东北地区地壳上地幔结构的探测与研究.pdfVIP

维普资讯 第 2l卷 第 1期 东 北 地 震 研 究 VO1．21 No．1 2005年 3月 SEISMOL(XJlCALRESEARCH OFNORTHEAST CHINA Mar．2oo5 东北地区地壳上地幔结构的探测与研究* 卢造勋，姜德禄，白 云，牛 雪，孟补在 (辽宁省地震局 ，辽宁 沈阳 110031) 摘 要：本文简要综述了近 30余年来在中国东北地区开展的重力资料反演 、大地电磁测深、深地震测 深、地震层析成像等深部地球物理探测与研究及其在该区取得的地壳上地幔结构研究成果。 关键词：东北地区；地壳上地幔结构；地球物理探测 中图分类号：P315．2 文献标识码：A 文章编号：1004—2865(2005)0l一0001—08 0 引 言 开展东北地区地壳上地幔结构的探测与研究，不仅对我国板块构造及其动力系统的研究具有重 大意义，而且对研究该区地震发生的深部构造环境，探讨地震孕育、发生规律及对本区地震预测均 具有重大价值，并对矿产资源预测提供基础依据。 近三十年来，在中国东北地区、特别是东北南部地区的深部地球物理探测与研究获得了较大进 展。在重力、航磁等区域地球物理场资料求解本区深部构造轮廓的基础上，先后进行了高精度重力 测量、人工地震测深、大地电磁测深、天然地震转换波测深和大地热流测量等探测工作，并深入开 展了地球物理场资料的联合约束反演、三维地震层析成像 、三维构造应力场模拟计算、大震区震源 环境的综合分析等研究工作。目前在全区范围内初步统计，除完成全区 1：100万重力和航磁测量 及几千公里的高精度重力测量外 ，并完成以进行深部构造探测为主要 目的人工地震测深剖面 5条， 总长度达3，000余km，大地电磁测深点350余个，天然地震转换波测深点 100余个，大地热流点 200余个，编制地学断面三条，总长度达 2，560km。此外，还应用大量天然地震资料，进行了全区 的区域性地震层析成像和北纬44。以南、36。以北的精细地震层析成像研究等，在整个东北地区形成 了一个综合深部地球物理探测与研究网 (图1)，为进一步开展东北地区的地球动力学研究打下了 良好基础 地壳上地幔结构特征 通过多年来的探测与研究，取得的主要成果可归纳为下述六方面 ： *主要成果来 自国家 自然科学基金项目 和地震科学联合基金项 目 (95152) 收稿日期：2004．10 作者简介：卢造勋 (1937．O1)，男，湖南省人 ．研究员 ．主要从事岩石圈结构与地球动力学研究 维普资讯 2 东 北 地 震 研 究 21卷 图 1 东北地区地球物理研究索引图 Fig．1 IndexmapofgeophysicalprospectingandresearchintheNortheastChina 1．1 深部构造轮廓特征 通过综合地球物理资料的联合约束反演，研究了全区的地壳厚度…、岩石圈厚度_2J及壳幔结 构比值特征 3，并相应编制和修改了东北及其邻区的地壳厚度图，岩石圈厚度图和壳幔结构比值R 分布图，并对其进行了地球物理与地质解释，加深了对全区深部构造特征的认识，获得了若干有重 大意义的结论。 ． 其主要认识有：东北地区的地壳厚度为30～38kni (除渤海地区为26～30kni外)，莫霍面轮廓 总体上表现为中部为上隆区，莫霍面深度为 30～32kni。其东西两翼为下凹区，东部莫霍面深度为 33--35kni，西部深一般为33～37kni，西北部深至 37～41km。所以，整个东北地区的深部构造轮 廓为一 “东浅西深”的不对称上地幔隆起区 (图2) 东北地区的岩石圈厚度为50～140kni，变化较大，它也是 由上隆区、下凹区和它们之间的梯度 带所构成，与地壳厚度变化的形态大体相一致，上隆区一般为中、新生代盆地及现代活动的大陆边 缘，上隆区