试算,取得了良好的成像效果,同时还对各反演参数对成像效果的影响进行了分析。模型试算结果表明,该方法具有很大的灵活性。首先它对初始模型的依赖性较小,通过几次迭代即可重现介质的结构特征;其次在各层的重建过程中可以根据具体的地质构造背景及可能的介质的复杂程度,选取适当的m、n值,使之计算更为有效;同时将反射波数据纳入成像过程,亦获得较为满意的结果。 由于受所使用的数据信息量的限制,本文仅利用该方法对苏鲁大别地区的深部地震测深资料的浅部资料进行了处理解释,得到较满意的应用效果。 2.提出广角反射波“动校正”方法,并将其应用于莫霍面的反射波资料的处理解释,使解释结果更为直观。 3.利用纵、横波资料的联合解释,建立了苏鲁—大别地区地壳的泊松比结构,从而使得我们可能对地壳的物质组成进行了推断。一般来说,花岗质酸性岩类具有较小的泊松比值,玄武质等基性及超基性岩类具有更大的泊松比值,而诸如片麻岩等中性岩类则介于二者之间。实验测定和理论研究表明,地壳中Vp和Vs同岩石中二氧化硅的含量有着密切的关系,因而可根据地壳中Vp和Vs的分布特征确定固结地壳中的二氧化硅含量,进而可利用纵、横波的波速比或泊松比对地壳内部的物质组成进行深入的研究。 4.通过对苏鲁超高压变质带中的中国大陆科学钻探钻址场区的地壳结构研究,其结果表明:东海地区的地壳结构可以R_4、R_5及Rm等界面将其划分为上、中、下叁层:R_4以上为上地壳,速度小于6.20km/s,其中上部(R_1界面以上部分)由地表混杂岩组成,下部由超高压变质岩体层(R_2与R_3之间)与基底层(R_3与R_4之间)夹低速层构成,该低速层的泊松比仅为0.23-0.235,可能对应于一个剪切带或变质的花岗岩侵入体,推测为花岗片麻岩或酸性麻粒岩花岗岩;中地壳由位于R_4与R_5界面之间的地层构成,其速度为6.40km/s,推测其为中性麻粒岩及闪长岩;下地壳由速度为6.60km/s的介质层构成,泊松比为0。265,可能由基性麻粒岩组成。 超高压变质层表现为西深东浅,南北向呈现为一微隆形态,大陆科学钻探钻址下部的埋深为2.4km,其厚度约为2.1km。低速层在大陆科学钻探钻址下部的埋深为2.0km左右。在中部地区的中上地壳存在一个隆起,与超高压变质带相对应。苏鲁地区的地壳厚度为31km,平均速度为6.30km/s左右。 5.同苏鲁地区的地壳结果相比较,通过地质、地球物理资料的综合研究,大别山高压超高压造山带的地壳同样也可以划分为上、中、下叁层结构,但在上地壳中却没有发现低速层的存在。在霍山附近,地表浅部南侧的地表杂岩带同北侧的中新生代沉积在速度分布上形成明显的对比,且向北速度急剧变小;浅部的反射界面也存在较大的落差;中、上地壳在大别山造山带呈现为隆起带形态,且呈高速特征;Moho面在南部由南至北逐渐加深,宿松一带仅为32km,而在霍山下部却由南侧的43kin向北突然抬升至35km。中地壳的速度在6.20-6.35kin/S范围内变化,具有造山带中地壳速度6.38士0.34km/s特征,但似乎仍有些偏低,这可能是由于在大别山造山带的形成过程中,酸性或中酸性花岗岩侵人中地壳造成的;下地壳亦没有典型的地台下地壳的高速(7.0-7.4k血功特征,仅为6.50-6.70k二八:在属于扬子陆块的南部地区,上地慢顶部的速度分布亦同北侧的华北陆块存在着明显的差异,扬于陆块为7.75km八,而华北陆块则为7.90km乃。无论从地表浅部还是从地壳深部及莫霍面的形态,都强烈地支持晓天一磨子潭断裂为华北陆块与扬子陆块的碰撞缝合带,并且显示出扬子板块向北俯冲的趋势。 在大别造山带中存在一个形态为倒叁角形的高速、高泊松比(0.26-0.28)异常块体,可能由基性麻粒岩及变质辉长角闪岩组成,主要分布干中、下地壳,在地表为大别高压超高压变质带及北大别杂岩带所覆盖,且南、北两侧分别为太湖一马庙及晓天一磨子潭断裂所夹持,推测其为大别激古陆块的所在。所谓的南、北大别分界水吼一五河断裂仅为一地表断裂,切穿深度并不大;地表所看到的南、北大别的差异仅仅是由于后期改造所造成的。这在其他地球物理资料也有明显的反映,进而推断大别高压超高压变质造山带的南北之分很可能并不存在。 6.苏鲁一大别超高压造山带的地质地球物理资料的综合研究和分析结果表明,苏鲁——大别超高压变质造山带的形成演化过程同部庐断裂的形成与演化过程有着密切的关系。在古
徐纪人, 杨文采, 赵志新, 程振炎[2]2003年在《苏鲁大别造山带岩石圈叁维P波速度结构特征》文中研究说明本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°叁维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2~4 km,深度分别达到32~33 km和34~38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。
杨文采[3]2005年在《中央造山带东段岩石圈的构造格架》文中研究指明笔者讨论了大别—苏鲁超高压变质带地球物理调查剖面及相关地球物理成果。分析大别—苏鲁地体的深部地质构造与岩石圈主要特征,并与东秦岭地区前人的探测结果进行对比。结果认为,中央造山带东段的地壳构造反映了扬子克拉通向北的陆内深俯冲作用。陆壳俯冲的角度在20°~30°之间,由于角度较缓,中央造山带东段发育了开阔的后陆盆地,其下方基底构造仍保留有造山带板块会聚的特征。造山带核部上中地壳存在着规模很大的岩浆岩体的显示,与造山期后的地质作用有关。大别—苏鲁的早中生代超高压变质带在东秦岭可能仍埋藏在地壳深处,不会出露于地表。
吴跃东[4]2008年在《大别造山带东南缘中新生代盆地沉积构造演化》文中提出本文采用沉积学的理论和方法,从沉积充填特征入手,分析了盆地的区域构造背景、基本格架、基底概况和盆内火山岩特征;详细研究了盆地各时期地层发育特征和纵横向变化规律、沉积体系与沉积相序和沉积体系时空配置、层序界面特征和构造层序迭置序列、古地理演化;探讨了盆地的成因、类型、性质及形成演化过程,建立了盆地充填的时间序列,论述了盆地的构造演化和盆山耦合关系。通过研究取得了以下成果和认识。(1)根据野外八条露头地层剖面测制,依据地层发育特征、沉积建造、生物特征确定了岩石地层、生物地层与年代地层之间的对应关系并进行全区对比。(2)通过对野外剖面测制和钻孔等资料的综合分析,对研究区内的陆相沉积盆地划分出五种沉积类型:即冲积扇、扇叁角洲、河流、湖泊叁角洲、湖泊沉积体系。根据不同时期盆地类型及其特点,将沉积体系演化模式分为坳陷盆地的海相叁角洲沉积体系、山间坳陷盆地的河流—叁角洲—湖泊沉积体系、拉分坳陷型的冲积扇—河流—叁角洲—湖泊沉积体系共叁种类型。(3)以层序地层学理论为指导思想,以构造层序和沉积层序为研究对象,在对盆地沉积体的沉积旋回、层序界面特征及层序划分的各种标志研究基础上,将盆地中叁迭世—新近系陆相地层进行了层序划分,共划分出9个构造层序和22个沉积层序,并对构造层序进行了对比,建立了时间—层序地层格架。(4)根据构造控盆、盆地控相、相和层序反映构造性质及其演化特征的原则,以构造层序的层序界面和最大洪泛面为编图单元边界,以构造层序的湖盆扩张体系域和湖盆收缩体系域为编图单元编制了构造-层序岩相古地理图,分别代表湖盆扩张期和湖盆收缩期的岩相古地理面貌。在此基础上,结合研究区构造演化特点,重点分析了各构造层序湖盆扩张期和湖盆收缩期的沉积盆地发育情况、岩相古地理演化特征及其时空展布规律。(5)通过对区内陆盆充填序列、构造背景与盆地类型的变化特征分析,从物质组成、相序、层序结构及演化等出发,确定出沿江中新生代盆地为一迭合盆地,将沉积盆地的沉积构造演化划分为中晚叁迭世为前陆盆地、早中侏罗世为陆间坳陷盆地、晚侏罗世—早白垩世早期为火山喷发—沉积盆地、早白垩世中期为走滑拉分盆地、早白垩世晚期—晚白垩世为坳陷盆地阶段,古近纪—新近纪为山间坳陷盆地等七个阶段。(6)结合对大别造山带地质构造的认识,并从盆山关系统一观点出发,侧重研究沉积盆地的形成、演化、属性及其特征,论证了大别造山带与沿江中新生代沉积盆地的盆山耦合关系。
参考文献:
[1]. 苏鲁—大别超高压变质造山带广角地震测深地壳结构研究[D]. 王有学. 中国地质大学(北京). 2002
[2]. 苏鲁大别造山带岩石圈叁维P波速度结构特征[J]. 徐纪人, 杨文采, 赵志新, 程振炎. 地质学报. 2003
[3]. 中央造山带东段岩石圈的构造格架[J]. 杨文采. 中国地质. 2005
[4]. 大别造山带东南缘中新生代盆地沉积构造演化[D]. 吴跃东. 成都理工大学. 2008