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                科研要急國家之所急,還要先走一步。
                                                    ——趙九章   
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                Tectonophysics:大興安嶺重力梯度帶地殼與上地幔二維電性結構

                發布時間:2022-11-24

                    大興安嶺重力梯度帶穿過了東北地區幾個性質不同的構造單元,是該區域一條大型重力異常帶,其深部結構特征和形成機制一直是深部地球物理研究的熱點問題,這一地區的地質構造、盆地的形成和演化以及能源資源分布都與其有著極為密切的聯系。因此,針對大興安嶺重力梯度帶開展深部地球物理探測與研究,對於認識該區的構造演化、裂谷形成、巖石圈裂解和減薄等動力學問題,了解宝马游戏大厅活動的深部構造背景具有十分重要的科學意義。

                    宝马游戏大厅田繼楓助理研究員完成了一條從內蒙古東烏珠穆沁旗至通遼約500km長的大地電磁測深剖面,共32個測點。對采集到的原始時間序列電磁場數據進行了處理與分析,結果表明剖面所在區域電性具有較強的二維特征,構造走向大致沿北東40°方向。反演采用的是非線性共軛梯度二維反演算法,獲得了沿剖面150km深度範圍內的電性結構模型。

                模型的分析結果顯示,沿剖面電性結構具有橫向分塊的特征,莫霍面深度以大興安嶺重力梯度帶為界,西側較深,約37~44km左右,東側較淺,約27~35km左右,相差5~10km。除剖面西側由於受到淺部大規模低阻異常的影響,巖石圈界面不清晰以外,其余部分巖石圈厚度整體起伏不大,大致深度在80~110km左右。剖面中部的大型高阻異常體可能反映了在太平洋板塊向西俯沖的影響下,地幔物質對流導致巖石圈發生部分拆沈,高密度幔源物質上湧是大興安嶺重力梯度帶東側呈現較大正重力異常的重要原因。大興安嶺重力梯度帶西側主要受蒙古-鄂霍茨克洋閉合等有關構造運動的控制,地殼出現一定程度的增厚,從而呈現較大負重力異常。在東西兩側不同構造運動的共同作用下,促成了大興安嶺重力梯度帶的形成。

                 

                Fig1

                圖1  研究區域點位分布圖及構造情況簡圖

                Fig7_jieti

                圖2  二維反演電性結構模型

                 

                本研究從電性角度對大興安嶺重力梯度帶及其周邊區域莫霍面深度、巖石圈厚度和深部結構特征等進行了分析,為中國東北地區構造演化過程及深部動力學機制研究提供了電性依據對東北地區巖石圈發生拆沈與太平洋板塊俯沖之間的關系及大興安嶺重力梯度帶形成機制進行了討論,並提供了新的證據。利用單位現有的大地電磁觀測系統,進行了系統的大地電磁測深方法技術研究,解決了一系列相關的技術問題,促進了電磁測深學科方向的發展,使得大地電磁測深方法能夠作為一種值得信賴的技術手段,配合宝马游戏大厅學方法共同開展地球深部結構研究,提高了研究所在該領域的學科競爭力。

                研究成果2022年發表於學術期刊《Tectonophysics》(Tian, J., Ye, G., Xie, C., Li, L., Wei, W., Jin, S., Liu, Z., 2022. Two-dimensional electrical resistivity structure of the crust and upper mantle across the North-South Gravity Lineament in NE China. Tectonophysics 837, 229459受宝马游戏大厅基本科研業務費專項資助(編號:DQJB20B24)。

                 

                作者簡介

                田繼楓,男,助理研究員,主要從事大地電磁測深方法技術及殼幔深部結構研究。

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