鄂尔多斯断块地壳电性结构.pdf

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1、第32卷第3期地震地质Vo1．32．No．32010年9月Sept．，2010SEISMOLOGYANDGEOLOGYdoi：10．3969／j．issn．0253—4967．2010．03．001鄂尔多斯断块地壳电性结构赵国泽詹艳王立凤王继军汤吉陈小斌肖骑彬(中国地震局地质研究所，北京100029)摘要鄂尔多斯断块作为新生代以来的稳定块体，其中下地壳内是否存在低阻层一直受到关注。基于穿过鄂尔多斯断块大地电磁剖面的观测资料，利用新的数据处理和解释技术，对鄂尔多斯断块的地壳结构进行了整体研究，发现鄂尔多斯断块的地壳具有成层性结构特点，并在

2、约20km深度存在低阻层，推测它是由流体引起的电阻率降低。在断块东、西两侧的构造活动区，其地壳内不存在成层性电性结构，其中的低阻带可能与地壳内的滑脱带(或韧性剪切带)有关。鄂尔多斯断块和周围地区地壳电性结构的不同特点，对于分析不同地块的变形和地震活动性等有一定价值。关键词鄂尔多斯断块大地电磁地壳结构低阻层流体中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：0253-4967(2010)03—0345一l5O引言鄂尔多斯断块位于中国大陆的地理中心附近、华北断块区的西部，在中国大陆构造和动力学演化研究中具有重要意义，长期以来受到国内外学者的关注

3、(中国科学院地质研究所等，1980)。华北断块区是震旦纪形成的地台，发育了前寒武纪结晶基底(赵宗溥等，1980)。在古生代华北断块区为稳定块体。自中生代晚期始，华北断块区的东、西两部分构造运动发生分异。东部自新生代初开始经历了强烈的伸展构造运动，地面下沉，地壳减薄，形成华北平原盆地(马杏垣等，1985)。西部广泛堆积了侏罗纪至早白垩世地层，形成了大型坳陷盆地，即鄂尔多斯盆地。之后，鄂尔多斯断块则经历了持续的隆升运动，地貌上形成鄂尔多斯高原，地壳厚度增大，通常称为稳定的鄂尔多斯断块(邓起东等，1985)。与鄂尔多斯断块形成鲜明对照的是，其

4、周边区域自始新世始，构造运动活跃，先后形成了新生代断陷带或断陷盆地，并在晚第四纪继续发生强烈活动，构成强震活动带(邓起东等，1985，1999)。西南侧发育了一系列逆冲或走滑逆冲断层(国家地震局地质研究所等，1990)，西北侧为银川一吉兰泰断陷盆地(国家地震局“鄂尔多斯周缘活动断裂系”课题组，1988)，北侧为河套[收稿日期]2010—08—03收稿，2010—08—16改回。[基金项目]国家自然科学基金(40374032，40534023)、中国地震局地质研究所基本科研业务专项(DF—IGCEA0607117)、国家公益性地震行业专项

5、(2008419010)和国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418402)共同资助。}通讯作者：詹艳，研究员，E—mail：zhanyan66@vip．sina．tom。346地震地质断陷盆地，东侧为山西断陷盆地，南侧为渭河断陷盆地(邓起东等，1985)。关于鄂尔多斯断块的地壳结构和动力学问题，已经进行了较多的研究，其中获得了一些共识，但仍然存在分歧和争论。一般认为，鄂尔多斯断块与周围地区相比，自新生代以来，处于稳定发展阶段(邓起东等，1999)，断块内地层倾角不足1。(党彝等，2005)，但内部存在一定的构造活动现象，曾发生5

6、级左右地震(徐伟进等，2008)，断块内可能发育多组基底断裂(马润勇等，2009)。关于鄂尔多斯断块的运动方式，有的认为正在经历顺时针旋转，有的认为在经历逆时针旋转，有的认为块体的旋转有一定困难(李延兴等，2005)；关于断块边缘和周围地区的应力场分布也存在不同的认识(张岳桥等，2006)。关于鄂尔多斯断块的地壳深部结构研究表明，地壳厚约43km，分层简单，平均速度较高，上、下地壳的速度均匀，无低速层发育(李松林等，2002；张先康等，2003；张学民等，2004；陈九辉等，2005)；也有的研究认为断块中北部的上地壳为双层结构(滕吉文

7、等，2008)。通过重力均衡异常分析认为，在整个鄂尔多斯断块区，均衡重力异常的绝对值基本在正负20mGal左右，达到了均衡稳定状态(唐新功，2009)。关于地壳电性结构，以前虽然没有穿过整个断块的测线，只是在断块的局部地区开展了一些工作(江钊等，1990；李立等，1998；屈健鹏，1998)，但也取得了一些有价值的认识，有的认为地壳内没有低阻层，或者埋藏深度较大，有的认为在断块的局部地区的中地壳有低阻层存在(刘国栋等，1991)。尽管有了上述研究，但是对于鄂尔多斯断块以及其它类似的稳定断块区，地壳内是否存在低阻层，地壳内电阻率与地震波速

8、度是怎样的关系等，长期以来一直受到关注(Marquiseta1．，1995)。针对这一问题，我们利用最新获得的穿过鄂尔多斯断块的大地电磁观测资料，利用新技术对数据进行整体反演并进行了解释，本文将主要介绍这一