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南海海盆区莫霍面分布规律及其对深部钻探的意义

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地质学报 2022年第8期96卷 2635-2646页

作者：秦绪文张宝金赵斌路允乾陈玺王利杰许振强张如伟耿明会杨振李建平吕文超尉建功中国地质调查局北京100037 中国地质调查局广州海洋地质调查局广东广州510075 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

钻遇莫霍面是人类一直以来的梦想。深海海底是地球上离莫霍面最近的地方,目前有研究推测南海是世界上莫霍面深度最浅的海域之一,但缺乏足够的直接证据。深反射地震探测可以直接揭示岩石圈的构造形态,是莫霍面探测的重要手段。本文基于长... 详细信息

钻遇莫霍面是人类一直以来的梦想。深海海底是地球上离莫霍面最近的地方,目前有研究推测南海是世界上莫霍面深度最浅的海域之一,但缺乏足够的直接证据。深反射地震探测可以直接揭示岩石圈的构造形态,是莫霍面探测的重要手段。本文基于长达15000 km的深反射多道地震剖面的解释、处理、制图和分析,结合前人的研究,形成了南海海盆区莫霍面反射特征和空间分布的初步认识。①南海东部次海盆南部早期经历了较快速扩张,岩浆供应充足,受扩张停止后岩浆活动影响较小,基底平坦,地质构造相对简单,同时洋壳地震速度结构不存在异常,且有较强的广角莫霍面反射波和可识别的地幔顶部折射波,具备莫霍面钻探的基本条件。②南海海盆不同区域的莫霍面反射强度存在较大差异。其中东部次海盆莫霍面反射最为强烈且清晰,西北次海盆次之,西南次海盆仅有零星出现的清晰莫霍面反射且可信度不高。③识别南海海盆区莫霍面地震反射长度超过3500 km,首次形成了海盆区深度域莫霍面地震反射空间分布图。与重力反演的莫霍面深度相比,利用深反射多道地震计算的莫霍面深度细节更为丰富,并且可以在垂向上清晰刻画莫霍面的结构。整体上,南海海盆区莫霍面地震反射强烈和可信度高的区域中,深度较浅的区域之一是东部次海盆南部,最浅处仅约9.5 km,其中水深4.01 km,洋壳厚度仅5.54 km。综合判断,东部次海盆南部是南海重要的莫霍面钻探备选区,这对南海莫霍面钻探选址具有重要意义。

关键词：南海深反射多道地震莫霍面洋壳地震速度模型钻探选址

基于反射地震方法勘探深处汶川地震发震断裂科钻4号孔(WFSD-4)精确定位

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Applied Geophysics 2022年第4期19卷 473-484,603页

作者：冯杨洋于常青李海兵瞿辰吴婵王琪罗愫无东华理工大学教育部核技术应用工程研究中心江西南昌330013 中国地质科学院地质研究所北京100037 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 中国石油东方地球物理公司吐哈物探处新疆哈密839009 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

通过深钻资料直接获取发震断层信息,有助于理解地震发生机理以及地震引起的深部结构和物质成分的改变。然而,如何确保钻探孔位位于最有利于穿过地震断层的位置,需要地球物理资料进行约束。为了探查龙门山断裂带北段的地壳深部结构,获取... 详细信息

通过深钻资料直接获取发震断层信息,有助于理解地震发生机理以及地震引起的深部结构和物质成分的改变。然而,如何确保钻探孔位位于最有利于穿过地震断层的位置,需要地球物理资料进行约束。为了探查龙门山断裂带北段的地壳深部结构,获取汶川地震的发震断裂特征,拟在北川-映秀断裂北段实施一口科学钻探(钻孔编号为WFSD-4)。钻孔选址要求钻穿北川-映秀断裂,同时尽可能多地穿透与地震断层滑动相关的地质体和目的层。基于该钻孔的科学目标,开展了针对断裂带深部结构的高精度地震探测工作,在垂直于断裂带的方向布设了两条高精度深反射地震测线。在数据采集和处理的过程中分别采取了针对断裂带特征的采集方案和特殊处理方法。最终,根据获得的剖面解译结果,确定了WFSD-4井的地表位置和钻深路线。通过与实际钻探结果进行对比,证明了反射地震方法应用于汶川地震断裂带科学深钻选址的可行性,为进一步研究断裂带深部结构奠定了基础。

关键词：汶川地震钻探选址反射地震特殊处理方法

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菲律宾海板块俯冲与岛弧演化的钻探靶区研究

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 199-210页

作者：杜学鑫祝文君牟明杰尚鲁宁李攀峰尉佳虞义勇孟元库胡刚山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 寿光市海洋渔业发展中心寿光262700

菲律宾海板块因其位于欧亚板块、太平洋板块和印-澳板块交汇处的特殊位置,蕴含丰富的前沿地球科学问题,是构造地质学、沉积学、古海洋学以及全球变化研究的热点地区,已经开展了25个航次、98个站位、218口深海钻探井工作。系统梳理了已有... 详细信息

菲律宾海板块因其位于欧亚板块、太平洋板块和印-澳板块交汇处的特殊位置,蕴含丰富的前沿地球科学问题,是构造地质学、沉积学、古海洋学以及全球变化研究的热点地区,已经开展了25个航次、98个站位、218口深海钻探井工作。系统梳理了已有的DSDP-ODP-IODP大洋科学钻探航次目标与初步结果,认为绝大部分钻探航次以“弧前增生楔结构和孕震机理”及“岛弧岩浆作用和大陆边缘陆壳增生机制”为主要科学目标,且集中在以日本南海海槽、伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧区域为主的活动大陆边缘,少量钻孔分布在板块内部的海底高原和海脊地区,深海盆区仅有零星钻孔分布。而上述地区同样是制约西太平洋构造沉积演化研究的关键区域,诸如花东海盆的年代属性、俯冲带和岛弧形成过程、菲律宾海板块演化以及风尘沉积等关键科学问题需要在此寻找答案。基于已有研究与实测资料,在九州-帕劳海脊三联点区建设性地提出了5个大洋科学钻探站位,并进行了初步钻探预测,旨在阐述俯冲启动机制和岛弧早期演化、厘定三联点岩浆作用和古环境重建等3个科学目标。菲律宾海钻探井位建议与实施,不仅对解决菲律宾海构造演化与沉积效应的关键科学问题有重要科学意义,而且对支撑未来我国自有大洋钻探船深海科学钻探需求具有现实意义。

关键词：大洋科学钻探九州-帕劳海脊钻探选址花东海盆菲律宾海