鄂尔多斯地块及其周缘地区岩石圈电性结构研究

发布时间：2017-08-31 06:47

  本文关键词：鄂尔多斯地块及其周缘地区岩石圈电性结构研究

  更多相关文章： 鄂尔多斯地块 大地电磁 岩石圈 电性结构

【摘要】：鄂尔多斯地块位于华北克拉通西部,一直以来被认为是一个比较稳定的地块,而其周缘断裂和断陷盆地构造活动强烈,地震活动频繁发生。由于鄂尔多斯地块及其邻区特殊的地理位置,该区的地球动力学问题一直受到地球科学家们的重视。本文依托“青藏高原及华北阵列式区域大地电磁测深标准网示范性实验研究”和“中央造山带岩石圈电性结构研究”两个项目,从2009年至2014年期间采集的MT数据中选取了七条大地电磁测深剖面,共计159个宽频测点数据,覆盖了鄂尔多斯地块及其周缘区域。通过数据处理和编辑获得了高质量的阻抗张量数据,在剖面维性特征和构造走向分析的基础之上,使用非线性共轭梯度反演算法分别进行了二维和三维反演,获得了研究区域可靠的电性结构模型。研究结果表明,鄂尔多斯地块北部从浅到深大体可分为低阻沉积盖层-高阻上地壳-低阻下地壳三层电性构造。鄂尔多斯地块北部至阴山造山带下地壳岩石由于富含Fe3+和Na+等导电载体,电阻率值相对较低;此外,伊金霍洛旗和鄂托克旗以南区域的下地壳富含流体,使得该区下地壳表现为高导特征。电性主轴统计结果反映出鄂尔多斯地块内部的上地幔是一个完整性非常好的坚硬块体,而地壳发生了一定程度的形变,下地壳与上地幔之间可能存在一个剪切变形带。鄂尔多斯地块内部的西缘逆冲带、天环坳陷、伊陕斜坡和晋西挠摺带南部现今可能仍然保留着太古代克拉通的核心部分,岩石圈受到的改造程度很小。结合电性结构模型,推测鄂尔多斯周缘断陷盆地的高热流背景、高纵横波速比以及壳幔高导体可能与深层热物质向上迁移,下地壳和上地幔发生局部熔融有关;此外,地幔物质上涌过程中携带的硫化物亦可提高壳幔电导率和纵横波速比。华北克拉通中、西部岩石圈改造作用存在空间不一致性,河套-银川断陷带以及阴山造山带下方地幔物质大规模上涌造成该区域岩石圈的剧烈破坏和减薄,渭河盆地及其邻区相对次之,而山西断陷盆地及其邻区可能仅存在两条深部软流圈热物质上涌的通道,由于规模相对较小,盆地下方岩石圈没有出现剧烈减薄的现象。
【关键词】：鄂尔多斯地块 大地电磁 岩石圈 电性结构
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.3;P315.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 引言10-13
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.3 研究内容12-13
• 第二章 研究区域地质概况及研究现状13-25
• 2.1 研究区域地质概况13-17
• 2.1.1 研究区域主要大地构造单元的地质特征13-16
• 2.1.2 研究区域地质演化背景16-17
• 2.2 研究现状17-25
• 2.2.1 研究区域地球物理场研究17-22
• 2.2.2 鄂尔多斯地块与周缘区域构造应力场和运动特征22-25
• 第三章 大地电磁数据采集和处理25-34
• 3.1 大地电磁测深基本理论25-27
• 3.1.1 麦克斯韦方程组25-26
• 3.1.2 波阻抗和电阻率26-27
• 3.2 数据采集27-32
• 3.3 数据处理32-34
• 3.3.1 robust估计32
• 3.3.2 远参考技术32-33
• 3.3.3 功率谱挑选33-34
• 第四章 大地电磁数据分析34-42
• 4.1 swift二维偏离度34-36
• 4.2 阻抗张量GB分解36-38
• 4.3 相位张量38-40
• 4.4 磁感应矢量40-42
• 第五章 大地电磁测深数据反演及解释42-55
• 5.1 二维反演42-51
• 5.1.1 反演模式与参数的选取42
• 5.1.2 鄂尔多斯地块北部及其邻区电性结构特征和讨论42-47
• 5.1.3 鄂尔多斯地块西部及其邻区电性结构特征和讨论47-48
• 5.1.4 鄂尔多斯地块南部及其邻区电性结构特征和讨论48-50
• 5.1.5 鄂尔多斯地块东部及其邻区电性结构特征和讨论50-51
• 5.2 三维反演51-55
• 第六章 华北克拉通中西部岩石圈改造讨论55-62
• 6.1 鄂尔多斯地块56-58
• 6.2 鄂尔多斯地块周缘区域58-62
• 第七章 结论与建议62-65
• 7.1 主要完成的工作62
• 7.2 主要结论62-63
• 7.3 主要创新点63-64
• 7.4 下一步工作展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-71

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本文编号：764089