钦-杭成矿带西南段及其邻区的三维岩石圈P波速度结构研究

Southwestern Qin-Hang metallogenic belt faces almost all important geological focuses, such as the collision boundary between Yangtze Block and Cathaysia Block, the tectonic evolution with its controlling function to rock and ore etc. However, these controversial problems are still in debating strongly due to its complicated tectonics and sparse stratum outcrops, especially lack of information from deeper structures. For this reason, this proposal will focus on the 3D lithospheric P-wave velocity structure in Southwestern Qin-Hang metallogenic belt and its adjacent Region by broadband seismological observation with 51 broadband seismometers and a aperture of about 0.3°×0.3° and 3D lithospheric tomograpghy to study the deeper lithospheric structure, and then provide detailed and reliable deeper geophysical evidences for determining the boundary between Yangtze Block and Cathaysia Block in Southwestern China, revealing the relationships between deeper structure and the metallogenics in Southwestern Qin-Hang metallogenic belt and exploring deeper ore resources in Southwestern China.

钦-杭成矿带西南段地区几乎囊括了所有华南大陆“悬而未决”的地球科学问题，诸如扬子板块和华夏板块最终拼合的地球物理界线、钦-杭成矿带西南段地区的地质构造演化模式及其深部构造的控矿作用等。但是，由于复杂的地质构造及地层露头少等因素的影响，尤其是缺乏深部构造信息，这些问题的研究目前依然存在着较大的争议。基于以上原因，本申请拟进行“钦-杭成矿带西南段及其邻区的三维岩石圈P波速度结构研究”的课题研究，利用已有的51台EENTEC宽频带地震仪进行台阵（孔径大约0.3°×0.3°）观测，采用基于SAM射线追踪技术的体波三维岩石圈层析成像方法，建立钦-杭成矿带西南段及其邻近地区的三维岩石圈P波速度结构，对其深部构造进行深入的研究，为厘清扬子板块和华夏板块在钦-杭成矿带西南段的拼合位置、探索两板块碰撞造山的构造演化模式、揭示钦-杭成矿带的深部构造对成矿的控制因素、实现深部找矿的突破提供深部地球物理依据。

钦-杭成矿带西南段及其邻区作为华南大陆的重要组成部分，它记录了地壳生长和大陆增生的几乎全部过程，几乎集中了所有华南大陆悬而未决的地球科学问题，一直是国内外地质学家关注的焦点，被称之为大陆碰撞造山带动力学研究的天然实验室。本项目采用宽频带地震台阵观测及三维岩石圈P波成像技术，结合区域地质与其它地球物理研究成果，对钦-杭成矿带西南段及其邻区的三维岩石圈结构进行了研究。.根据研究区域的深部结构层析成像的研究结果，我们发现：在吉安-资源-从江-都匀（F1）一线存在一个高角度倾向东南的高、低速异常分界；在凭祥-大黎（F2）与博白-梧州（F3）之间存在另一条NE-SW的倾向东南的构造带；在湘潭-永州-贺州（F12）一线，其东、西两侧的速度结构存在明显的变化；在百色附近地区，东、西两侧的速度分布也发生了明显的变化，推测在百色西部的那坡附近存在一条近南北向的断裂（F13）。. 另外，根据宽频带地震的接收函数研究，我们可以看出：研究区域的地壳厚度和泊松比存在明显的横向不均匀性。地壳厚度主要在28-34Km之间，中部地壳厚度较浅，研究区边缘地区地壳厚度较深，莫霍面整体呈隆起状态，而且隆起的东南边界与梧州—郴州断裂基本一致；研究区的泊松比在0.18-0.27之间，西北部高而东南部低，而且也是以梧州—郴州断裂为界；在研究区东南部，泊松比低（0.185-0.20），而地壳却较厚，可能暗示了地壳中的花岗质上地壳较厚。而在梧州—郴州断裂的西北部，泊松比较高，地壳较薄，说明地壳中所含的基性、超基性成分较高。. 基于以上分析，我们推测在40km深度以下，由F1、F3、F12级F13所围限的地区为一高速块体可能就是华夏古陆的所在，沿吉安-资源-从江-都匀一线与扬子地块相邻，该断裂很可能就是扬子地块与华夏地块在广西地区的分界，而且该块体及东南部其他块体以高角度依次逆冲拼贴在北部块体之上。