西藏喜马拉雅山边缘的地壳结构及其变化

西藏雅鲁藏布江缝合线南部壳—幔边界的广角反射剖面,揭示了喜马拉雅山之北连续莫霍界面的深度(70公里),而向前莫霍界面的深度要浅15公里.再往南从35公里深度来的反射波是来自印度半岛的莫霍界面.     

西藏南部地区人工爆炸地震探测的地壳结构

众所周如,西藏地区是研究地球深部结构和构造的窗口,是研究大陆板块学说的重要场所,也是寻找热源和其它矿产资源的有利地区.因此,世界各国地学科学家都希望在本地区进行科学研究工作,或与我国科学工作者协作共同探索这一重要地区.中国和法国的地质、地球物理科学家经商讨共同组成“中法喜马拉雅山地质研究队”,对西藏中部广大地区进行地质、地球物理的科学研究工作.深部地震探测是地球物理研究中的重要内容.中法双方共同决定,在中国西藏南部的日喀则地区至北边的那曲地区作地震探测工作.为了探测地壳上地幔的结构,1981年在西藏的南部佩枯错至普莫雍错500公里的喜马拉雅山北麓——雅鲁藏布江地区进行了人工爆炸地震探测工作.本文是中法地质研究队合作的深部地震探测资料的解释结果.     

区域性重力低异常的解释

在JX地区,由莫氏界面的起伏只能引起21-42毫伽的重力异常值。然而,在此区却出现了5-70毫伽的重力异常值,从中去除莫氏界面的影响,其剩余异常值还有30-50毫伽。出现这样的重力低异常,应从该区的地质构造和地球物理、化学成因上去分析,结果说明该区有两个大的重力低异常是由两个火成岩体引起的。     

塔里木盆地东南部及阿尔金地区深部地质构造分析

依据１／５０万重力资料，计算了塔里木盆地东南部及阿尔金地区莫霍界面的起伏深度，得出该区地壳厚度展布特征。根据横穿阿尔金山脉的大地电磁测深剖面所提供的岩石圈深部电性结构及研究成果，分析和探讨了塔里木盆地东南部与阿尔金隆起之间的深部构造关系。     

利用重力水平梯度△gx计算深度的方法及地质效果

利用重力水平梯度(△gx)计算深度是一种新方法,它是根据参考文献[1]中提出的原理进行的。1978年我们选择济黄地区进行了大面积实践,证明此方法是可行的。计算深度和勾绘深度图的方法完全借用航空磁测的解释方法。这就为今后重磁资料的综合解释提供了新途径,为利用重力资料进行定量解释提出了一种新方法。此项工作,大致有两个重点环节:一个是如何绘制△g连续剖面,并在此基础上制作△gx剖面;另一个是如何分出背景场和不同的密度界面。实践表明,在有高质量的连续性好的△g剖面时,分出两个乃至三个重力密度界面是可能的,并可在此基础上绘制主重力界面深度图。本文介绍了如何利用重力水平梯度异常(△gx)计算深度和剩余密度的方法、实例及体会,指出利用重力水平梯度图可以提供更直观的断裂信息,可以寻找与油气有关的古潜山构造。     

N层变密度模型数学模拟法在苏浙皖地区的应用

本文提出的用于反演地壳细结构的N层变密度模型数学模拟法不同于目前普遍应用的单界面常密度重力反演法。它是将地壳-上地幔顶部视为由N层变密度介质组成的连续介质模型,界面形态为任意的,纵向密度分布满足一定的密度-深度函数（本文中指的是三次样条函数）。然后以地面各测点计算的理论重力异常与实测重力异常的偏差平方和建立目标函数F。F仅为模型体参量ζ_k的函数,用最优化方法使F极小,使理论曲线和实测曲线有最佳的拟合,从而确定不同界面的深度变化。应用N层变密度模型数学模拟法在苏浙皖地区得到了地壳-上地幔的七个界面,与已知资料颇为相符。文中给出了合肥-宁国之间地质-地球物理解释剖面和g₂界面（相当于印支期青龙灰岩顶面）的等深分布图。通过构造分析指出,青龙灰岩顶面是该区油气勘探的主要目标之一,北西轴线上的隆物相间带或“两拗一隆”是最有利的油气聚集带。     

重力资料的变密度解释

本文指出在我国几个主要沉积盆地内岩石的密度和埋藏深度大致呈线性关系,因此,可将密度作为深度的函数来模拟密度剖面引起的重力值并和实际观测值拟合,进而求出密度界面的构造形态。文章列出密度界面的计算公式及在计算机上实现的步骤,最后通过实例的分析指出方法的优缺点。     

横贯锡霍特-阿林、日本海、本州岛和太平洋地区的综合地质调查

本文介绍了日苏对太平洋至亚洲大陆过渡带地壳和上地幔结构与地动力学合作研究期间的地质-地球物理调查结果。根据地震、地质、岩石学、重力、磁力、大地电磁和热流测量的综合解释,编制了构造圈300千米深部的地质-地球物理剖面,并对沿该综合地质调查剖面的深部温度和可视为软流圈上部界面的部分溶融层的深度作了估算。     

用Schmidt—Lichtenstein方法对重力资料进行非线性反演

对单一密度界面引起的重力进行非线性反演可通过幕级数展开式来实现。方法是以解非线性积分方程的Schmidt-Lichtenstein法为基础的。对重力效应非线性积分展开成算予幕级数之后,逆算子级数可通过形式上相当于标量幂级数的经典反演法的应用求得。然而,不同于正演幂级数展开式,逆级数的收剑只限于低频范围,因面具截止频率的特点,截止频率依赖于重力异常的幅度、密度差的大小和界面的平均深度。为了确保反演方法的稳定性,就要进行合适的低通滤波,由于反演法获得了好的迭代初值和应用了快速付氏变换,本方法有效地应用到剖面模型的正演和东斯洛伐克Outer Carpathians地区小型沉积盆地引起的三维野外重力异常处理实例(即Malcov重力异常)。     

念青唐古拉山前断裂系周围地区的居里等温面与热流分析

念青唐古拉山前断裂系周围地区,包括雅鲁藏布江以北,纳木湖以南,麻江县以东,桑日县以西的整个地区。该区具有独特的地壳构造。本文用航磁异常计算出该地区居里等温面的深度。计算结果表明,在当雄——南木林断裂带(或称念青唐古拉山前大断裂)的西侧为居里等温面的隆起区。该区的居里等温面深度约16公里,地温梯度达40℃/公里以上,热流值达2.5HFU以上。可以认为,这是羊八井地区热田的深部热源。 由航磁异常可以同时推断出念青唐古拉山前断裂带的位置。此断裂带恰好通过居里等温面隆起区的东侧,成为深部热源上涌的通道。因此在此断裂带上,分布有该地区内主要的热田和沸泉,此带的地温梯度达100℃/公里。在此断裂带的西部边界有可能找到有意义的热田。     

中国东南部的壳内低速层与康拉德面

中国东南部地壳内广泛存在康拉德面,其分布深度由内陆向沿海逐渐变浅.康氏面之上,花岗岩层底部可能存在有厚度为3-5km的低速层.古岛弧区(武夷山)尚未观测到低速层,滨海地区属过渡地壳,一般没有低速层.湖南省东部中新生代裂谷型地壳,康氏面清楚,未发现低速层,康氏面与Moho深度都较小.      

塔里木盆地地壳结构特征

地震转换波测深化结果表明，塔里木盆地地地壳具有层状－块体的结构特征，地壳厚度为４０－４０ｋｍ，分为上，中下３层。上层地宙的厚度在盆地中部强烈减薄，而中，下层地壳厚度的横向变化不大。地壳结构地突出特点是；盆地基底面与地壳深部界面的分布形状具有准同步起伏变化的特征。     

合肥盆地重磁资料处理及重磁震联合反演

合肥盆地自1958年开始历经3次区域普查,近年来胜利油田又加大了对该盆地的投资力度,投入了大量资金开展地震、非地震勘探——覆盖全盆地的高精度重磁、化探及纵横贯穿全区的8km×8km二维地震测网与8条电法剖面。作者针对该盆地的勘探现状,利用丰富的重磁电资料,打破以往常规处理的模式,重点进行了重磁资料的目标处理,快速准确地提取了该区区域构造、局部构造及断裂的重磁异常信息和电性特征,并绘制了相关图件,为合肥盆地的油气综合评价提供了可靠而翔实的依据,并总结归纳了一套适合新区勘探的重磁处理新思路;同时,针对合肥盆地物性数据欠缺但物探资料丰富的特点,创立了不依赖物性参数的统计推断反演方法,综合全区31条地震测线资料和全区重磁数据建立起统计关系式,反演计算出其印支面埋藏深度,成功地绘制了重磁震联合反演印支面构造图,细致刻画了地震测网未涉及区域的构造分布形态;另外,应用LCT软件对HF-700、HF-340进行了重磁电震的联合解释,取得了较好的地质效果。      

均衡异常的初步认识

重力勘探范畴中的校正很多,均衡异常值的正、负及高、低首先与地壳的浅部构造——山区、沉积盆地以及盆地中的隆起、凹陷相对应。均衡校正实际上是地壳厚薄不均的校正。本文以艾里假说为依据,参考地质部物探所编制的ALGOL 60地形-均衡校正程序,编制了求均衡异常的标准FORTRAN程序,计算了新疆天山及准噶尔盆地的地形-均衡校正值,成果与手算查表法作了比较,精度是满意的,通过对计算成果的分析,得出了对均衡异常认识的若干结论。     

塔里木盆地西南部—西昆仑地区构造电性特征与A型俯冲模式

本文依据联接塔里木盆地西南部和西昆仑褶皱带的两条大地电磁测深剖面解释结果,研究和分析了测线所经地区的岩石圈地电结构特征。指出塔里木盆地西南缘发育规模较大的逆掩推覆构造带,推覆体宽度约40km,由南向北的推覆距离达20km以上。并依据电性资料划分了构造单元,探讨了各单元的构造接触关系。最后通过对该区均衡重力异常特征、地震活动和岩石圈内部低阻层比面地表陆内变形的综合分析,研究和建立了塔里木西南部和西昆仑之间的陆内俯冲模式,提出该区广泛存在的推覆构造与地壳深部存在陆内俯冲作用有关的观点和认识。      

羌塘地区壳内低阻层特征及初步认识

在羌塘地区深达 100 km的大地电磁测深MT)大剖面上,壳内低电阻层显示出不同面貌。南段以“△”块状体为特征;北段低阻层从-100km深处上升至近地表-10 km处,呈巨大的蘑茹体。在平面等值线图上,北羌塘地区以大面积坳隆、东西分块为特征;南羌塘地区以条带状坳隆南北分带为主。研究结果认为,低电阻层与地形相关,这不仅旁证了有关低阻层解释的可靠性,同时说明北羌塘独特的块状高山区地貌是活跃的深部构造运动的表现。研究区地壳既非全是冷壳、也非全是热壳,应是冷壳、热壳呈楔块状相间,尤其是确旦错一带可能存在热柱。这对油气富集、形成、二次成因将有较大的影响。     

THE NATURE OF THE UPPER 400 KM OF THE EARTH AND ITS POTENTIAL AS THE SOURCE FOR NON-BIOGENIC PETROLEUM

It has been reported that the upper 400 km of the Earth outgassed 10¹⁵ tons of petroleum-related fluid over the past 3 billion years. By assuming Fischer-Tropsch reactions and crustal entrapment, 0.1% of this quantity can account for the entire amount of petroleum estimated to be in the Earth's crust. In this paper, the authors attempt to define in some detail the past and present nature of this deep-source for non-biogenic petroleum. The principal data used are seismic, and the nature of the matter that is found totally enclosed in natural diamonds from world-wide continental sources. New data are presented on matter included in diamond cubes from Zaire, Africa, noteworthy among which are the identification of plagioclase, silicate glass, and solid hydrocarbon inclusions. The general conclusions on the upper 400 km of the Earth are: (1) Diamonds, the sample carriers from the inner Earth, formed over the depth range ≤ 70 ≤ 370 km in a partially molten silicate environment that contained C and H components. (2) From top to bottom, the growth environment varied from aqueous, carbonate-rich and felsic to aqueous, hydrogen-rich and ultramafic. (3) Petroleum and petroleum forming constituents were present throughout. (4) The depth range of diamond formation is found to correlate with the present depth profile of the suboceanic asthenosphere. Because of this, it is concluded that the general nature of this region of the Earth has not changed much since the earliest known time of diamond formation (? 3 b.y. ago) in spite of material transport to the surface and isostatic adjustment of the lithosphereasthenosphere boundary. The discovery of significant solid hydrocarbon in a diamond cube suggests that the hydrocarbon content of the upper region of the asthenosphere may be twice that indicated by occluded fluid alone. This tends to support a suggestion based on the quantity of occluded fluid in kimberlite that 10¹⁶ rather that 10¹⁵ tons of petroleum and petroleum forming material have outgassed from the Earth during the past 3 billion years. An outgassing of 10¹⁶ tons would have permitted crustal accumulation of up to 10⁵ tons per km² in a 10-million year span of Cenozoic time, consistent with the existence of Cenozoic petroleum fields. By analogy with N₂ outgassing, it is estimated that about 10¹⁵ tons of non-biogenic petroleum remain to be outgassed from the Earth.     

地壳热水流体在油气形成过程中的作用

热水流体在地球内普遍存在,且常常进行大规模的迁移,在地表以下2km往往就可形成达到生油要求的门限温度。目前,在油气地质研究中,对地壳热水流体在油气成藏过程中作用的认识尚很不深入。通过文献调查分析及研究认为,在油气成藏过程中热水流体的作用主要体现在3个方面:1热水流体与烃源岩发生水岩反应,有利于油气的生成与排出;2热水流体与烃源岩发生加氢反应,有利于沉积有机质向烃类的转化和提高烃类物质的产量;3热水流体是烃类物质从烃源岩到成藏聚集构造的运移载体。加强上述各方面的研究,有助于深入了解油气形成与成藏的机制,进而服务于油气勘探预测。