论文部分内容阅读
2015年，笔者在珠江口区域陆地和岛屿布设流动地震台，海域布设OBS，结合固定地震台站，在海陆过渡带构建大规模密集的陆地地震台阵观测系统，形成覆盖面积约3万km2的陆地台阵探测区。人工震源采用陆上炸药震源和海域船载大容量气枪阵列震源进行激发，在陆上设置6个爆破点，在海域设置13条测线，沿测线放炮约13000次，使地震射线在该区形成研究区域的全面覆盖。整个野外工作从观测点的勘选到主动源观测、仪器回收，持续了半年多的时间。 本文首先详细的介绍了此次野外人工地震探测项目的计划、设计及野外观测的整个过程，这些过程可以作为以后开展同类海陆联合地震探测项目的参考。重点对此次观测项目中获得的珠江口西侧北西向L1测线数据进行处理解释，系统的揭示了珠江口西侧地壳陆地地壳介质分层结构、主要NE向断裂在深部的几何形态和埋藏深度，同时也开展了珠江口东西侧地壳速度结构的对比，并进一步对比分析了华南地区地壳结构的特征、Moho面变化特征，最后探讨了中下地壳低速异常区在华南地块可能存在的范围，以及以珠江口为代表的华南地区地壳厚度减薄的机理，取得的认识和成果如下: 1.获取了珠江口西侧陆地连续的二维精细地壳结构，模型揭示沿L1测线的华南大陆为典型的陆壳结构，地壳可以分为上地壳、中地壳和下地壳三层。上地壳与中地壳界面C1深度为10.0km至12km，其层内存在一个以结晶基地为界面的亚层，深度约1.5到2.5km;中地壳与下地壳界面C2深度18.0km到20km变化，该界面由北西往东南向靠近海岸线时逐渐向上抬升，导致中地壳厚度从8km左右逐渐减薄至6km左右。莫霍面深度在28.0km至30.0km之间，沿剖面地壳厚度总体自北西内陆往南东沿海逐渐减薄，总体厚度由西北端部30.0km减薄至东南端部的28.0km。 2.在测线120km-130km、C1与C2界面之间海拔深度15.0km深度处存在速度最低值为6.05km/s的低速层，在测线120km-130km、C2与莫霍面间海拔深度约21.5km处存在速度最低值为6.37km/s的低速层，可能由部分熔融物质组成。断裂所在的界面有明显的隆起或下凹，且为低速异常体边界。中地壳和下地壳的低速体与莫霍界面的隆起位置一致，上地幔与地壳可能存在能量与物质的交换通道，从而在该区域形成低速异常体。 3.在中地壳四会-吴川断裂、开平-恩平断裂了C1与C2界面间的低速层的边界，反映了上述两组断裂其切割深度很有可能达到了C2界面。在下地壳广州-恩平断裂清晰界限了C2与莫霍面之间的低速层的南边界，低速层北边界不及南边界清晰，因此进一步推断四会-吴川断裂和开平-恩平断裂东支、西支深度均达到莫霍面，可能为地幔深部物质上涌的通道，与珠三角构造断陷盆地白垩纪以来的构造运动有关。 4.珠江口区域甚至整个华南由陆地向海岸线Moho面逐渐抬升，地壳减薄的现象，主要是华南地壳受南海扩张时的拉张力，导致中下地壳较为柔软的韧性物质被拉张减薄引起的。也就是说，珠江口中地壳的低速韧性层被拉伸减薄引起了珠江口区域地壳厚度由陆地向海岸线的减薄。