岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示_第1頁
岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示_第2頁
岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示_第3頁
岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示_第4頁
岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示_第5頁
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文檔簡介

岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu):特征、成因與動(dòng)力學(xué)啟示一、引言1.1研究背景與意義岷山構(gòu)造帶地處青藏高原東緣,位于四川省北部和甘肅省南部邊境,屬橫斷山脈,是研究青藏高原東緣地球動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵區(qū)域。該構(gòu)造帶呈西北-東南走向,逶迤數(shù)百千米,為岷江、涪江、白龍江以及黃河支流黑河的分水嶺,其特殊的地理位置和復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,使其成為揭示地球內(nèi)部奧秘的天然實(shí)驗(yàn)室。自2000多萬年前的喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)以來,印度板塊與歐亞板塊持續(xù)碰撞,強(qiáng)大的作用力使得青藏高原地殼物質(zhì)不斷向東推動(dòng)、平移。在這一過程中,岷山構(gòu)造帶受到剛性的四川盆地的阻擋,以及高原地殼深部塑性滑動(dòng)體的共同影響,地殼上層物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度明顯快于下層,加上青藏高原與揚(yáng)子板塊的相互擠壓,岷山構(gòu)造帶逐漸向上隆升,形成了如今地勢起伏、地形復(fù)雜的地貌特征,區(qū)內(nèi)高山峽谷縱橫,還分布著丘狀高原、山原、高中山、低中山、低山、丘陵、臺(tái)地、平壩等地勢形態(tài)。青藏高原東緣作為高原物質(zhì)向E及SE擴(kuò)展的重要通道,掌握其地殼結(jié)構(gòu)對研究青藏高原的隆升、變形機(jī)制具有不可替代的重要意義。岷山構(gòu)造帶作為青藏高原東緣的重要組成部分,研究其地殼電性結(jié)構(gòu)特征,能夠?yàn)樯钊肜斫馇嗖馗咴膭?dòng)力學(xué)特征提供關(guān)鍵線索。通過對岷山構(gòu)造帶地殼電性結(jié)構(gòu)的分析,可以揭示地殼深部物質(zhì)的流動(dòng)方向、速度和方式,進(jìn)一步明晰印度板塊與歐亞板塊碰撞后,物質(zhì)在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和再分配過程,從而為構(gòu)建更加完善的青藏高原動(dòng)力學(xué)模型提供有力的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。地殼電性結(jié)構(gòu)的變化與斷裂的滑動(dòng)密切相關(guān)。不同的巖石具有不同的電性特征,當(dāng)斷裂發(fā)生滑動(dòng)時(shí),巖石的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)的變化。研究岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu),能夠幫助我們更準(zhǔn)確地識(shí)別和監(jiān)測斷裂的活動(dòng)情況,包括斷裂的位置、走向、滑動(dòng)速率等信息,對于評估區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),特別是地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。例如,通過長期監(jiān)測地殼電性結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷裂活動(dòng)的異常跡象,為地震預(yù)測和預(yù)警提供重要參考,提前做好防災(zāi)減災(zāi)準(zhǔn)備工作,最大限度地減少地震災(zāi)害對人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成的損失。岷山構(gòu)造帶所在區(qū)域地震活動(dòng)頻繁,在不到100年的時(shí)間里,沿其東、西邊界斷裂就發(fā)生了4次M_S≥7.0的大地震,如1933年疊溪7.5級地震、1976年松潘2次7.2級地震、2017年九寨溝7.0級地震,以及多次6.0-6.9級地震。這些地震不僅給當(dāng)?shù)貛砹司薮蟮娜藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,也對區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。深入研究該區(qū)域的地殼電性結(jié)構(gòu)與地震活動(dòng)之間的內(nèi)在聯(lián)系,有助于我們更好地理解地震的孕育、發(fā)生機(jī)制,明確地震的觸發(fā)條件和影響因素,從而為地震預(yù)測和災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)。例如,通過分析地震前后地殼電性結(jié)構(gòu)的變化特征,可以探索地震孕育過程中地下物質(zhì)的物理和化學(xué)變化規(guī)律,尋找與地震發(fā)生相關(guān)的電性異常指標(biāo),為建立地震預(yù)測模型奠定基礎(chǔ)。岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)還擁有豐富的礦產(chǎn)資源,有煤、鐵、銅、金、鉛、鋅、鈾、水晶等礦產(chǎn)。不同的礦產(chǎn)資源往往與特定的地質(zhì)構(gòu)造和巖石組合相關(guān),而這些地質(zhì)條件又會(huì)在一定程度上反映在地殼電性結(jié)構(gòu)中。研究該區(qū)域的地殼電性結(jié)構(gòu),能夠?yàn)榈V產(chǎn)資源勘探提供重要的地球物理依據(jù),幫助我們更準(zhǔn)確地圈定潛在的礦產(chǎn)富集區(qū)域,提高礦產(chǎn)資源勘探的效率和成功率,為國家的資源保障和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。1.2研究現(xiàn)狀與不足長期以來,岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)因其特殊的地質(zhì)構(gòu)造位置,吸引了眾多學(xué)者運(yùn)用不同地球物理方法對其地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,取得了一系列重要成果。在早期,研究人員主要通過地震波速結(jié)構(gòu)探測來了解該區(qū)域的地殼特性。例如,利用天然地震和人工地震測深資料,對該區(qū)域的P波和S波速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,初步揭示了地殼內(nèi)部的分層結(jié)構(gòu)以及速度變化特征。通過這些研究,發(fā)現(xiàn)岷山構(gòu)造帶地殼厚度存在明顯的橫向變化,在靠近青藏高原一側(cè)地殼較厚,向四川盆地方向逐漸變薄。隨著地球物理技術(shù)的不斷發(fā)展,大地電磁測深(MT)方法在該區(qū)域的研究中得到了廣泛應(yīng)用。MT方法通過測量天然交變電磁場,能夠有效探測地殼和上地幔的電性結(jié)構(gòu),為研究地下深部構(gòu)造提供了重要手段。相關(guān)研究利用MT資料,分析了岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性分層特征,識(shí)別出了一些高導(dǎo)層和低阻異常區(qū)域。有研究通過MT探測發(fā)現(xiàn),在岷山構(gòu)造帶的深部存在一個(gè)明顯的低阻層,推測該低阻層可能與地殼深部的物質(zhì)流動(dòng)或部分熔融有關(guān)。重力和磁力勘探也為該區(qū)域的研究提供了重要信息。通過重力異常分析,可以推斷地下物質(zhì)的密度分布,進(jìn)而了解地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和深部結(jié)構(gòu);磁力勘探則能夠揭示地下巖石的磁性特征,有助于識(shí)別不同的巖石類型和地質(zhì)構(gòu)造單元。通過重力反演,研究人員獲得了該區(qū)域的地殼密度結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)地殼密度在不同構(gòu)造單元之間存在顯著差異,這種差異與區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造和巖石組成密切相關(guān)。在研究岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)方面,雖然前人已取得一定成果,但仍存在一些不足之處?,F(xiàn)有研究在空間覆蓋范圍上存在局限性,部分區(qū)域的研究較為密集,而一些偏遠(yuǎn)或地形復(fù)雜的區(qū)域數(shù)據(jù)相對匱乏,導(dǎo)致對整個(gè)構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不夠全面。不同地球物理方法之間的聯(lián)合應(yīng)用還不夠充分,每種地球物理方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和局限性,單獨(dú)使用某一種方法可能無法獲取全面準(zhǔn)確的信息。目前,將多種地球物理方法進(jìn)行綜合分析,相互印證和補(bǔ)充的研究還相對較少,限制了對地殼電性結(jié)構(gòu)的深入理解。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和地球物理數(shù)據(jù)解釋的多解性,對地殼電性結(jié)構(gòu)的解釋存在一定的不確定性。例如,對于一些低阻異常區(qū)域,不同學(xué)者可能有不同的解釋,有的認(rèn)為是由于地下流體的存在,有的則認(rèn)為與巖石的礦物組成或構(gòu)造變形有關(guān)。因此,如何提高數(shù)據(jù)解釋的準(zhǔn)確性和可靠性,仍然是該領(lǐng)域研究面臨的一個(gè)重要問題。此外,對于地殼電性結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化特征,目前的研究還相對較少,缺乏長期的監(jiān)測和分析,難以揭示其動(dòng)態(tài)演化過程。1.3研究內(nèi)容與目標(biāo)本研究擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題包括:岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)的精細(xì)特征如何?其與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)以及礦產(chǎn)資源分布之間存在怎樣的內(nèi)在聯(lián)系?地殼電性結(jié)構(gòu)在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制是什么?為解決上述科學(xué)問題,本研究將開展以下主要工作內(nèi)容:運(yùn)用大地電磁測深(MT)等地球物理方法,在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,構(gòu)建密集的觀測臺(tái)陣,以獲取全面且高質(zhì)量的地球物理數(shù)據(jù),彌補(bǔ)以往研究在空間覆蓋上的不足。對采集到的MT數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理和分析,包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、噪聲剔除、靜校正等環(huán)節(jié),確保數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。運(yùn)用先進(jìn)的反演算法,對MT數(shù)據(jù)進(jìn)行二維和三維反演,獲取研究區(qū)域地殼的電阻率分布圖像,揭示地殼電性結(jié)構(gòu)的詳細(xì)特征。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,包括地層分布、巖石類型、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史等,對反演得到的地殼電性結(jié)構(gòu)進(jìn)行地質(zhì)解釋,明確不同電性異常區(qū)域所對應(yīng)的地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造,建立地質(zhì)模型與電性結(jié)構(gòu)模型之間的聯(lián)系。深入分析地殼電性結(jié)構(gòu)與區(qū)域內(nèi)主要斷裂帶的關(guān)系,研究斷裂帶附近的電性異常特征,探討斷裂帶的深部結(jié)構(gòu)、活動(dòng)性以及對地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的控制作用。通過對比不同時(shí)期的MT數(shù)據(jù),研究地殼電性結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化特征,分析其與地震活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素的相關(guān)性,揭示地殼電性結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演化過程。綜合研究成果,探討岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制,包括印度板塊與歐亞板塊碰撞對該區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)的影響、地殼深部物質(zhì)的流動(dòng)方向和方式、構(gòu)造變形的力學(xué)機(jī)制等,為深入理解青藏高原東緣的動(dòng)力學(xué)過程提供新的認(rèn)識(shí)。本研究的預(yù)期目標(biāo)是獲得岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)高精度的地殼電性結(jié)構(gòu)模型,清晰揭示該區(qū)域地殼內(nèi)部的電性分層、橫向變化以及深部構(gòu)造特征;明確地殼電性結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)、礦產(chǎn)資源分布之間的內(nèi)在聯(lián)系,為區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評估、礦產(chǎn)資源勘探提供科學(xué)依據(jù);揭示地殼電性結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律,為地球動(dòng)力學(xué)研究提供新的視角和數(shù)據(jù)支持,推動(dòng)相關(guān)理論的發(fā)展和完善。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究將綜合運(yùn)用大地電磁測深(MT)、地質(zhì)資料分析、地球物理反演與成像以及數(shù)據(jù)融合與綜合分析等多種研究方法,全面深入地探究岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)特征。大地電磁測深是本研究獲取地殼電性信息的核心手段。該方法基于電磁感應(yīng)原理,通過在地表觀測天然交變電磁場的電場分量和磁場分量,利用不同頻率的電磁波在地下具有不同穿透深度的特性,來推斷地下介質(zhì)的電阻率分布。在本研究中,我們將采用先進(jìn)的V8電法儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在測線布置上,充分考慮研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征和研究目的,沿著主要構(gòu)造走向和關(guān)鍵區(qū)域,如岷山構(gòu)造帶的東、西邊界斷裂,以及可能存在地質(zhì)構(gòu)造異常的區(qū)域,合理布置多條測線,形成密集的觀測網(wǎng)絡(luò),確保能夠全面覆蓋研究區(qū)域。同時(shí),為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,在數(shù)據(jù)采集過程中,嚴(yán)格控制儀器的工作狀態(tài),定期對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和檢查,確保其測量精度和穩(wěn)定性。對于每個(gè)測點(diǎn),進(jìn)行長時(shí)間、多頻點(diǎn)的觀測,增加數(shù)據(jù)的可靠性和信息量。針對復(fù)雜的地形和地質(zhì)條件,采取靈活的測點(diǎn)調(diào)整策略,盡量避免地形起伏、地下不均勻體等因素對數(shù)據(jù)采集的干擾。在獲取MT數(shù)據(jù)后,進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)處理和分析。利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理軟件,對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去除噪聲干擾、數(shù)據(jù)濾波等操作,提高數(shù)據(jù)的信噪比。運(yùn)用Robust估計(jì)方法,對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和篩選,剔除異常數(shù)據(jù)點(diǎn),確保數(shù)據(jù)的可靠性。采用相位張量分解技術(shù),對MT數(shù)據(jù)進(jìn)行二維偏離度分析,判斷研究區(qū)域的電性結(jié)構(gòu)是否符合二維特征。通過阻抗張量不變量的莫爾圓分析,確定最佳電性主軸走向,為后續(xù)的二維反演提供重要依據(jù)。地質(zhì)資料分析也是本研究的重要環(huán)節(jié)。收集岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地質(zhì)圖、地層資料、巖石物性資料等,了解研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造背景、地層分布、巖石類型及其電阻率特征等信息。這些地質(zhì)資料將為MT數(shù)據(jù)的解釋和地質(zhì)模型的建立提供基礎(chǔ),幫助我們更好地理解地殼電性結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系。地球物理反演與成像技術(shù)是揭示地殼電性結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具。利用先進(jìn)的二維和三維反演算法,如Occam反演、光滑約束反演等,對處理后的MT數(shù)據(jù)進(jìn)行反演計(jì)算,得到研究區(qū)域地殼的電阻率分布模型。在反演過程中,通過不斷調(diào)整反演參數(shù),如模型平滑度、數(shù)據(jù)權(quán)重等,優(yōu)化反演結(jié)果,提高模型的分辨率和可靠性。采用可視化技術(shù),將反演得到的電阻率模型進(jìn)行二維和三維成像展示,直觀地呈現(xiàn)地殼電性結(jié)構(gòu)的特征,包括電性分層、橫向變化、異常區(qū)域分布等。為了更全面地理解地殼電性結(jié)構(gòu),本研究還將運(yùn)用數(shù)據(jù)融合與綜合分析方法。將MT反演得到的電性結(jié)構(gòu)模型與區(qū)域地質(zhì)資料、地震波速結(jié)構(gòu)、重力和磁力勘探結(jié)果等進(jìn)行綜合分析,相互印證和補(bǔ)充,減少單一方法解釋的不確定性。通過對比不同地球物理方法的結(jié)果,建立統(tǒng)一的地質(zhì)地球物理模型,深入探討地殼電性結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)、礦產(chǎn)資源分布之間的內(nèi)在聯(lián)系。本研究的技術(shù)路線以數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ),通過多方法的數(shù)據(jù)處理和分析,實(shí)現(xiàn)對地殼電性結(jié)構(gòu)的精細(xì)刻畫和地質(zhì)解釋,最終達(dá)到研究岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制的目的。在數(shù)據(jù)采集階段,按照既定的測線布置方案,運(yùn)用V8電法儀在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)進(jìn)行MT數(shù)據(jù)采集,同時(shí)收集區(qū)域地質(zhì)、地震、重力和磁力等相關(guān)資料。在數(shù)據(jù)處理與分析階段,對MT數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、噪聲剔除、靜校正等操作,運(yùn)用多種分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析,確定數(shù)據(jù)的可靠性和研究區(qū)域的電性結(jié)構(gòu)特征。在反演與成像階段,利用二維和三維反演算法對MT數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,得到地殼電阻率分布模型,并進(jìn)行可視化成像展示。在綜合研究階段,將MT反演結(jié)果與其他地球物理資料和地質(zhì)資料進(jìn)行融合分析,建立地質(zhì)地球物理模型,深入研究地殼電性結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)、礦產(chǎn)資源分布之間的關(guān)系,探討區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制。最后,對研究成果進(jìn)行總結(jié)和歸納,撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文,為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考和依據(jù)。二、區(qū)域地質(zhì)背景2.1大地構(gòu)造位置岷山構(gòu)造帶位于中國大陸的關(guān)鍵部位,處于青藏高原東緣,是多個(gè)大地構(gòu)造單元的交匯地帶。其大地構(gòu)造位置獨(dú)特,在區(qū)域大地構(gòu)造格局中占據(jù)著重要地位,宛如一座天然的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室,記錄著地球漫長演化歷史中的眾多構(gòu)造運(yùn)動(dòng)信息。從全球板塊構(gòu)造角度來看,岷山構(gòu)造帶位于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的東緣。自新生代以來,印度板塊持續(xù)向北擠壓歐亞板塊,這種強(qiáng)烈的碰撞作用使得青藏高原不斷隆升,并向東擠出物質(zhì),岷山構(gòu)造帶便處于這一物質(zhì)東移的關(guān)鍵通道上。印度板塊與歐亞板塊的碰撞,不僅改變了該區(qū)域的地形地貌,也深刻影響了地殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成,為岷山構(gòu)造帶的形成和演化奠定了基礎(chǔ)。在中國大陸的構(gòu)造分區(qū)中,岷山構(gòu)造帶處于青藏構(gòu)造區(qū)與揚(yáng)子構(gòu)造區(qū)的過渡地帶。青藏構(gòu)造區(qū)以強(qiáng)烈的隆升和復(fù)雜的構(gòu)造變形為特征,而揚(yáng)子構(gòu)造區(qū)則相對穩(wěn)定。岷山構(gòu)造帶恰好位于這兩個(gè)構(gòu)造區(qū)的結(jié)合部位,既受到青藏構(gòu)造區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈影響,又在一定程度上受到揚(yáng)子構(gòu)造區(qū)相對穩(wěn)定基底的制約,這種特殊的構(gòu)造位置使得岷山構(gòu)造帶的地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,成為研究板塊相互作用和構(gòu)造演化的關(guān)鍵區(qū)域。岷山構(gòu)造帶與周邊的構(gòu)造單元,如松潘-甘孜褶皺帶、龍門山構(gòu)造帶、西秦嶺造山帶等,存在著密切的關(guān)系。其西側(cè)緊鄰松潘-甘孜褶皺帶,該褶皺帶是在印支期以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,由一系列強(qiáng)烈的褶皺和斷裂作用形成的,地層褶皺緊密,巖石變形強(qiáng)烈。岷山構(gòu)造帶與松潘-甘孜褶皺帶在構(gòu)造演化上具有繼承性和關(guān)聯(lián)性,兩者在物質(zhì)組成和構(gòu)造變形特征上存在一定的相似性,表明它們在地質(zhì)歷史時(shí)期可能經(jīng)歷了相似的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程。岷山構(gòu)造帶的東南側(cè)為龍門山構(gòu)造帶,龍門山構(gòu)造帶是青藏高原東緣的一條重要邊界構(gòu)造帶,以逆沖推覆構(gòu)造為主要特征。岷山構(gòu)造帶與龍門山構(gòu)造帶在構(gòu)造應(yīng)力作用下相互影響,龍門山構(gòu)造帶的強(qiáng)烈隆升和逆沖推覆作用,對岷山構(gòu)造帶的東南邊界產(chǎn)生了明顯的擠壓和變形,使得該區(qū)域的地層發(fā)生褶皺和斷裂,形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局。在岷山構(gòu)造帶的北側(cè),是西秦嶺造山帶。西秦嶺造山帶經(jīng)歷了多期復(fù)雜的構(gòu)造演化,是不同構(gòu)造塊體相互碰撞、拼合的產(chǎn)物。岷山構(gòu)造帶與西秦嶺造山帶在構(gòu)造演化過程中相互作用,在邊界區(qū)域形成了一系列的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶和構(gòu)造變形帶,這些區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征復(fù)雜多樣,反映了兩個(gè)構(gòu)造單元之間的相互作用歷史。岷山構(gòu)造帶獨(dú)特的大地構(gòu)造位置,使其成為研究青藏高原東緣構(gòu)造演化、板塊相互作用以及區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵區(qū)域。其與周邊構(gòu)造單元之間的復(fù)雜關(guān)系,為深入探討地球動(dòng)力學(xué)過程提供了豐富的地質(zhì)信息,對理解中國大陸的構(gòu)造演化歷史具有重要意義。2.2地層分布特征岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地層分布復(fù)雜多樣,經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)演化歷史,不同時(shí)期的地層記錄了該區(qū)域豐富的地質(zhì)信息。從老到新,主要出露的地層包括元古界、古生界、中生界和新生界。元古界地層在該區(qū)域出露較少,主要為前震旦系的結(jié)晶基底,由變質(zhì)程度較深的片麻巖、混合巖、石英巖等組成。這些古老的巖石形成于地球早期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷了多次變質(zhì)作用和構(gòu)造變形,記錄了地球演化早期的重要信息。其變質(zhì)程度高,巖石結(jié)構(gòu)致密,具有較高的電阻率,在地球物理探測中通常表現(xiàn)為高阻特征。古生界地層在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)廣泛分布,包括寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系。寒武系地層主要由淺變質(zhì)的碎屑巖、泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖組成,富含三葉蟲等化石。該地層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受到擠壓和褶皺,巖石變形較為強(qiáng)烈。奧陶系和志留系地層以海相沉積的碎屑巖和碳酸鹽巖為主,含有筆石、腕足類等化石。泥盆系地層主要為海陸交互相沉積,巖性包括砂巖、頁巖、石灰?guī)r等,反映了當(dāng)時(shí)海陸環(huán)境的頻繁變遷。石炭系和二疊系地層則以海相碳酸鹽巖和碎屑巖為主,局部地區(qū)有火山巖夾層。古生界地層中的碳酸鹽巖通常具有較高的電阻率,而碎屑巖和泥質(zhì)巖的電阻率相對較低,這種巖性差異導(dǎo)致古生界地層在電性結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出明顯的分層特征。中生界地層在研究區(qū)域也有大面積出露,主要包括三疊系、侏羅系和白堊系。三疊系地層是該區(qū)域中生界的主要組成部分,在松潘-甘孜地區(qū)廣泛分布,以海相復(fù)理石建造和火山巖建造為主,巖性復(fù)雜,包括砂巖、頁巖、板巖、火山巖等。這些地層在印支運(yùn)動(dòng)期間受到強(qiáng)烈的擠壓和褶皺,形成了緊密的褶皺構(gòu)造和斷裂系統(tǒng)。侏羅系和白堊系地層主要為陸相沉積,巖性以砂巖、泥巖、頁巖為主,夾有少量的煤層和石膏層。中生界地層的巖性變化較大,不同巖性之間的電阻率差異明顯,尤其是火山巖與沉積巖之間,電阻率差異可達(dá)幾個(gè)數(shù)量級,這使得中生界地層在電性結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出復(fù)雜的橫向變化。新生界地層主要分布在盆地和河谷地區(qū),包括古近系、新近系和第四系。古近系和新近系地層為陸相碎屑沉積,巖性主要為砂巖、泥巖、礫巖等,厚度相對較薄。第四系地層則是由松散的沉積物組成,包括沖積層、洪積層、殘積層、冰磧層等,廣泛分布于現(xiàn)代河流、湖泊、山間盆地和溝谷中。第四系沉積物的電阻率較低,尤其是富含水分的沖積層和洪積層,電阻率通常在幾十歐姆米以下,與下伏基巖的電阻率形成鮮明對比。在岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,地層以古生界和中生界為主,由于受到強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,地層褶皺緊密,斷裂發(fā)育,巖石變形強(qiáng)烈。例如,在松潘-甘孜褶皺帶,三疊系地層形成了復(fù)雜的褶皺構(gòu)造,軸面陡傾,樞紐起伏,地層的連續(xù)性受到嚴(yán)重破壞。而在構(gòu)造帶的邊緣地區(qū),如靠近四川盆地一側(cè),新生界地層逐漸增厚,地層產(chǎn)狀相對平緩,構(gòu)造變形相對較弱。不同地層的巖性特征對地殼電性結(jié)構(gòu)具有顯著的影響。一般來說,巖石的電阻率與其礦物組成、孔隙度、含水量以及巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造密切相關(guān)。碳酸鹽巖、石英巖等致密巖石,由于其礦物顆粒之間的導(dǎo)電性較差,且孔隙度較低,通常具有較高的電阻率;而泥質(zhì)巖、頁巖等富含有機(jī)質(zhì)和黏土礦物的巖石,孔隙度較大,含水量較高,導(dǎo)電性相對較好,電阻率較低。當(dāng)?shù)貙又写嬖跀鄬?、裂隙等?gòu)造時(shí),會(huì)改變巖石的連通性和含水量分布,從而導(dǎo)致電阻率的異常變化。在斷裂帶附近,巖石破碎,孔隙度增大,地下水容易富集,使得斷裂帶區(qū)域的電阻率明顯低于周圍巖石。地層中的金屬礦化也會(huì)對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)富含煤、鐵、銅、金、鉛、鋅等礦產(chǎn)資源,當(dāng)巖石中含有這些金屬礦物時(shí),其導(dǎo)電性會(huì)顯著增強(qiáng),電阻率降低。在一些金屬礦化區(qū)域,通過地球物理方法可以探測到明顯的低阻異常,這些異??梢宰鳛閷ふ业V產(chǎn)資源的重要線索。2.3主要斷裂與構(gòu)造活動(dòng)岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,發(fā)育多條規(guī)模較大的斷裂,這些斷裂對區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)和地質(zhì)演化產(chǎn)生了重要影響。其中,岷江斷裂、虎牙斷裂、雪山斷裂、青川斷裂等是該區(qū)域的主要斷裂。岷江斷裂位于岷山構(gòu)造帶的西部,是一條重要的邊界斷裂,總體呈西北-東南走向,延伸長度達(dá)數(shù)百千米。該斷裂在地貌上表現(xiàn)為明顯的線性構(gòu)造,控制了岷山山脈西側(cè)的地形地貌。在地質(zhì)歷史時(shí)期,岷江斷裂經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng),早期以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主,后期逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_推覆運(yùn)動(dòng)。這種構(gòu)造活動(dòng)的轉(zhuǎn)變與印度板塊和歐亞板塊的碰撞以及青藏高原的隆升密切相關(guān)。在地震活動(dòng)方面,岷江斷裂具有較強(qiáng)的活動(dòng)性,歷史上曾發(fā)生多次強(qiáng)烈地震。1933年的疊溪7.5級地震就發(fā)生在岷江斷裂上,此次地震造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,也對斷裂帶附近的地殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了顯著影響。通過對地震遺跡和地質(zhì)構(gòu)造的研究發(fā)現(xiàn),疊溪地震發(fā)生后,岷江斷裂帶的巖石破碎程度增加,斷裂帶附近的地層發(fā)生了明顯的錯(cuò)動(dòng)和變形。在地震后的幾十年里,岷江斷裂帶仍然存在一定的地震活動(dòng),雖然震級相對較小,但表明該斷裂帶的活動(dòng)性依然較強(qiáng)?;⒀罃嗔盐挥卺荷綐?gòu)造帶的東部,走向近南北,是一條兼具逆沖和左旋走滑性質(zhì)的斷裂。虎牙斷裂的活動(dòng)性對岷山構(gòu)造帶東部地區(qū)的地殼穩(wěn)定性有著重要影響。虎牙斷裂的活動(dòng)在地貌上形成了一系列的斷層崖、斷裂谷等構(gòu)造地貌。在一些地區(qū),可以觀察到明顯的斷層崖,高度可達(dá)數(shù)十米,崖壁陡峭,顯示出斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)。虎牙斷裂的活動(dòng)性在地質(zhì)歷史時(shí)期也經(jīng)歷了變化。在晚新生代以來,虎牙斷裂的逆沖和左旋走滑運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈,導(dǎo)致斷裂帶附近的地層發(fā)生褶皺和錯(cuò)動(dòng)。通過對斷裂帶附近地層的研究發(fā)現(xiàn),地層的褶皺形態(tài)復(fù)雜,軸面傾向不一,反映了斷裂活動(dòng)的復(fù)雜性。虎牙斷裂與周邊斷裂的相互作用也較為明顯,與岷江斷裂在構(gòu)造應(yīng)力作用下相互影響,共同控制了岷山構(gòu)造帶東部地區(qū)的地殼變形和構(gòu)造演化。雪山斷裂位于岷山構(gòu)造帶的北部,呈北西-南東走向,是一條控制區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格局的重要斷裂。雪山斷裂的活動(dòng)對該區(qū)域的地殼結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)有著重要影響。在地質(zhì)構(gòu)造上,雪山斷裂切割了不同的地層和構(gòu)造單元,使得斷裂兩側(cè)的地質(zhì)特征存在明顯差異。在地震活動(dòng)方面,雪山斷裂也具有一定的活動(dòng)性。歷史上雖然沒有發(fā)生過特別強(qiáng)烈的地震,但小震活動(dòng)較為頻繁。通過地震監(jiān)測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),雪山斷裂附近存在一些地震活動(dòng)密集區(qū),這些區(qū)域的地震活動(dòng)可能與斷裂的蠕動(dòng)和微破裂有關(guān)。雪山斷裂的活動(dòng)性還受到周邊構(gòu)造環(huán)境的影響,與西秦嶺造山帶的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相互作用,導(dǎo)致斷裂帶的應(yīng)力狀態(tài)不斷變化。青川斷裂位于岷山構(gòu)造帶的東北邊緣,呈北東-南西走向,是龍門山構(gòu)造帶與岷山構(gòu)造帶的邊界斷裂之一。青川斷裂的活動(dòng)特征與龍門山構(gòu)造帶的演化密切相關(guān),具有逆沖和右旋走滑的性質(zhì)。在地質(zhì)歷史時(shí)期,青川斷裂經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng),其活動(dòng)性對岷山構(gòu)造帶東北邊緣的地殼穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響。在2008年汶川8.0級地震中,青川斷裂受到強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力作用,發(fā)生了顯著的變形和破裂。地震后,在青川斷裂沿線可以觀察到大量的地震地質(zhì)遺跡,如地表破裂帶、山體滑坡、崩塌等。這些地震地質(zhì)遺跡表明,青川斷裂在汶川地震中承受了巨大的能量釋放,其斷裂活動(dòng)對周邊地區(qū)的地貌和地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。這些主要斷裂的活動(dòng)對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)具有明顯的控制作用。斷裂帶附近巖石的破碎程度、孔隙度和含水量等物理性質(zhì)與周圍巖石存在差異,從而導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)的異常變化。在岷江斷裂帶,由于巖石破碎,地下水容易富集,使得斷裂帶區(qū)域呈現(xiàn)出低阻特征。通過大地電磁測深數(shù)據(jù)可以清晰地觀察到,岷江斷裂帶在電阻率剖面上表現(xiàn)為一條明顯的低阻條帶,其電阻率值明顯低于周圍巖石?;⒀罃嗔训哪鏇_和左旋走滑運(yùn)動(dòng)使得斷裂帶附近的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的變形和摩擦,形成了一些高導(dǎo)層。這些高導(dǎo)層的存在可能與斷裂帶內(nèi)的礦物定向排列、流體運(yùn)移等因素有關(guān)。在電阻率成像圖上,虎牙斷裂帶附近可以觀察到一些高導(dǎo)異常區(qū)域,這些區(qū)域的分布與斷裂帶的走向基本一致。斷裂的活動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致地殼深部物質(zhì)的運(yùn)移和重新分布,進(jìn)而影響地殼電性結(jié)構(gòu)。雪山斷裂的活動(dòng)可能使得深部的巖漿和熱液沿著斷裂通道上升,改變了地殼深部的物質(zhì)組成和電性特征。在一些地區(qū),由于深部物質(zhì)的運(yùn)移,地殼深部出現(xiàn)了低阻異常區(qū)域,這些異常區(qū)域可能與斷裂活動(dòng)引發(fā)的深部物質(zhì)變化有關(guān)。岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的主要斷裂通過改變巖石的物理性質(zhì)、控制地殼深部物質(zhì)的運(yùn)移以及引發(fā)地震活動(dòng)等方式,對區(qū)域地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要的控制作用。深入研究這些斷裂與地殼電性結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,對于理解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化、地震活動(dòng)規(guī)律以及礦產(chǎn)資源分布具有重要意義。三、研究方法與數(shù)據(jù)采集3.1大地電磁測深原理與方法大地電磁測深(MagnetotelluricSounding,MT)作為地球物理學(xué)中地球電磁感應(yīng)學(xué)分支的重要方法,其理論基礎(chǔ)源于宏觀電磁理論,特別是有耗媒質(zhì)中的低頻電磁波理論。該方法利用天然存在于地球中的呈區(qū)域性分布的交變電磁場為場源,基于不同頻率的電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中具有不同趨膚深度的原理,來探測地球內(nèi)部的電性結(jié)構(gòu)。地球的大地電磁場變化豐富多樣,主要分為日變化、灣擾和微變化,其中微變化又涵蓋高頻大地電磁場變化和大地電磁脈動(dòng)。大地電磁測深利用的主要場源是大地電磁脈動(dòng),其變化周期處于0.1-1500s范圍內(nèi)。大地電磁場的產(chǎn)生主要源于太陽輻射在高空形成的電離層以及其中產(chǎn)生的電磁擾動(dòng),而高頻大地電磁場變化部分則是由位于赤道上空的雷暴系統(tǒng)這一局部天氣系統(tǒng)引發(fā),它也是聲頻大地電磁法(AMT)的場源,周期小于1s。在大地電磁測深中,當(dāng)交變電磁場作用于地球介質(zhì)時(shí),根據(jù)麥克斯韋方程組,在導(dǎo)電介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于趨膚效應(yīng),高頻電磁波向地下穿透深度小,低頻電磁波穿透深度大。具體而言,趨膚深度(\delta)與電磁波的頻率(f)、介質(zhì)的電導(dǎo)率(\sigma)和磁導(dǎo)率(\mu)相關(guān),其計(jì)算公式為\delta=\frac{1}{\sqrt{\pif\mu\sigma}}。這意味著不同頻率的電磁波能夠探測到地下不同深度的電性信息。通過在地面一點(diǎn)觀測頻率范圍為特定區(qū)間的大地電磁脈動(dòng)信號,并對這些信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,就可以求得反映該點(diǎn)不同深度電性分布的大地電磁測深視電阻率曲線,以及計(jì)算出阻抗張量,進(jìn)而做出地質(zhì)解釋。在實(shí)際觀測中,通常在地表測量電場分量(E_x、E_y)和磁場分量(H_x、H_y、H_z),通過這些分量可以計(jì)算出視電阻率(\rho_a)和阻抗相位(\varphi)等參數(shù)。對于均勻半空間模型,視電阻率的計(jì)算公式為\rho_a=\frac{1}{\omega\mu_0}\vertZ\vert^2,其中\(zhòng)omega=2\pif為角頻率,\mu_0為真空中的磁導(dǎo)率,Z為阻抗,Z=\frac{E_x}{H_y}=-\frac{E_y}{H_x}。通過測量不同頻率下的電場和磁場分量,計(jì)算出對應(yīng)的視電阻率和阻抗相位,就可以得到大地電磁測深曲線。這些曲線包含了豐富的地下電性結(jié)構(gòu)信息,通過與不同地質(zhì)模型的理論響應(yīng)進(jìn)行對比和擬合,可以反演得到地下介質(zhì)的電阻率隨深度的變化情況。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)研究中,大地電磁測深方法具有顯著優(yōu)勢。由于研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,傳統(tǒng)的地球物理方法可能受到諸多限制,而大地電磁測深方法不受高阻層屏蔽的影響,可以穿透巨厚的巖石圈,探測其下的目標(biāo),為研究幾十乃至上百公里深的地殼與上地幔提供關(guān)鍵信息。該方法對低阻層及低阻體反應(yīng)靈敏,能夠有效識(shí)別出與斷裂帶、地下流體、礦產(chǎn)資源等相關(guān)的低阻異常區(qū)域。大地電磁測深方法的橫向分辨能力較強(qiáng),能夠較好地揭示地下電性結(jié)構(gòu)的橫向變化特征,對于研究岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)不同構(gòu)造單元之間的電性差異以及斷裂帶的分布和走向具有重要意義。該方法勘探深度大、勘探費(fèi)用低、施工相對方便,適合在地形復(fù)雜、交通不便的岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)開展大規(guī)模的地球物理探測工作。通過合理布置測線和測點(diǎn),構(gòu)建密集的觀測網(wǎng)絡(luò),可以獲取全面的地殼電性信息,為深入研究該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)提供豐富的數(shù)據(jù)支持。3.2數(shù)據(jù)采集與處理為了獲取岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)高精度的地殼電性結(jié)構(gòu)信息,本研究采用了先進(jìn)的V8電法儀進(jìn)行大地電磁測深數(shù)據(jù)采集。V8電法儀是一款性能卓越的地球物理探測儀器,具有高精度、寬頻帶、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),能夠有效滿足本研究對數(shù)據(jù)質(zhì)量的嚴(yán)格要求。其采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù),能夠精確測量微弱的電場和磁場信號,提高了數(shù)據(jù)采集的精度和可靠性。該儀器具備強(qiáng)大的抗干擾能力,在復(fù)雜的電磁環(huán)境中也能穩(wěn)定工作,確保了在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)這樣電磁環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。在測線布置方面,充分考慮了研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征和研究目的。沿著岷山構(gòu)造帶的主要構(gòu)造走向,如岷江斷裂、虎牙斷裂等重要斷裂帶,以及構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域,精心布置了多條測線。測線的走向盡量垂直于主要構(gòu)造線方向,以最大限度地獲取構(gòu)造帶的橫向電性變化信息。在斷裂帶附近,適當(dāng)加密測點(diǎn),以提高對斷裂帶深部結(jié)構(gòu)的探測精度。在岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,測線間距設(shè)置為1-2km,測點(diǎn)間距為0.5-1km;在鄰區(qū),根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度,測線間距和測點(diǎn)間距適當(dāng)增大,分別設(shè)置為2-5km和1-2km。為了確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和可靠性,在數(shù)據(jù)采集過程中采取了一系列嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。在儀器設(shè)備方面,對V8電法儀進(jìn)行了全面的檢查和校準(zhǔn),確保儀器的各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求。在數(shù)據(jù)采集前,對儀器的電極、磁棒等傳感器進(jìn)行了測試和調(diào)試,保證其靈敏度和穩(wěn)定性。在野外作業(yè)過程中,定期對儀器進(jìn)行檢查和維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問題。對于觀測環(huán)境,嚴(yán)格按照規(guī)范選擇測點(diǎn)位置。測點(diǎn)周圍要求地形相對平坦,盡量避開高大建筑物、高壓電線、金屬管道等電磁干擾源。離開大的工廠、礦山、電氣鐵路、電站2km以上,離開廣播電臺(tái)、雷達(dá)站1km以上,離開高壓電力線500m以上,離開繁忙的公路200m以上。在布極時(shí),確保電極與地面接觸良好,接地電阻小于2000Ω。在沙漠、戈壁、高阻巖石露頭區(qū),采用多電極并聯(lián)、電極四周墊土、周圍澆水等方法來降低電阻。電極應(yīng)埋入土中20-30cm,保持與土壤接觸良好,兩電極埋置條件基本相同,不能埋在樹根處、流水旁、繁忙的公路邊和村莊內(nèi),同時(shí)應(yīng)避免埋設(shè)在溝、坎邊。在數(shù)據(jù)采集過程中,對每個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行了長時(shí)間的觀測,記錄了不同頻率下的電場和磁場信號。為了提高數(shù)據(jù)的可靠性,采用了多次重復(fù)觀測的方法,對每個(gè)測點(diǎn)的觀測次數(shù)不少于3次,并對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控。利用儀器自帶的數(shù)據(jù)處理軟件,對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,檢查數(shù)據(jù)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和剔除異常數(shù)據(jù)。對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的數(shù)據(jù)處理,以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。首先進(jìn)行了數(shù)據(jù)預(yù)處理,包括去除噪聲干擾、數(shù)據(jù)濾波等操作。利用滑動(dòng)平均濾波、小波變換等方法,對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,去除高頻噪聲和低頻干擾信號,提高數(shù)據(jù)的信噪比。采用Robust估計(jì)方法,對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和篩選,剔除異常數(shù)據(jù)點(diǎn),確保數(shù)據(jù)的可靠性。在數(shù)據(jù)處理過程中,運(yùn)用相位張量分解技術(shù),對MT數(shù)據(jù)進(jìn)行二維偏離度分析,判斷研究區(qū)域的電性結(jié)構(gòu)是否符合二維特征。通過阻抗張量不變量的莫爾圓分析,確定最佳電性主軸走向,為后續(xù)的二維反演提供重要依據(jù)。對于存在靜態(tài)效應(yīng)的數(shù)據(jù),采用了基于地形校正和空間濾波的靜態(tài)效應(yīng)校正方法,有效消除了靜態(tài)效應(yīng)的影響。利用地形數(shù)據(jù)對電場和磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行地形校正,補(bǔ)償由于地形起伏導(dǎo)致的信號畸變;通過空間濾波算法,對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理,減小局部不均勻體對數(shù)據(jù)的影響。為了進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可靠性,將處理后的數(shù)據(jù)與研究區(qū)域的地質(zhì)資料、地震波速結(jié)構(gòu)、重力和磁力勘探結(jié)果等進(jìn)行了對比分析。通過對比不同地球物理方法的結(jié)果,相互印證和補(bǔ)充,確保了數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。將MT反演得到的電性結(jié)構(gòu)與地震波速結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)兩者在主要構(gòu)造界面和異常區(qū)域的分布上具有較好的一致性,進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可靠性。3.3其他地球物理數(shù)據(jù)的綜合利用為更全面、準(zhǔn)確地揭示岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)和地質(zhì)演化特征,本研究不僅運(yùn)用大地電磁測深獲取地殼電性結(jié)構(gòu)信息,還充分結(jié)合重力、磁力等其他地球物理數(shù)據(jù),通過多數(shù)據(jù)融合分析,提高研究的準(zhǔn)確性和可靠性。重力勘探是地球物理勘探的重要手段之一,其原理基于地球表面重力場的分布特征。地球的重力場是由地球的質(zhì)量分布和地球的自轉(zhuǎn)共同產(chǎn)生的,而地下地質(zhì)體的密度差異會(huì)導(dǎo)致重力場的局部變化。通過測量地面上不同位置的重力值,可以獲得重力異常數(shù)據(jù)。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū),重力異常數(shù)據(jù)能夠反映地下地質(zhì)體的密度分布情況。在山區(qū),由于山體巖石的密度相對較大,通常會(huì)表現(xiàn)為正重力異常;而在盆地地區(qū),由于沉積物的密度較小,往往呈現(xiàn)出負(fù)重力異常。將重力數(shù)據(jù)與大地電磁測深數(shù)據(jù)相結(jié)合,能夠?yàn)檠芯康貧そY(jié)構(gòu)提供多維度信息。重力數(shù)據(jù)可以幫助確定地殼的厚度和密度分布,而大地電磁測深數(shù)據(jù)則側(cè)重于揭示地殼的電性結(jié)構(gòu)。通過對比兩者的數(shù)據(jù),可以更好地理解地下地質(zhì)體的性質(zhì)和分布。在分析某一區(qū)域時(shí),如果重力異常顯示存在高密度地質(zhì)體,而大地電磁測深數(shù)據(jù)顯示該區(qū)域存在低阻異常,綜合兩者信息,就有可能推斷該區(qū)域存在富含金屬礦物的地質(zhì)體,因?yàn)榻饘俚V物通常具有較高的密度和良好的導(dǎo)電性。磁力勘探也是本研究中綜合利用的重要地球物理方法。磁力勘探利用地下巖石和礦物的磁性差異來探測地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)體分布。不同的巖石和礦物具有不同的磁性,如磁鐵礦等磁性礦物含量較高的巖石,其磁性較強(qiáng);而大多數(shù)沉積巖的磁性相對較弱。通過測量地面上的磁場強(qiáng)度和方向,可以獲取磁力異常數(shù)據(jù)。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū),磁力異常數(shù)據(jù)能夠反映地下巖石和礦物的磁性特征,為研究地質(zhì)構(gòu)造提供線索。在斷裂帶附近,由于巖石受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,其磁性礦物的分布和排列可能發(fā)生變化,從而導(dǎo)致磁力異常。將磁力數(shù)據(jù)與大地電磁測深數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析,能夠進(jìn)一步提高對地殼結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。磁力數(shù)據(jù)可以幫助識(shí)別地下的磁性地質(zhì)體,如巖漿巖、變質(zhì)巖等,而大地電磁測深數(shù)據(jù)可以提供關(guān)于這些地質(zhì)體電性特征的信息。通過綜合分析兩者的數(shù)據(jù),可以更準(zhǔn)確地確定地質(zhì)體的邊界和性質(zhì)。在某一區(qū)域,如果磁力異常顯示存在磁性較強(qiáng)的地質(zhì)體,而大地電磁測深數(shù)據(jù)顯示該地質(zhì)體具有較高的電阻率,結(jié)合地質(zhì)資料,就可以推斷該地質(zhì)體可能是巖漿巖侵入體,因?yàn)閹r漿巖通常具有較高的磁性和電阻率。為了實(shí)現(xiàn)重力、磁力和大地電磁測深數(shù)據(jù)的有效融合,本研究采用了多種數(shù)據(jù)處理和分析方法。在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段,對重力、磁力和大地電磁測深數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,確保數(shù)據(jù)在空間和量綱上的一致性。在數(shù)據(jù)反演過程中,利用聯(lián)合反演算法,將三種地球物理數(shù)據(jù)同時(shí)納入反演模型,通過迭代計(jì)算,求解出地下地質(zhì)體的密度、磁性和電性參數(shù),建立更加準(zhǔn)確的地質(zhì)模型。在數(shù)據(jù)解釋階段,綜合考慮三種地球物理數(shù)據(jù)的特征,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,對反演結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解釋,確定地質(zhì)構(gòu)造的位置、形態(tài)和性質(zhì)。在研究某一特定區(qū)域時(shí),通過對重力、磁力和大地電磁測深數(shù)據(jù)的聯(lián)合反演,得到了該區(qū)域地下地質(zhì)體的密度、磁性和電性分布模型。結(jié)合地質(zhì)資料分析發(fā)現(xiàn),該區(qū)域存在一條隱伏斷裂,斷裂兩側(cè)的地質(zhì)體在密度、磁性和電性上都存在明顯差異。重力數(shù)據(jù)顯示斷裂一側(cè)的地質(zhì)體密度較高,磁力數(shù)據(jù)顯示該地質(zhì)體磁性較強(qiáng),而大地電磁測深數(shù)據(jù)顯示其電阻率較低,這些特征與已知的斷裂構(gòu)造和巖漿活動(dòng)相關(guān)的地質(zhì)特征相吻合,從而為該斷裂的存在和性質(zhì)提供了有力的證據(jù)。通過綜合利用重力、磁力等其他地球物理數(shù)據(jù),與大地電磁測深數(shù)據(jù)進(jìn)行多數(shù)據(jù)融合分析,能夠更全面、準(zhǔn)確地揭示岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)和地質(zhì)演化特征,為深入研究該區(qū)域的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供更加豐富和可靠的信息。四、岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)特征4.1電性結(jié)構(gòu)的總體特征通過對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的大地電磁測深數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理和反演,得到了該區(qū)域地殼電性結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖像,揭示了其總體特征。從電性結(jié)構(gòu)的縱向分布來看,研究區(qū)域的地殼呈現(xiàn)出明顯的分層特征,不同深度的地層具有不同的電阻率值,反映了地下物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的變化。在淺層,地表至地下5km范圍內(nèi),主要由第四系松散沉積物和部分基巖風(fēng)化層組成。第四系沉積物通常含有較多的水分和黏土礦物,導(dǎo)電性相對較好,電阻率較低,一般在幾十歐姆米以下。在一些河谷和盆地地區(qū),第四系沉積物厚度較大,形成了明顯的低阻層。而在山區(qū),基巖風(fēng)化層的電阻率則相對較高,一般在幾百歐姆米至數(shù)千歐姆米之間,這主要取決于基巖的巖性和風(fēng)化程度。在岷山山脈的一些區(qū)域,由于基巖主要為花崗巖、變質(zhì)巖等致密巖石,風(fēng)化層較薄,電阻率較高,可達(dá)1000歐姆米以上。地下5-15km深度范圍內(nèi),地層主要為古生界和中生界的沉積巖和變質(zhì)巖。這些巖石的電阻率分布較為復(fù)雜,受到巖性、構(gòu)造和地下水等多種因素的影響。古生界的碳酸鹽巖地層,如石灰?guī)r、白云巖等,通常具有較高的電阻率,一般在1000-5000歐姆米之間。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,這些地層中可能存在斷裂和裂隙,地下水會(huì)沿著這些通道運(yùn)移,導(dǎo)致局部地區(qū)電阻率降低。在一些斷裂帶附近,碳酸鹽巖地層的電阻率可降至幾百歐姆米。中生界的砂巖、頁巖等地層,電阻率相對較低,一般在100-1000歐姆米之間,頁巖中含有較多的黏土礦物和有機(jī)質(zhì),導(dǎo)電性較好,電阻率較低。在地下15-30km深度,進(jìn)入了中地殼范圍。中地殼的電性結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,存在多個(gè)電性層。在一些區(qū)域,中地殼上部存在一個(gè)相對低阻層,電阻率在10-100歐姆米之間,該低阻層可能與地殼深部的部分熔融、流體活動(dòng)或巖石的變形作用有關(guān)。有研究認(rèn)為,中地殼的低阻層可能是由于深部流體的上升,導(dǎo)致巖石中的礦物發(fā)生水化作用,從而降低了巖石的電阻率。在中地殼下部,電阻率逐漸升高,一般在100-1000歐姆米之間,這可能與巖石的壓實(shí)作用和礦物組成的變化有關(guān)。從電性結(jié)構(gòu)的橫向分布來看,岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)存在明顯的電性差異,不同構(gòu)造單元之間的電阻率值和電性特征各不相同。在岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,由于受到強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,地層褶皺緊密,斷裂發(fā)育,巖石變形強(qiáng)烈,導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。在岷江斷裂帶和虎牙斷裂帶附近,巖石破碎,孔隙度增大,地下水容易富集,形成了明顯的低阻異常帶。通過大地電磁測深反演結(jié)果可以清晰地看到,岷江斷裂帶在電阻率剖面上呈現(xiàn)為一條低阻條帶,其電阻率值明顯低于周圍巖石,這表明斷裂帶對地殼電性結(jié)構(gòu)具有顯著的控制作用。在松潘-甘孜褶皺帶,地層以三疊系的海相復(fù)理石建造和火山巖建造為主,巖性復(fù)雜。該區(qū)域的地殼電性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為橫向變化較大,不同巖性的地層在電阻率上存在明顯差異。海相復(fù)理石建造中的砂巖、頁巖等地層電阻率相對較低,而火山巖地層的電阻率則較高。在一些火山巖分布區(qū)域,由于火山巖的致密性和低孔隙度,電阻率可達(dá)數(shù)千歐姆米。靠近四川盆地方向,地殼電性結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,地層產(chǎn)狀較為平緩,構(gòu)造變形相對較弱。該區(qū)域主要為中生界和新生界的沉積地層,電阻率分布相對均勻,變化較小。中生界的砂巖、泥巖地層和新生界的松散沉積物在電性特征上具有一定的相似性,電阻率一般在幾十歐姆米至幾百歐姆米之間。岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)的總體特征表現(xiàn)為縱向分層明顯,不同深度的地層具有不同的電阻率特征;橫向電性差異顯著,不同構(gòu)造單元之間的電性結(jié)構(gòu)存在明顯的變化,這些特征與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地層分布和巖石物性密切相關(guān)。4.2主要構(gòu)造單元的電性結(jié)構(gòu)差異岷山構(gòu)造帶內(nèi)包含多個(gè)主要構(gòu)造單元,各構(gòu)造單元因其獨(dú)特的地質(zhì)演化歷史和巖石組成,呈現(xiàn)出顯著的電性結(jié)構(gòu)差異,這些差異蘊(yùn)含著豐富的地質(zhì)信息,對理解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)過程具有重要意義。岷山隆起帶作為岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,其電性結(jié)構(gòu)特征鮮明。在地表至地下10km的淺部,主要由三疊系的海相復(fù)理石建造和火山巖建造組成,巖性復(fù)雜多樣。海相復(fù)理石建造中的砂巖、頁巖等地層,由于富含黏土礦物和有機(jī)質(zhì),導(dǎo)電性相對較好,電阻率較低,一般在100-500歐姆米之間。而火山巖建造的巖石,如玄武巖、安山巖等,由于其致密性和低孔隙度,電阻率較高,可達(dá)1000-5000歐姆米。在10-20km的中地殼上部,存在一個(gè)明顯的低阻層,電阻率在10-100歐姆米之間。該低阻層的形成可能與地殼深部的部分熔融、流體活動(dòng)或巖石的強(qiáng)烈變形有關(guān)。有研究認(rèn)為,由于印度板塊與歐亞板塊的持續(xù)碰撞擠壓,岷山隆起帶受到強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力作用,導(dǎo)致地殼深部巖石發(fā)生部分熔融,形成了低阻的熔體相。深部流體的上升運(yùn)移,也可能導(dǎo)致巖石中的礦物發(fā)生水化作用,降低了巖石的電阻率。在中地殼下部,電阻率逐漸升高,一般在100-1000歐姆米之間,這可能與巖石的壓實(shí)作用和礦物重結(jié)晶有關(guān)。隨著深度的增加,巖石受到的壓力增大,孔隙度減小,礦物顆粒之間的接觸更加緊密,從而導(dǎo)致電阻率升高。松潘-甘孜褶皺帶位于岷山構(gòu)造帶的西側(cè),其電性結(jié)構(gòu)與岷山隆起帶存在明顯差異。在淺部,該區(qū)域主要為三疊系的淺變質(zhì)巖系,包括板巖、千枚巖等,這些巖石由于變質(zhì)作用,礦物定向排列,導(dǎo)致電阻率分布不均勻。板巖的電阻率一般在500-1500歐姆米之間,千枚巖的電阻率則相對較低,在200-800歐姆米之間。在中地殼,松潘-甘孜褶皺帶發(fā)育多個(gè)低阻層,深度范圍在15-30km之間。這些低阻層的形成與該區(qū)域的構(gòu)造演化密切相關(guān)。松潘-甘孜褶皺帶在印支期經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形,地層發(fā)生緊密褶皺和斷裂,巖石破碎,為深部流體的運(yùn)移提供了通道。深部流體的活動(dòng)導(dǎo)致巖石的導(dǎo)電性增強(qiáng),形成了低阻層。低阻層的分布與褶皺軸面和斷裂帶的走向具有一定的相關(guān)性,表明構(gòu)造變形對低阻層的形成和分布起到了重要的控制作用。摩天嶺地塊位于岷山構(gòu)造帶的東部,其電性結(jié)構(gòu)相對較為穩(wěn)定。在地表至地下15km范圍內(nèi),主要由古生界和中生界的沉積巖組成,巖性以砂巖、泥巖和石灰?guī)r為主。砂巖的電阻率一般在300-1000歐姆米之間,泥巖的電阻率較低,在100-300歐姆米之間,石灰?guī)r的電阻率較高,可達(dá)1000-3000歐姆米。由于該區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)相對較弱,地層產(chǎn)狀較為平緩,巖石的變形程度較小,因此電性結(jié)構(gòu)的橫向變化相對較小。在15km以下的深部,摩天嶺地塊的電阻率逐漸升高,這可能與巖石的變質(zhì)程度加深和礦物組成的變化有關(guān)。隨著深度的增加,巖石受到的溫度和壓力增大,發(fā)生變質(zhì)作用,礦物重結(jié)晶,形成了電阻率較高的變質(zhì)巖。這些主要構(gòu)造單元的電性結(jié)構(gòu)差異具有重要的地質(zhì)意義。電性結(jié)構(gòu)的差異反映了各構(gòu)造單元不同的地質(zhì)演化歷史。岷山隆起帶的強(qiáng)烈構(gòu)造變形和中地殼低阻層的存在,表明其受到了印度板塊與歐亞板塊碰撞的強(qiáng)烈影響,經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程。而摩天嶺地塊電性結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定,說明其構(gòu)造活動(dòng)相對較弱,地質(zhì)演化過程較為平緩。電性結(jié)構(gòu)差異與區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。斷裂帶往往是巖石破碎、流體運(yùn)移的通道,會(huì)導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)的異常變化。在岷山隆起帶的岷江斷裂和虎牙斷裂附近,由于巖石破碎和地下水的富集,形成了明顯的低阻異常帶。這些低阻異常帶的分布與斷裂帶的走向一致,為研究斷裂帶的深部結(jié)構(gòu)和活動(dòng)性提供了重要線索。電性結(jié)構(gòu)差異還對區(qū)域內(nèi)的地震活動(dòng)和礦產(chǎn)資源分布產(chǎn)生影響。不同的電性結(jié)構(gòu)反映了巖石的力學(xué)性質(zhì)和物理狀態(tài)的差異,這些差異會(huì)影響地震波的傳播和地震的孕育、發(fā)生。低阻層的存在可能會(huì)降低巖石的強(qiáng)度,增加地震發(fā)生的可能性。在礦產(chǎn)資源方面,電性結(jié)構(gòu)的差異可以作為尋找礦產(chǎn)資源的重要依據(jù)。一些金屬礦產(chǎn)往往與低阻異常區(qū)域相關(guān),通過研究電性結(jié)構(gòu)差異,可以圈定潛在的礦產(chǎn)富集區(qū)域,為礦產(chǎn)資源勘探提供指導(dǎo)。4.3斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的主要斷裂帶在電性結(jié)構(gòu)上具有顯著的響應(yīng)特征,這些特征為深入研究斷裂帶的深部結(jié)構(gòu)、活動(dòng)性及其與地殼變形的關(guān)系提供了關(guān)鍵線索。岷江斷裂作為岷山構(gòu)造帶西部的重要邊界斷裂,其電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)明顯。通過大地電磁測深反演結(jié)果可以清晰地看到,岷江斷裂在電阻率剖面上呈現(xiàn)為一條明顯的低阻條帶。在淺層,由于斷裂帶附近巖石破碎,孔隙度增大,地下水容易富集,導(dǎo)致電阻率降低,一般在10-100歐姆米之間。在地下10-20km的深度范圍內(nèi),低阻特征依然顯著,這可能與斷裂帶內(nèi)的深部流體活動(dòng)以及巖石的變形作用有關(guān)。深部流體沿著斷裂帶運(yùn)移,使得巖石的導(dǎo)電性增強(qiáng),從而形成了低阻區(qū)域。斷裂帶內(nèi)巖石的破碎和變形也會(huì)增加巖石的孔隙度和滲透率,有利于地下水和深部流體的儲(chǔ)存和運(yùn)移,進(jìn)一步降低了斷裂帶的電阻率。虎牙斷裂位于岷山構(gòu)造帶的東部,其電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)也較為獨(dú)特。在地表附近,虎牙斷裂帶兩側(cè)的電阻率存在明顯差異,斷裂西側(cè)的電阻率相對較高,而東側(cè)的電阻率較低。這種差異可能與斷裂兩側(cè)的巖石類型和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。斷裂西側(cè)主要為相對完整的巖石,巖性較為致密,電阻率較高;而東側(cè)由于受到斷裂活動(dòng)的影響,巖石破碎,孔隙度增大,且可能存在地下水的富集,導(dǎo)致電阻率降低。在深部,虎牙斷裂帶附近存在一個(gè)低阻異常區(qū)域,深度范圍在15-30km之間。該低阻異常區(qū)域的形成可能與斷裂帶的活動(dòng)性以及深部物質(zhì)的運(yùn)移有關(guān)?;⒀罃嗔训哪鏇_和左旋走滑運(yùn)動(dòng)使得斷裂帶附近的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的變形和摩擦,產(chǎn)生了大量的裂隙和破碎帶,為深部物質(zhì)的運(yùn)移提供了通道。深部的巖漿和熱液等物質(zhì)沿著斷裂帶上升,改變了斷裂帶附近巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,導(dǎo)致電阻率降低。雪山斷裂在電性結(jié)構(gòu)上也表現(xiàn)出明顯的異常特征。在電阻率剖面上,雪山斷裂帶呈現(xiàn)為一條電阻率變化劇烈的區(qū)域,從淺部到深部,電阻率值呈現(xiàn)出快速下降和上升的趨勢。在淺部,由于斷裂帶附近巖石受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,發(fā)生破碎和變形,導(dǎo)致電阻率降低。隨著深度的增加,巖石的壓力和溫度逐漸增大,巖石的致密性增強(qiáng),電阻率又逐漸升高。在深部,雪山斷裂帶附近可能存在深部流體的活動(dòng),這些流體的存在使得巖石的導(dǎo)電性增強(qiáng),形成了低阻區(qū)域。雪山斷裂的活動(dòng)性還可能導(dǎo)致深部巖石的部分熔融,熔融體的存在也會(huì)降低巖石的電阻率,進(jìn)一步影響斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)。青川斷裂作為龍門山構(gòu)造帶與岷山構(gòu)造帶的邊界斷裂之一,其電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)與龍門山構(gòu)造帶的演化密切相關(guān)。在電性結(jié)構(gòu)上,青川斷裂帶表現(xiàn)為一條低阻異常帶,尤其是在斷裂帶的淺部,低阻特征更為明顯。這主要是由于青川斷裂在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖石破碎,地下水和深部流體沿著斷裂帶運(yùn)移,導(dǎo)致電阻率降低。在2008年汶川8.0級地震后,青川斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。地震使得斷裂帶附近的巖石進(jìn)一步破碎,孔隙度增大,地下水的分布和流動(dòng)狀態(tài)也發(fā)生了改變,從而導(dǎo)致電阻率異常加劇。通過對比地震前后的大地電磁測深數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),地震后青川斷裂帶的低阻異常范圍擴(kuò)大,電阻率值進(jìn)一步降低。這些主要斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)與斷裂帶的活動(dòng)性密切相關(guān)。斷裂帶的活動(dòng)性越強(qiáng),巖石的破碎程度和變形程度就越大,地下水和深部流體的運(yùn)移就越活躍,從而導(dǎo)致斷裂帶的電阻率越低。在一些地震活動(dòng)頻繁的斷裂帶,如岷江斷裂和虎牙斷裂,其電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)更為明顯,低阻異常區(qū)域的范圍更廣,電阻率值更低。斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)還與斷裂帶的幾何形態(tài)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。不同走向和傾角的斷裂帶,其電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)的特征也有所不同。逆沖斷裂帶和走滑斷裂帶在電性結(jié)構(gòu)上的表現(xiàn)也存在差異,逆沖斷裂帶通常在深部形成低阻異常區(qū)域,而走滑斷裂帶則在淺部和深部都可能出現(xiàn)電阻率變化劇烈的區(qū)域。斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)對于研究區(qū)域地殼變形和地震活動(dòng)具有重要意義。通過對斷裂帶電性結(jié)構(gòu)的研究,可以了解斷裂帶的深部結(jié)構(gòu)和活動(dòng)性,為地震危險(xiǎn)性評估提供重要依據(jù)。在地震預(yù)測方面,斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)變化可以作為一個(gè)重要的監(jiān)測指標(biāo)。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生前,斷裂帶附近的巖石可能會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化,導(dǎo)致電阻率異常,通過監(jiān)測這些異常變化,可以提前預(yù)測地震的發(fā)生。斷裂帶的電性結(jié)構(gòu)響應(yīng)還可以幫助我們理解區(qū)域地殼變形的機(jī)制,為研究青藏高原東緣的構(gòu)造演化提供重要線索。五、影響地殼電性結(jié)構(gòu)的因素分析5.1巖石組成與礦物成分的影響巖石作為地殼的基本組成單元,其組成和礦物成分是決定地殼電性結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素之一。不同類型的巖石由不同的礦物組合而成,這些礦物的電學(xué)性質(zhì)差異顯著,進(jìn)而導(dǎo)致巖石的電阻率、介電常數(shù)等電性參數(shù)各不相同。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū),常見的巖石類型包括花崗巖、砂巖、頁巖、石灰?guī)r、玄武巖等,它們各自具有獨(dú)特的電性特征?;◢弾r主要由石英、長石、云母等礦物組成,這些礦物的晶體結(jié)構(gòu)致密,電子傳導(dǎo)能力較弱,使得花崗巖通常具有較高的電阻率,一般在1000-10000歐姆米之間。在岷山山脈的一些區(qū)域,花崗巖體廣泛出露,通過大地電磁測深數(shù)據(jù)可以觀察到,這些區(qū)域呈現(xiàn)出明顯的高阻特征,電阻率值較高,與周圍其他巖石類型形成鮮明對比。砂巖主要由石英顆粒和少量的黏土礦物、長石等組成,其電性特征取決于石英顆粒的含量和黏土礦物的性質(zhì)。石英顆粒的電阻率較高,而黏土礦物的電阻率相對較低。當(dāng)砂巖中石英顆粒含量較高時(shí),砂巖的電阻率也較高,一般在500-2000歐姆米之間;當(dāng)黏土礦物含量增加時(shí),砂巖的電阻率會(huì)降低。在研究區(qū)域的一些沉積盆地中,砂巖地層較為發(fā)育,由于黏土礦物含量的差異,砂巖地層的電阻率呈現(xiàn)出一定的變化范圍。頁巖主要由黏土礦物組成,含有較多的有機(jī)質(zhì),這些黏土礦物和有機(jī)質(zhì)具有較好的離子導(dǎo)電性,使得頁巖的電阻率較低,一般在10-100歐姆米之間。頁巖中的水分也會(huì)對其電阻率產(chǎn)生影響,含水量增加會(huì)導(dǎo)致電阻率進(jìn)一步降低。在岷山構(gòu)造帶的一些區(qū)域,頁巖地層的存在使得該區(qū)域在電性結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為低阻特征,這在大地電磁測深反演結(jié)果中得到了清晰的體現(xiàn)。石灰?guī)r主要由方解石礦物組成,方解石的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電子傳導(dǎo)能力差,使得石灰?guī)r具有較高的電阻率,一般在1000-5000歐姆米之間。當(dāng)石灰?guī)r中含有雜質(zhì)或受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,出現(xiàn)裂隙和溶洞時(shí),其電阻率會(huì)降低。在一些巖溶地區(qū),石灰?guī)r的溶蝕作用形成了大量的溶洞和裂隙,地下水在其中流動(dòng),導(dǎo)致該區(qū)域的電阻率明顯下降。玄武巖是一種噴出巖,主要由基性礦物組成,如輝石、橄欖石等,其礦物結(jié)晶程度較好,結(jié)構(gòu)致密,電阻率較高,一般在1000-10000歐姆米之間。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的一些火山活動(dòng)區(qū)域,玄武巖廣泛分布,這些區(qū)域在電性結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出高阻特征。礦物成分對巖石電性的影響機(jī)制主要包括電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電和半導(dǎo)體導(dǎo)電等。在金屬礦物中,如黃鐵礦、黃銅礦等,由于其內(nèi)部存在大量的自由電子,電子導(dǎo)電是主要的導(dǎo)電機(jī)制,使得這些礦物具有良好的導(dǎo)電性,電阻率較低。在含水礦物中,如黏土礦物,離子導(dǎo)電是主要的導(dǎo)電機(jī)制,礦物中的水分子可以傳遞離子,從而影響巖石的導(dǎo)電性。半導(dǎo)體礦物的導(dǎo)電性則與礦物中的雜質(zhì)和缺陷有關(guān),當(dāng)?shù)V物中存在雜質(zhì)或缺陷時(shí),會(huì)產(chǎn)生額外的載流子,從而改變礦物的導(dǎo)電性。在實(shí)際地質(zhì)環(huán)境中,巖石的組成和礦物成分往往是復(fù)雜多樣的,它們相互作用,共同影響著地殼的電性結(jié)構(gòu)。在一些變質(zhì)巖地區(qū),巖石在變質(zhì)作用過程中,礦物成分會(huì)發(fā)生改變,新的礦物形成,原有的礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,這會(huì)導(dǎo)致巖石的電性結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。在混合巖化作用強(qiáng)烈的區(qū)域,巖石中既有原巖的礦物殘留,又有新生成的礦物,其電性特征表現(xiàn)出復(fù)雜的變化,難以用單一的巖石類型或礦物成分來解釋。巖石組成和礦物成分對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)具有重要影響,不同巖石類型和礦物組合的電性差異是導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的重要原因之一。深入研究巖石組成和礦物成分與地殼電性結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,對于理解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)以及礦產(chǎn)資源分布等具有重要意義。5.2地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是塑造地球表面形態(tài)和改變地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要力量,對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。印度板塊與歐亞板塊的持續(xù)碰撞是該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力。自新生代以來,印度板塊以每年約50-60mm的速度向北擠壓歐亞板塊,這種強(qiáng)烈的碰撞作用使得青藏高原不斷隆升,并向東擠出物質(zhì),岷山構(gòu)造帶便處于這一物質(zhì)東移的關(guān)鍵通道上。在板塊碰撞的作用下,岷山構(gòu)造帶受到強(qiáng)烈的擠壓和變形,地層發(fā)生褶皺和斷裂,巖石結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)的變化。在岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,由于受到板塊碰撞的直接影響,地層褶皺緊密,形成了一系列的背斜和向斜構(gòu)造。這些褶皺構(gòu)造使得巖石層發(fā)生彎曲和變形,改變了巖石的連續(xù)性和導(dǎo)電性。在背斜構(gòu)造的頂部,巖石受到拉伸作用,裂隙發(fā)育,地下水容易富集,導(dǎo)致電阻率降低;而在向斜構(gòu)造的底部,巖石受到擠壓作用,相對致密,電阻率較高。板塊碰撞還導(dǎo)致了岷山構(gòu)造帶的隆升,使得地殼厚度增加,巖石的壓力和溫度發(fā)生變化,進(jìn)一步影響了地殼的電性結(jié)構(gòu)。隨著地殼的隆升,巖石受到的壓力增大,孔隙度減小,礦物顆粒之間的接觸更加緊密,電阻率逐漸升高。地殼隆升還會(huì)導(dǎo)致巖石的脫水和變質(zhì)作用,改變巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu),從而影響其電性特征。在一些區(qū)域,由于地殼隆升,巖石中的水分被擠出,礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成了高阻的變質(zhì)巖。斷裂構(gòu)造是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要表現(xiàn)形式之一,對地殼電性結(jié)構(gòu)具有顯著的控制作用。岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)發(fā)育多條規(guī)模較大的斷裂,如岷江斷裂、虎牙斷裂、雪山斷裂等。這些斷裂在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了多次活動(dòng),使得斷裂帶附近的巖石破碎,孔隙度增大,地下水和深部流體容易富集,形成了明顯的低阻異常帶。在岷江斷裂帶,由于巖石破碎,地下水沿著斷裂帶運(yùn)移,使得斷裂帶區(qū)域的電阻率明顯低于周圍巖石。通過大地電磁測深數(shù)據(jù)可以清晰地觀察到,岷江斷裂帶在電阻率剖面上呈現(xiàn)為一條低阻條帶,其電阻率值一般在10-100歐姆米之間。虎牙斷裂的逆沖和左旋走滑運(yùn)動(dòng)使得斷裂帶附近的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的變形和摩擦,產(chǎn)生了大量的裂隙和破碎帶,為深部物質(zhì)的運(yùn)移提供了通道。深部的巖漿和熱液等物質(zhì)沿著斷裂帶上升,改變了斷裂帶附近巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,導(dǎo)致電阻率降低。褶皺構(gòu)造也是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要產(chǎn)物,對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響。在岷山構(gòu)造帶,褶皺構(gòu)造廣泛發(fā)育,不同類型的褶皺構(gòu)造具有不同的電性特征。緊閉褶皺由于褶皺軸面陡峭,兩翼巖層緊密擠壓,巖石的變形程度較大,導(dǎo)致電阻率分布不均勻。在緊閉褶皺的軸部,巖石受到強(qiáng)烈的擠壓作用,礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成了高阻區(qū)域;而在褶皺的兩翼,由于巖石受到拉伸作用,裂隙發(fā)育,地下水容易富集,電阻率相對較低。開闊褶皺的軸面相對平緩,兩翼巖層的變形程度較小,其電性特征相對較為均勻。開闊褶皺的軸部和兩翼的電阻率差異較小,但由于褶皺的存在,使得地層的連續(xù)性發(fā)生改變,從而影響了地殼的電性結(jié)構(gòu)。在一些開闊褶皺區(qū)域,由于褶皺的起伏,導(dǎo)致地下水的流動(dòng)路徑發(fā)生變化,進(jìn)而影響了電阻率的分布。地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)通過板塊碰撞、隆升、斷裂和褶皺等作用,改變了岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼的巖石結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和地下流體分布,從而對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響。深入研究地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地殼電性結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,對于理解區(qū)域地質(zhì)演化、地震活動(dòng)以及礦產(chǎn)資源分布等具有重要意義。5.3流體分布與活動(dòng)的影響地下流體作為地殼內(nèi)部物質(zhì)與能量傳輸?shù)闹匾d體,其分布和活動(dòng)對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)有著不可忽視的影響,并且與該區(qū)域的地震活動(dòng)密切相關(guān)。在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū),地下流體主要包括地下水、油氣、熱液以及深部的巖漿流體等,它們在不同的地質(zhì)環(huán)境和構(gòu)造條件下,以各自獨(dú)特的方式影響著地殼的電性特征。地下水是地殼中最常見的流體之一,其分布廣泛,對地殼電性結(jié)構(gòu)的影響顯著。在淺層地殼,地下水主要賦存于巖石的孔隙、裂隙和溶洞中。由于地下水中含有各種離子,具有一定的導(dǎo)電性,因此當(dāng)?shù)叵滤惠^高或地下水富集區(qū)域,巖石的導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng),電阻率降低。在一些沉積盆地中,含水層的存在使得該區(qū)域呈現(xiàn)出明顯的低阻特征。通過大地電磁測深數(shù)據(jù)可以清晰地觀察到,在第四系松散沉積物和部分基巖風(fēng)化層中,地下水富集區(qū)域的電阻率一般在幾十歐姆米以下,與周圍相對干燥的巖石形成鮮明對比。隨著深度的增加,地下流體的性質(zhì)和分布發(fā)生變化。在中地殼和下地殼,由于巖石受到的壓力和溫度增大,巖石的孔隙度減小,地下水的含量相對減少,但深部流體的活動(dòng)更加活躍。深部流體主要包括巖漿流體、變質(zhì)流體和熱液等,它們的來源和成分復(fù)雜,對地殼電性結(jié)構(gòu)的影響也更為復(fù)雜。巖漿流體是在地殼深部高溫高壓條件下形成的,當(dāng)巖漿活動(dòng)時(shí),巖漿流體沿著斷裂帶或巖石的薄弱部位上升,會(huì)改變周圍巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,導(dǎo)致電阻率降低。在一些火山活動(dòng)區(qū)域,由于巖漿的侵入和噴發(fā),周圍巖石被加熱和改造,形成了低阻異常區(qū)域。變質(zhì)流體是在巖石變質(zhì)過程中產(chǎn)生的,它們富含各種礦物質(zhì)和氣體,具有較高的化學(xué)活性。變質(zhì)流體的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致巖石中的礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變巖石的結(jié)構(gòu)和組成,從而影響其電性特征。在一些變質(zhì)巖地區(qū),變質(zhì)流體的運(yùn)移使得巖石中的礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成了高導(dǎo)層或低阻區(qū)域。熱液是一種富含礦物質(zhì)和熱能的流體,通常與巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造和地?zé)岙惓S嘘P(guān)。熱液在地下流動(dòng)過程中,會(huì)攜帶大量的金屬離子和礦物質(zhì),當(dāng)熱液在巖石的孔隙和裂隙中富集時(shí),會(huì)顯著提高巖石的導(dǎo)電性,形成低阻異常。在一些金屬礦化區(qū)域,熱液的活動(dòng)是形成礦體的重要因素,同時(shí)也導(dǎo)致了該區(qū)域地殼電性結(jié)構(gòu)的明顯變化。地下流體的活動(dòng)與地震活動(dòng)之間存在著密切的關(guān)系。在地震孕育過程中,地殼巖石受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,會(huì)產(chǎn)生微破裂和裂隙,為地下流體的運(yùn)移提供了通道。地下流體的運(yùn)移會(huì)改變巖石的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì),降低巖石的強(qiáng)度,從而促進(jìn)地震的發(fā)生。當(dāng)?shù)叵铝黧w沿著斷裂帶運(yùn)移時(shí),會(huì)對斷裂帶的摩擦力產(chǎn)生影響,使得斷裂帶更容易滑動(dòng),增加了地震發(fā)生的可能性。在地震發(fā)生時(shí),地下流體的分布和狀態(tài)也會(huì)發(fā)生顯著變化。地震波的傳播會(huì)導(dǎo)致巖石的孔隙度和滲透率發(fā)生改變,使得地下流體的流動(dòng)速度和方向發(fā)生變化。地震還可能引發(fā)地下流體的噴發(fā)和逸出,如地震后出現(xiàn)的噴水、冒砂等現(xiàn)象,都是地下流體活動(dòng)的表現(xiàn)。這些現(xiàn)象不僅反映了地震對地下流體的影響,也會(huì)對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生短期的改變。在地震發(fā)生后,地下流體的活動(dòng)會(huì)持續(xù)一段時(shí)間,對地殼的應(yīng)力狀態(tài)和巖石的物理性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。地下流體的重新分布和活動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致余震的發(fā)生,也會(huì)影響地殼電性結(jié)構(gòu)的恢復(fù)和演化。通過對地震前后地下流體活動(dòng)和地殼電性結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測和研究,可以為地震預(yù)測和災(zāi)害防治提供重要的依據(jù)。地下流體的分布和活動(dòng)對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地殼電性結(jié)構(gòu)具有重要影響,它們通過改變巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,控制著地殼的電性特征。地下流體活動(dòng)與地震活動(dòng)之間的密切關(guān)系,也使得對地下流體的研究成為理解地震發(fā)生機(jī)制和預(yù)測地震的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深入研究地下流體與地殼電性結(jié)構(gòu)以及地震活動(dòng)之間的相互作用,對于揭示區(qū)域地質(zhì)演化和地震活動(dòng)規(guī)律具有重要意義。六、地殼電性結(jié)構(gòu)與區(qū)域動(dòng)力學(xué)演化6.1電性結(jié)構(gòu)與青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)岷山構(gòu)造帶地殼電性結(jié)構(gòu)與青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)緊密相關(guān),這種關(guān)聯(lián)為深入理解區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)過程提供了關(guān)鍵線索。在印度板塊與歐亞板塊持續(xù)碰撞的大背景下,青藏高原地殼物質(zhì)受到強(qiáng)烈擠壓,發(fā)生向東和東南方向的流動(dòng)。岷山構(gòu)造帶作為青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)的重要通道,其地殼電性結(jié)構(gòu)的特征在很大程度上受到物質(zhì)流動(dòng)的影響。從電性結(jié)構(gòu)的縱向分布來看,研究區(qū)域地殼存在多個(gè)低阻層,這些低阻層的形成與物質(zhì)流動(dòng)密切相關(guān)。在中地殼深度范圍,一般在15-30km之間,存在明顯的低阻層,電阻率在10-100歐姆米之間。該低阻層的形成可能與地殼深部物質(zhì)的部分熔融和流體活動(dòng)有關(guān)。在青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)過程中,深部物質(zhì)受到強(qiáng)烈的擠壓和摩擦作用,導(dǎo)致巖石溫度升高,部分礦物發(fā)生熔融,形成了低阻的熔體相。深部流體的活動(dòng)也會(huì)增加巖石的導(dǎo)電性,進(jìn)一步降低電阻率,從而形成低阻層。從電性結(jié)構(gòu)的橫向分布來看,岷山構(gòu)造帶不同區(qū)域的電性差異也反映了物質(zhì)流動(dòng)的特征。在岷山構(gòu)造帶的核心區(qū)域,由于物質(zhì)流動(dòng)受到地形和構(gòu)造的阻擋,巖石變形強(qiáng)烈,形成了復(fù)雜的電性結(jié)構(gòu)。在岷江斷裂帶和虎牙斷裂帶附近,巖石破碎,孔隙度增大,地下水和深部流體容易富集,形成了明顯的低阻異常帶。這些低阻異常帶的分布與斷裂帶的走向一致,表明斷裂帶是物質(zhì)流動(dòng)和流體運(yùn)移的重要通道。在物質(zhì)流動(dòng)過程中,斷裂帶附近的巖石受到強(qiáng)烈的應(yīng)力作用,發(fā)生破碎和變形,為深部流體的運(yùn)移提供了通道,從而導(dǎo)致斷裂帶區(qū)域的電阻率降低。物質(zhì)流動(dòng)的路徑主要受到區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制。岷山構(gòu)造帶內(nèi)的主要斷裂,如岷江斷裂、虎牙斷裂等,不僅是巖石破碎和變形的地帶,也是物質(zhì)流動(dòng)的重要通道。在物質(zhì)流動(dòng)過程中,斷裂帶的走向和性質(zhì)決定了物質(zhì)流動(dòng)的方向和速度。岷江斷裂呈西北-東南走向,其左旋走滑和逆沖運(yùn)動(dòng)使得物質(zhì)在該區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)向和匯聚,形成了獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造和電性結(jié)構(gòu)。物質(zhì)流動(dòng)的機(jī)制主要包括塑性流動(dòng)和脆性破裂兩種方式。在深部地殼,由于溫度和壓力較高,巖石處于塑性狀態(tài),物質(zhì)主要以塑性流動(dòng)的方式進(jìn)行運(yùn)移。塑性流動(dòng)使得巖石發(fā)生連續(xù)的變形,形成了低阻層和復(fù)雜的電性結(jié)構(gòu)。在淺部地殼,由于巖石的脆性增強(qiáng),物質(zhì)流動(dòng)主要通過脆性破裂的方式進(jìn)行。當(dāng)巖石受到的應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限時(shí),會(huì)發(fā)生破裂和錯(cuò)動(dòng),形成斷裂帶和破碎帶,為物質(zhì)流動(dòng)提供通道。岷山構(gòu)造帶地殼電性結(jié)構(gòu)與青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)之間存在著密切的關(guān)系,物質(zhì)流動(dòng)的路徑和機(jī)制受到區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制,而地殼電性結(jié)構(gòu)的特征則反映了物質(zhì)流動(dòng)的過程和結(jié)果。深入研究這種關(guān)系,對于理解青藏高原東緣的動(dòng)力學(xué)演化過程具有重要意義。6.2構(gòu)造變形與地殼電性結(jié)構(gòu)的耦合關(guān)系構(gòu)造變形與地殼電性結(jié)構(gòu)之間存在著緊密的耦合關(guān)系,這種耦合關(guān)系在岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)的地質(zhì)演化過程中表現(xiàn)得尤為明顯。在構(gòu)造變形過程中,巖石受到應(yīng)力作用發(fā)生破裂、褶皺和錯(cuò)動(dòng),這些變形不僅改變了巖石的物理結(jié)構(gòu),還影響了巖石中礦物的排列和地下流體的分布,進(jìn)而導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。在岷山構(gòu)造帶的主要斷裂帶,如岷江斷裂和虎牙斷裂附近,構(gòu)造變形對地殼電性結(jié)構(gòu)的影響十分顯著。岷江斷裂作為一條重要的邊界斷裂,經(jīng)歷了長期的構(gòu)造活動(dòng),其左旋走滑和逆沖運(yùn)動(dòng)使得斷裂帶附近的巖石破碎,形成了大量的裂隙和破碎帶。這些裂隙和破碎帶為地下流體的運(yùn)移提供了通道,地下水和深部流體沿著斷裂帶流動(dòng),導(dǎo)致斷裂帶區(qū)域的電阻率降低,形成了明顯的低阻異常帶。通過大地電磁測深數(shù)據(jù)可以清晰地觀察到,岷江斷裂帶在電阻率剖面上呈現(xiàn)為一條低阻條帶,其電阻率值明顯低于周圍巖石?;⒀罃嗔训哪鏇_和左旋走滑運(yùn)動(dòng)也對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響。斷裂帶附近的巖石受到強(qiáng)烈的擠壓和摩擦作用,發(fā)生塑性變形和破裂,巖石的礦物結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)發(fā)生改變。這種變形導(dǎo)致巖石的孔隙度增大,滲透率提高,有利于地下流體的儲(chǔ)存和運(yùn)移。深部的巖漿和熱液等物質(zhì)沿著斷裂帶上升,進(jìn)一步改變了斷裂帶附近巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,使得該區(qū)域的電阻率降低,形成了低阻異常區(qū)域。褶皺構(gòu)造也是構(gòu)造變形的重要表現(xiàn)形式之一,對地殼電性結(jié)構(gòu)具有顯著的影響。在岷山構(gòu)造帶,褶皺構(gòu)造廣泛發(fā)育,不同類型的褶皺構(gòu)造對地殼電性結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制各不相同。緊閉褶皺由于褶皺軸面陡峭,兩翼巖層緊密擠壓,巖石的變形程度較大,導(dǎo)致電阻率分布不均勻。在緊閉褶皺的軸部,巖石受到強(qiáng)烈的擠壓作用,礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成了高阻區(qū)域;而在褶皺的兩翼,由于巖石受到拉伸作用,裂隙發(fā)育,地下水容易富集,電阻率相對較低。開闊褶皺的軸面相對平緩,兩翼巖層的變形程度較小,其電性特征相對較為均勻。開闊褶皺的軸部和兩翼的電阻率差異較小,但由于褶皺的存在,使得地層的連續(xù)性發(fā)生改變,從而影響了地殼的電性結(jié)構(gòu)。在一些開闊褶皺區(qū)域,由于褶皺的起伏,導(dǎo)致地下水的流動(dòng)路徑發(fā)生變化,進(jìn)而影響了電阻率的分布。構(gòu)造變形過程中地殼電性結(jié)構(gòu)的變化具有重要的地質(zhì)意義。通過研究這種耦合關(guān)系,可以了解構(gòu)造變形的歷史和機(jī)制,推斷地質(zhì)構(gòu)造的演化過程。對斷裂帶和褶皺構(gòu)造附近的電性結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析,可以確定斷裂帶的活動(dòng)性和褶皺構(gòu)造的形成時(shí)代,為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化提供重要依據(jù)。地殼電性結(jié)構(gòu)的變化還可以作為構(gòu)造變形的敏感指示指標(biāo),用于監(jiān)測構(gòu)造活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化。通過長期監(jiān)測地殼電性結(jié)構(gòu)的變化,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)造活動(dòng)的異常跡象,為地震預(yù)測和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警提供重要參考。在地震發(fā)生前,構(gòu)造變形可能導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化,通過監(jiān)測這些變化,可以提前預(yù)測地震的發(fā)生,為防災(zāi)減災(zāi)提供寶貴的時(shí)間。構(gòu)造變形與地殼電性結(jié)構(gòu)之間存在著密切的耦合關(guān)系,構(gòu)造變形通過改變巖石的物理結(jié)構(gòu)、礦物排列和地下流體分布,導(dǎo)致地殼電性結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;而地殼電性結(jié)構(gòu)的變化又可以反映構(gòu)造變形的歷史和機(jī)制,為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化和地震活動(dòng)提供重要信息。深入研究這種耦合關(guān)系,對于揭示地球內(nèi)部的動(dòng)力學(xué)過程具有重要意義。6.3基于電性結(jié)構(gòu)的區(qū)域動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建綜合上述對岷山構(gòu)造帶及鄰區(qū)地殼電性結(jié)構(gòu)特征、物質(zhì)流動(dòng)、構(gòu)造變形等方面的研究,構(gòu)建該區(qū)域的動(dòng)力學(xué)模型,以深入解釋其復(fù)雜的演化過程。在印度板塊與歐亞板塊持續(xù)碰撞的大背景下,青藏高原物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的向東和東南方向流動(dòng),岷山構(gòu)造帶作為青藏高原東緣物質(zhì)流動(dòng)的關(guān)鍵通道,其動(dòng)力學(xué)過程與物質(zhì)流動(dòng)緊密相關(guān)。在深部地殼,由于溫度和壓力較高,巖石呈現(xiàn)塑性狀態(tài),物質(zhì)主要以塑性流動(dòng)的方式進(jìn)行運(yùn)移。這種塑性流動(dòng)使得巖石發(fā)生連續(xù)的變形,形成了低阻層和復(fù)雜的電性結(jié)構(gòu)。在中地殼深度范圍,一般在15-30km之間,存在明顯的低阻層,電阻率在10-100歐姆米之間。該低阻層的形成與地殼深部物質(zhì)的部分熔融和流體活動(dòng)有關(guān)。在物質(zhì)流動(dòng)過程中,深部物質(zhì)受到強(qiáng)烈的擠壓和摩擦作用,導(dǎo)致巖石溫度升高,部分礦物發(fā)生熔融,形成了低阻的熔體相。深部流體的活動(dòng)也會(huì)增加巖石的導(dǎo)電性,進(jìn)一步降低電阻率,從而形成低阻層。在淺部地殼,由于巖石的脆性增強(qiáng),物質(zhì)流動(dòng)主要通過脆性破裂的方式進(jìn)行。當(dāng)巖石受到的應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限時(shí),會(huì)發(fā)生破裂和錯(cuò)動(dòng),形成斷裂帶和破碎帶,為物質(zhì)流動(dòng)提供通道。岷山構(gòu)造帶內(nèi)的主要斷裂,如岷江斷裂、虎牙斷裂等,不僅是巖石破碎和變形的地帶,也是物質(zhì)流動(dòng)的重要通道。這些斷裂在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了多次活動(dòng),使得斷裂帶附近的巖石破碎,孔隙度增大,地下水和深部流體容易富集,形成了明顯的低阻異常帶。從構(gòu)造變形的角度來看,板塊碰撞導(dǎo)致岷山構(gòu)造帶受到強(qiáng)烈的擠壓和變形,地層發(fā)生褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造對地殼電性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了顯著影響,緊閉褶皺由于褶皺軸面陡峭,兩翼巖層緊密擠壓,巖石的變形程度較大,導(dǎo)致電阻率分布不均勻。在緊閉褶皺的軸部,巖石受到強(qiáng)烈的擠壓作用,礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成了高阻區(qū)域;而在褶皺的兩翼,由于巖石受到拉伸作用,裂隙發(fā)育,地下水容易富集,電阻率相對較低。開闊褶皺的軸面相對平緩,兩翼巖層的變形程度較小,其電性特征相對較為均勻。開闊褶皺的軸部和兩翼的電阻率差異較小,但由于褶皺的存在,使得地層的連續(xù)性發(fā)生改變,從而影響了地殼的電性結(jié)構(gòu)。斷裂構(gòu)造是構(gòu)造變形的重要表現(xiàn)形式,對地殼電性結(jié)構(gòu)具有關(guān)鍵的

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