佳木斯地块位于中亚造山带东部,其发育受古亚洲洋、太平洋、蒙古鄂霍次克洋俯冲作用的影响(吴等,2000)。 那丹哈达地体位于佳木斯地块东部。 它曾经被认为是古太平洋俯冲带或奇异地体的一部分(Mizutani和Kojima,1992)。 它是中国古代太平洋板块俯冲和增生的唯一证据。 两者都是研究太平洋板块和东亚构造动力学的理想地区(见图1)。 过去对佳木斯地块和那丹哈达地体的结构性质、岩石学、地质时代和地球化学等进行了一些研究。 但佳木斯板块与那丹哈达地体的地壳结构、两者耦合关系、太平洋俯冲及其构造演化过程等科学问题仍缺乏深部、精细的地球物理资料的约束。 电磁测深和反射地震测深是研究地壳精细结构、板块拼接碰撞等地球动力学问题的重要手段。 深入研究研究区的流体、缝合带的结构特征以及杂体的结构特性对于认识太平洋板块的俯冲作用具有重要意义。 研究区作用下的深层动力背景和孕震环境具有重要意义。
图1 东北亚大地构造及测线分布图
A。 中亚造山带简化大地构造图; b. 东北地区简化构造图,其中:I为嘉荫—牡丹江断裂带,II为依兰—伊通断裂带,III为敦化—密山断裂带,IV为西霍特—阿林断裂带云开·全站apply体育官方平台,V为跃进山断裂带; C。 地质地球物理测线分布图,其中:红色实点代表地震事件,红线代表断裂带,YJFF为跃进山断裂带,DMF为敦化-密山断裂带; AA'和BB'是两条MT测线,CB'和EE'是两条反射地震测线,DD'和FF'是两条地质露头剖面。
中国地震局地球物理研究所助理研究员张平川完成并采集了两条大地电磁测深剖面,长度约257公里kaiyun欧洲杯app,点距约1公里。 频域电磁场数据尺寸和结构趋势分析表明kaiyun体育登录网页入口,AA'线电势为东南107.5°,BB'线佳木斯板块段电势为东北57.5°,那丹哈达地体电势为东北57.5°。该断面电气走向为东南112.5°。 两条测线和测点的相位张量都是二维的,因此反演采用非线性共轭梯度二维反演算法,得到TM模式下100km深度内的电性结构模型(见图2)。 此外,还收集了两条反射地震剖面。 B'C线为穿过那丹哈达地体中部的6s反射地震线,EE'线为穿过那丹哈达地体南端的15s反射地震线。 ,对地震数据进行能量增强和属性提取处理,并根据现有地质和钻井数据进行地质解释(见图3)。 DD'线和FF'线为野外地质剖面。
地球物理特征分析结果表明,佳木斯地块上地壳是一个相对稳定的高阻体,厚度约15km。 下地壳具有电阻率低、反射短而弱的特点。 佳木斯地块地壳内存在高导电层和岩浆传导通道。 佳木斯东缘地壳更为复杂、不稳定。 西倾跃进山-通江断裂是佳木斯地块与跃进山杂岩的构造分界线。 它具有高电导率和弧形反射的特点,是地幔物质上涌的通道。 跃进山杂岩具有块状高阻体和断续弧形反射特征,厚度约10km。 饶河杂岩体具有西倾反射和高阻块体的物理特征。 其形式特点为双推力结构,厚度约5km(见图4)。 地壳内部的高导电层和地震弧形反射特征表明地壳内存在滑脱层,这是由太平洋板块俯冲造成的(见图5)。 连接浅地壳和上地幔的低电阻率带是玄武岩上涌的通道,与太平洋板块的俯冲有关。
图2 电气模型结果图
红色代表低阻,蓝色代表高阻,C1为高导异常体,R1为高阻体,红线代表断裂,箭头代表物质迁移方向。
图3 那丹哈达地体偏移地震剖面(a)和地震能量剖面(b)
YJSB 为跃进山杂岩,RHB 为饶河杂岩,DLQ 为大岭桥组,DJH 为大家河组,YF 为永福桥组,UM 为超镁铁-基性岩,MR 为岩浆岩。 ,SR为西倾反射波群。
图4 研究区新生代地壳结构模型图
深红色区域是幔源物质的上涌通道,地壳内部的蓝色区域是含流体区域,地表深绿色区域是超镁铁岩。
图5 跃进山杂岩和饶河杂岩构造演化模型图
晚石炭世至今,YJS为跃进山,Back arc spread为弧后扩张,Roll-back为太平洋板块后退,Upwelling of软流圈为软流圈上升流。
研究创新体现在:1、首次绘制了跃进山杂岩和饶河杂岩的电性模型和地震剖面,并将跃进山杂岩和饶河杂岩划分为那丹哈达地体,两者均位于太平洋。 不同时期板块俯冲的产物提供了地球物理证据。 2、揭示了佳木斯地块与那丹哈达地体的构造分界线是跃进山断裂,并阐明了两者地壳结构的不同特征。 3、地壳中的高电导层和弧形反射揭示了研究区新生代以来太平洋俯冲引起的地幔上涌现象。
研究成果为太平洋板块俯冲引起的东北地区构造演化和深部流体活动提供了地球物理依据,为东北地区地震活动的孕震环境研究提供了地球动力学背景认识,为东北地区地震活动的孕震环境研究提供了地球动力学背景认识。为地震和地球物理学等多参数和多方法方法奠定了基础。 对地球深层结构的联合研究提供了一个案例研究。 研究结果将于2023年发表在学术期刊《构造物理学》上(张平川,于长青,周新贵等。地震和大地电磁研究中的佳木斯地块和那丹哈达地体下的地壳结构:对太平洋俯冲的启示)构造物理862(2023):229978),中国地震局地球物理研究所基本科研业务费(批准号:DQJB22K49),国家重点研发计划项目(批准号:2016YFC060110602) 、中国地质调查局基础地质调查项目(批准号:DQJB22K49)。 授权号:DD20160165)。
【关于作者】
张平川,中国地震局地球物理研究所地震科学数据中心助理研究员。 主要从事地球物理数据处理和地球动力学研究。
邮箱:hyzpczhang@163.com