地球物理学报文章网络预发表

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太阳系的八大行星中，金星、火星与地球的环境是最为相似的，因为这三颗天体都是类地行星，并且都处于太阳系的宜居带上，因此金星和火星在很大程度上是利于生命生存的，金星、火星也被称为地球的“姊妹星”。

但是经过科学家的探索，金星被淘汰出局了，虽然金星从体积、质量来看，与地球十分相似，但是由于金星的温室效应十分严重，大气压强又是地球的92倍，再加上金星时常下酸雨，所以金星的恶劣环境是不可能适宜生命生存的。

火星虽然是一颗沙漠行星，土地干旱又缺水，但是相比较金星的环境来说，火星的环境就要温和得多了，火星的宜居性也比金星要大得多。要想火星上能够适宜生命生存，首先最重要的一点就是水资源。

水是生命之源，只要有了水资源，生命才有可能生存。为了探索火星，早在上个世纪，美苏就向火星发射了探测器，但是当时人类掌握的技术比较有限，因此对于火星的探测大多数都以失败告终。

不过后来通过科学家的探测，以及探测器传回的照片，人类终于在火星上有了重大突破。科学家发现数十亿年前火星表面的大部分地区曾经被广阔的海洋覆盖，并且该篇文章发表在《地球物理学报》上。

2008年美国的“凤凰号”探测器还在火星的土壤样本上发现了水蒸气，由于火星也是有四季变化的，因此有科学家表示，当气候变暖的时候，两极冰盖就会出现变化，夏季冰盖会缩小，冬天会扩大。

2015年美国航天局（NASA）就宣布，火星上是存在流动水的，这为生命的存在提供了重要的条件，对此有不少科学家都提出了大胆的猜想，认为火星上是存在生命的，或许在远古时期，火星与地球一样，孕育着各种各样的生命。

探测器在火星上探索多年，虽然并没有发现火星生命，但是好奇号在对火星岩石样本进行分析时，发现了样品中含有磷、氮、氢、氧、碳，这些都是支持生命存在的关键化学成分。另外科学家还在火星大气中发现存在微量甲烷，而甲烷是一种温室气体，一般甲烷的出现与生命活动有着密不可分的关系。

2013年“好奇号”经过调查，发现远古火星是个湿润环境，并且在火星上发现了存在古湖泊的证据，湖里的水可能是可以饮用的淡水，这表明当地曾经长期存在湿润环境，也是有简单生命出现的证据。

请问哪些地质类学术期刊发表地质论文比较好发表呢？

给你几个不同层次的：

吉林大学的《世界地质》，还有吉大、地大、北大、东北大学学报，这几个学校都有地质。除了世界地质以外都是中文核心期刊。

《金属矿山》、《中国矿业》这两个都比较边缘，文章质量要求也不算太高，很容易发。

《地球物理学进展》这个比较难发表一点，他的英文版《地球物理学报》应该是中国地质类期刊中SCI影响因子最高的了。

还有你可以去CNKI，一般的高校网上图书馆都有入口，可以轻松查到上百中地质杂志。

其实发表文章说白了就那么回事，发表了基本上没人看，也就自己图新鲜，看看自己的名字，如果不是那些非要找抄袭的JR，基本上没人仔细看，经历了硕博发论文的阶段后，猛然回头发现都是给钱就发的事，什么这编辑那编辑，P，强烈鄙视他们，一个个见到钱，垃圾都有创新意义。

加卸载响应比理论——一种预测地震及其他地质灾害的新理论

尹祥础

（中国地震局分析预报中心，北京　100036）

王裕仓

（中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放实验室（LNM），北京　100080）

摘要　由于损伤过程的不可逆性，当孕震区介质受到损伤后，其对加载的响应将不同于卸载响应。加载响应与卸载响应的比Y（称之为加卸载响应比，英文为Load/Unload Response Ratio简称LURR）可以度量孕震区介质的损伤程度或接近失稳的程度，因而可以作为一种地震预测的新途径。对数百个地震震例的检验（震级从4级到8.6级）表明：在主震发生前的一段时间里，Y值显著大于1。而对于7个稳定区（指在较长时期内未发生过强震，而小震资料又较丰富的地区），在长达20年的时间内，Y值始终在1附近作轻微的起伏。近年来，利用本方法对发生在中国大陆的十几次中强地震及美国北岭地震（1994.1.17,Mw=6.7）与日本关东地区地震（1996.09.11,Ms=6.6）作出了成功的中期预测。

关键词　地震预报　加卸载响应比理论

1　引言

地震的物理实质是什么？从力学的观点看，它正是震源区介质（岩体）的损伤与快速破坏（失稳）过程，并伴随应力与应变能的快速释放。让我们研究孕震区（含断层或弱化区的岩体）在高温高压下的本构关系，如图1所示。图1中纵坐标为广义载荷P，而横坐标为对于载荷P的响应R。

我们首先定义如下两个参数：响应率X与加卸载响应比Y。

响应率X定义为：

第30届国际地质大会论文集　第5卷　现代岩石圈运动　地震地质

式中：△P表示载荷增量，而△R表示相当于△P的响应增量。

加卸载响应比Y定义为：

第30届国际地质大会论文集　第5卷　现代岩石圈运动　地震地质

式中：X+、X-分别表示在加载及卸载条件下的响应率。

众所周知，材料若处于弹性阶段（图1中的OA段），加载时（△P＞0）的响应率X﹢，将等于卸载时（△P＜0）的响应率，即Y=1。但是若应力超过弹性后，X+＞X-，因而Y＞1。当材料逐步趋向破裂时，Y值也随之逐渐增大。当趋近于图1中的顶点T时，X+趋于无限大；而X-仍保持为有限值，因而Y值也将趋于无穷。所以顶点T可以作为预测失稳的前兆点。

图1　震源区的本构关系

从损伤力学的观点看，地震孕育过程就是孕震区介质的损伤过程。因此有希望采用损伤力学中的损伤参数D来定量地刻划地震的孕育进程。损伤D有多种方法定义。最直接的一种是用弹性模量（4阶张量）的变化来定义D。为简单起见，有时只用弹性模量张量的一个分量来定义D。例如Lamaitre[23]定义D为：

第30届国际地质大会论文集　第5卷　现代岩石圈运动　地震地质

式中：Eo为未损伤材料的杨氏模量，E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为Eo，则（3）式可表示为：

第30届国际地质大会论文集　第5卷　现代岩石圈运动　地震地质

式（4）意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说，Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式（3）而另行定义，D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程，因而可以作为地震预报的定量前兆[11～18,24～27]。

要用加卸载响应比理论进行地震预报，必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载，以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

（1）如何对地壳块体进行加卸载？

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

（2）用什么准则判定加载与卸载？

加载与卸载问题，在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属（如低中碳钢、铝等）Von Mesis准则比较适用；而对地质材料的破坏，则Coulumb准则[22]更适合。我们在文献[12,13,24,26]中对此作了详细的研究与论述。请参阅上述文献，本文不再赘述。

（3）选择什么参数作为计算Y值的响应

地壳形变、井水水位、地震活动性及其他震源参数以及许多其他地球物理参数都可以作为响应，用于计算Y值。从“八五”期间起，我们与国内外许多地球物理学家合作，开展了多学科的研究，国家科委、国家地震局的“八五”、“九五”攻关项目中，均安排了相应的项目，同时还得到了国家自然基金会及地震科学基金会的支持，取得了比较多的成果[1,4～6,10,19]。在本文中主要介绍以地震能量为响应的加卸载响应YE（在本文中很少涉及其他参数的加卸载响应比，所以仍以Y代替YE）。Y定义为：

第30届国际地质大会论文集　第5卷　现代岩石圈运动　地震地质

式中：E为地震能量，符号“＋”“－”分别表示加载与卸载，N+、N-分别表示在规定的时空范围内发生的加载地震及卸载地震（在加载时段内及卸载时段内发生的地震，在以往的文献中，有时也简称为正地震及负地震）的数目，m为常数，取为0、1/3、1/2、2/3及1。m=1时，Y为所有正地震能量之和与负地震能量之比；m=1/2,Em为贝尼奥夫应变；m=1/3及2/3时，Em分别表示震源的线尺度及面尺度；当m=0时，Y=N﹢/N﹣，即正、负地震数1之比。在本文中恒取m=1/2。

取一定的时、空范围（例如2°×2°，几个月至1年），按式（5），计算出一个Y值。利用该区域Y值随时间的变化，可能预测出该区域内未来发生地震的危险程度。

2　震例检验

我们用国内外数百个已发生的地震，对LURR理论进行了广泛的震例检验，震级范围从Ms=4到Ms=8.6。检验的结果是满意的[13,16,24,26]。以下是1970～1992年期间发生在中国大陆的10个大地震（Ms≥7）的孕震区LURR随时间的变化情况（图2）。

在这段时间内，中国大陆共发生Ms>7级以上地震13个，其中有3个地震（青海地震、通海地震及西藏亦基台错地震）因数据太少无法利用它们计算LURR之外，对其他10个大震全部进行了研究，地震前各孕震区Y随时间的变化示于图2，山图可知，10个震例中，有9个震例，在震前Y明显大于1,Y>1的时间大约持续1～3年。

除了较系统地研究了中国大陆的震例（4≤Ms≤8.6）外，根据我们所能得到的资料还研究了日本、美国和其他国家的若干震例。都取得了好的结果[13,18,26]。

此外，我们选择了中国大陆的7个区域作对比研究，这7个区域在历史上曾发生过强震，但近20多年来，地震活动性较低，没有发生过中强地震，处于低地震活动期。其LURR的变化情况（图3）与图2形成强烈的对比，在所有这7个区域里，在20多年（1970～1992）的时间里，其Y值均在1附近作轻微起伏。

图2　1970～1992年中国大陆所有7级以上大地震前Y随时间的变化曲线

a—1973.02.06四川炉霍地震（Ms=7.6）;b—1974.05.11云南永善地震（Ms=7.1）;c—1974.08.11新疆乌恰地震（Ms=7.3）;d—1975.02.04辽宁海城地震（Ms=7.3）;e—1976.05.29云南龙陵地震（Ms=7.4）;f—1976.07.28河北唐山地震（Ms=7.8）;g—1976.08.16四川松潘地震（Ms=7.2）；h—1985.08.23新疆乌恰地震（Ms=7.1）;i—1988.11.06云南澜沧地震（Ms=7.6）;j—1990.04.26青海共和地震（Ms=7.0）

图3　1970～1992年间，7个平静区的Y-t曲线

a—郯庐断裂带南段（35.5°N士1°，118°E±1°）;b—陕北（40.5°N±1°，119°E±1°）;c—川东（31.0°N±1°，118E士1°）；d—鲁北（37.0°N±1°，119°E±1°）;e—鲁西（37.0°N士1°，118°E±1°）;f—豫北（35.0°N±1°，113°E±1°）;g—鲁南（35.0°N士1°，117°E±1°）

3　地震预报实践

近年来我们尝试用本方法进行地震预报，多次成功对发生在中国大陆的6级以上地震成功地作出了中期预报[5,7,15～18]。此外，还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初，我们得到由USGS所属NEIC（美国国家地震信息中心）供给的加利福尼亚州地震目录，利用此目录研究了该州的加卸载响应比，发现其中有3个地区在较长的时间（长于一年）内Y值显著大于1。经研究后，于1993年10月28日写信给提供我们数据的那位科学家（ISOP项目的负责人），在信中提供了分区的加卸载响应比结果，并且预测：在其中3个区域或其附近，在一年内（1993.10.28～1994.10.28）可能发生中强地震（7>M≥6）。在预测后不到3个月，1994年1月17日发生北岭地震（图4e），发生在预测的一个地区的边缘。再后，1994年9月12日，在另两个地区的中间发生一个Ms=6.0级地震。

图4　用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.03.26山西大同地震（Ms=6.1）;b—1993.01.27云南普洱地震（Ms=6.3）;c—1993.10.26青海共和地震（Ms=6.0）;d—1994.01.03青海共和地震（Ms=6.0）;e—1994.01.17美国北岭地震（Mw=6.7）;f—1996.09.11日本千叶地震（Ms=6.6）

1996年春，应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区，和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究（资料由对方提供），研究后得到几点结果：①关东地区（按对方提供资料的范围为了35°～36°N,139°～141°E）在一年内发生Ms=6级地震可能性很大；②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震（对方原来预计此地区危险性很高）；③1995.01.17神户地震前，加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家，同时写成论文[18]于1996年5月间投《中国地震》（季刊）。该文于《中国地震》中文版1996年第三期（1996年9月初出版）及英文版（由美国Allerton出版公司出版）第四期刊出。其后，在1996年9月11日发出了Ms=6.6级千叶地震（35.5°N,140.9°E）。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震（Ms=6.1）。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时，该区未发生过任何中强地震，但当我们研究1992.09.01～1994.08.31时段中国大陆LURR的空间分布时，发现该区域的Y值异常仍非常突出[16]，因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震，结果在1994年最后一天发生了北部湾Ms=6.1级地震，并于1995年1月10日再次发生Ms=6.2级地震。

以上震例是成功的例子，但也有些Y值较高的区域，在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高，说明该区域的地震孕育过程正在进行，但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断，对于这种情况，如何判别是以后要着力研究的课题。

4　加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明，LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前，将出现一系列高Y值区，这些高Y值区往往连成一个环状，形成面包圈图像[7]，大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.03.14云南普洱Ms=7.0级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见，高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图，每一个高Y值区形成一个高峰，很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是，在地震活动性低（指未发生强震）的区域内，Y值在1°上下轻微起伏，所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形，我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图5　1979.03.14云南普洱Ms=7.0级地震震前一年时段内，Y=2.0的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区，在地震孕育过程中，不同时段的LURR空间分布图像是不同的，也就是说，空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象：即强震前多个高Y区向未来的震中迁移，称之为高Y值区的会聚现象[8]。

研究了1970年后中国大陆的12个Ms≥7.0大震[8]。12个震例中，有11个发现了会聚现象，且未来的震中处于面包圈内，只有1992.04.23中缅边界上的Ms=7.0级地震，未来的震中处于面包圈外，距圈的外边界约50km。这可能与该地震发生在两国边境地区，缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步，我们还发现：强震发生前，高Y值区迁移速度在同一地区，近似不变，大致为100km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异[8]。

Scholz曾经撰文说，华北地区的形变锋（deformation front）传播速度约为150km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波（deformotion wave）速度为100km/a。这三者在物理上是有关系的，而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5　展望

前已述及，除了地震能量外，其他许多有关的地球物理参数（如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…）均可选择为响应，进行加卸载响应比的研究[1,2,4,10]。图6为取尾波Q值的例数作为响应，计算LURR—YQ的例子。图6所示为美国加利福尼亚州南部北岭地震（1994.01.17,Mw=6.6）前该区YQ随时间的变化情况，将它与图4e作比较后可以看出，二者在定性上是一致的。

图6　美国加利福尼亚州南部北岭地震的YQ变化图

对同一时空域用众多的参数可以计算出众多的LURR值，然后进行综合预报，必然会提高用加卸载响应比理论进行地震预报的精度。

简而言之，加卸载响应比理论可能为地震预报开辟了一条新途径。现在国内地震界有不少人在研究，应用与改善它[5]。

近来通过研究，表明北京地区的有感地震（指6＞M≥4）前[9]甚至北京地区的矿震（M＞2）前，Y值也有较明显的升高。这说明，除天然地震外，对于诱发地震（矿震、水库地震[4]…）以及某些其他地震灾害（如岩爆、滑坡、火山喷发…），也可能用LURR理论进行预测。

致谢　谨向傅承义、Keiti Aki、秦馨菱、王仁、陈章立、何永年、葛治州、陈鑫连、梅世蓉、罗灼礼、张国民、李宣瑚、张伯民教授及n、、博士致以诚挚的谢意，感谢他们多方面的支持与帮助。

本项目得到国家自然基金会（批准号　19732006）、国家科委及国家地震局“八五”及“九五”攻关项目、地震学基金会以及中国科学院LNM开放实验室（Lab of Nonlinear Mechanics of Continuous Media,Institute of Mechanics）的资助。

参考文献

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中国大陆地壳上地幔地电特征研究

李立

（地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所，廊坊　065000）

摘要　利用深大地电磁测深结果研究了地壳、上地幔的地电结构。30km深度的地电结构复杂，由很多大小不等电性各异的块段组成，大多数低阻区对应于高地温区。90km深度的地电结构相对简单，在高阻的背景上分布着一些低阻异常带，其中的松辽、华北地台东部以及扬子地台西部连成一片，构成了北东-南西向的巨大低阻异常带，大兴安岭-太行山重力梯度带、汾渭地堑、龙门山-攀西构造带位于该低阻带西侧，依兰-伊通断裂带、郯庐断裂带位于其东侧，推测该低阻异常带与上述断裂带的形成有关，并有部分熔融的地幔物质存在。150km深处的电性结构则以低阻为背景，在其上零星分布着高阻块体，其轴向线构成的“构造线”将中国大陆分割成若干地质构造单元。在新生代裂谷区和近代活动构造区大多存在壳内低阻层，且深度浅，浅源地震的震源一般分布在壳内低阻层以上。上地幔低阻层的深度变化较大，最浅处仅50～60km，而最深可达200km以上，东部地区平均约100km，西部地区约120km。从东北的松辽地区经华北地台东缘向西南沿汾渭地堑再折向南直到扬子地台西缘有一个北东-南西向的巨大的上地幔低阻层隆起带，大部分上地幔低阻层隆起区与高热流区以及强震震中分布带有较好的对应关系。

关键词　大地电磁测深　地壳　上地幔　电阻率　中国大陆

1　引言

本项研究的数据是基于地质矿产部系统十余年的大地电磁测深（MTS）深部调查结果以及国家地震局、中国科学院、地质院校等单位多年的MTS结果[1～24]。搜集并整理了近1000个测深点的资料得出了30km、90km、150km深度的电阻率值，壳内低阻层以及上地幔低阻层的深度值，并将这些数据按1°×1°的经纬网格分别进行平均，以平均值代表每个网格的电阻率值与低阻层的深度。由于深大地电磁测深的测点分布不均匀，尚有不少空白区，有些空白区的壳内与上地幔内低阻层的深度是用大地热流值估算的[25]，因此只能粗略地给出中国大陆深部的地电结构与格架。

2　不同深度上的地电特征

根据30km、90km以及150km深度的电阻率研究了地壳、上地幔的地电结构，它们基本上反映了地壳内、岩石圈底部以及岩石圈以下的电性结构。

2.1　30km深度

在30km深度上电阻率的变化无规律，由很多大小不等，电阻率各异的块段组成，说明了地壳内构造复杂。根据岩石电阻率的高温高压实验结果表明，地壳内的低阻异常大多是由含流体或石墨化的地层引起[26,27]。多数的低阻异常带与高地温区对应。

2.2　90km深度

图1　中国大陆90km深度上的地电结构及低阻异常

①松辽地块；②华北地台东部；③扬子地台西部与地台东缘；④华南褶皱系东部；⑤腾冲褶皱带；⑥青藏高原；⑦祁连褶皱带；⑧鄂尔多斯西缘的银川地堑；⑨天山-北山褶皱带；⑩阿尔泰褶皱带；⑪班公错-嘎尔地区。图中等值线为松辽—扬子正磁异常[28]

90km深度上的地电结构较为简单，在高阻的背景上分布着一些低阻异常带（图1），它们是松辽地块、华北地台东部、扬子地台西部与该地台东缘、华南褶皱系东部、腾冲褶皱带、青藏高原、祁连褶皱带、鄂尔多斯西缘的银川地堑、天山-北山褶皱带、阿尔泰褶皱带以及西藏西缘的班公错—嘎尔地区。其中的松辽地块、华北地台东部以及扬子地台西部连成一片，构成了一个北东-南西向的巨大低阻带，大兴安岭-太行山重力梯度带、汾渭地堑、龙门山-攀西构造带位于该低阻带西侧；依兰-伊通断裂带、郯庐断裂带位于东侧，推测上述断裂构造带的形成与该低阻异常带有关。这一北东-南西向的低阻带与安振昌编制的卫星磁异常图[28]中的松辽-扬子正异常带基本吻合，推测该低阻带是上地幔的隆起区。

90km深度上的低阻异常大多分布在岩石圈的减薄区，那里可能存在部分熔融的地幔物质。

2.3　150km深度

150km深度在低阻的背景上零星散布着一些高阻块（图2），大部分地区的地幔物质已处于部分熔融状态，只有松辽地块北部、冀鲁陆核东部、扬子地台与华南褶皱系的接合处，右江褶皱带南部、龙门山-攀西构造带、柴达木地块、祁连山褶皱带、阿尔泰-天山地区以及西昆仑山表现为局部的高阻区。推测上述高阻区是由难熔的残余地幔物质形成的“硬块”。这些高阻块体有可能是深部构造带的标志，如果将一些高阻块体的轴向线分别连接，则可得出6条有趣的“构造线”F1—F6。自西昆仑山经柴达木、祁连山及其东延部分直到冀鲁陆核南端构成近东西向的“构造线”F1，它将中国大陆分割成南北两大部分，准噶尔、塔里木、华北地台位于其北侧，青藏高原、扬子地台及华南褶皱系位于南侧。松辽地块北部的轴向线向南延伸则与郯庐断裂带相连构成北东-南西向的“构造线”F2。扬子地台与华南褶皱系间的高阻块体轴向线向西南延伸与右江褶皱带的高阻轴同线相连构成“构造线”F3，它可能是扬子地台与华南褶皱系的深部边界。除此尚有位于龙门山-攀西的“构造线”F4以及天山-阿尔泰“构造线”F5，它们可能分别反映青藏高原与扬子地台的深部边界以及准噶尔地块的深部边界。

图2　中国大陆150km深度上的地电结构及低阻背景上的高阻块体

①松辽地块北部；②冀鲁陆核东部；③扬子地台与华南褶皱系的接合处；④右江褶皱带南部；⑤龙门山-攀西构造带；⑥柴达木地块；⑦祁连褶皱系；⑧阿尔泰-天山地区；⑨西昆仑山；F1—F6为高阻块体轴向线构成的“构造线”

3　壳内低阻层的深度变化

在中国大陆上除华南褶皱系、扬子地台及松辽地块的部分地区外，大多发现了壳内低阻层。壳内低阻层的深度一般为15～30km，厚度几到十几公里，电阻率几到几十欧姆米。大多数的壳内低阻层与活动构造区对应，且地温较高（表1）。此外，壳内低阻层的上隆区还与莫霍面的上隆区（图3）以及上地幔低阻层的上隆区（图4）有一定的对应关系。多数浅源地震的震源位于壳内低阻层以上（图5）。

表1　壳内低阻层上隆区

图3　壳内低阻层上隆区与莫霍面上隆区的分布

①松辽地块北部；②华北地台东缘；③汾渭地堑；④二连-呼和浩特-东胜；⑤南北地震带北段；⑥祁连山；⑦松潘-甘孜-康滇地区；⑧雅鲁藏布江-腾冲地区；⑨天山-准噶尔地区；⑩北山；⑪下扬子地区；⑫泉州－赣州地区；⑬洞庭盆地；⑭建始-恩施盆地；⑮西昆仑北部；⑯班公错-嘎尔地区

图4　汾渭地堑壳内低阻层与上地幔内低阻层的对应关系[5]

图5　拉萨与唐山地区壳内低阻层与浅源地震震源分布[29]

4　上地幔内低阻层的深度变化

中国大陆上地幔低阻层的顶面深度变化很大，从最浅的50～60km到最深的200km以上，平均深度为100～120km，一般情况下，中国的东部地区浅，西部地区深（图6）。从东北的松辽地区经华北地台东缘，向西南沿汾渭地堑再折向南直到扬子地台西缘有一个北东－南西向的巨大的上地幔低阻层隆起带，在90km深度的地电结构图上也清楚地显示了一个巨大异常带。

一般情况下，上地幔低阻层顶界面是岩石圈的底界面，因此根据上地幔低阻层的深度粗略地给出了岩石圈的厚度，并对中国大陆的岩石圈进行了分区，岩石圈厚度小于100km的地区定为岩石圈减薄区，岩石圈厚度大于120km的地区定为岩石圈的增厚区。表2给出了中国大陆岩石圈的厚度。

岩石圈的减薄区大多对应于高热流区（图7），多数的强地震分布在岩石圈减薄区。这些都说明岩石圈减薄区具有活动构造带的特征。有资料[30,31]表明大型内生金属矿多数分布在岩石圈的减薄区或岩石圈厚度的陡变带上。因此，上地幔低阻层的起伏变化对矿产预测具有重要意义。

图6　中国大陆上地幔低阻层的深度（单位：km）

表2　中国大陆岩石圈的厚度

5　结论

在90km深的上地幔内发现一个自松辽盆地直到扬子地台西部的北东-南西向巨大低阻异常带，推测该低阻异常带是上地幔的隆起带。

中国大陆自90km到150km深的上地幔是由塑性的“软体”和致密的“硬块”组成，而不是简单的层状结构。中国大陆150km深度的大部分地区，地幔物质已处于部分熔融状态，反映为低电阻率，只有局部地区为高电阻率，它们构成的一些“构造线”有可能是大地构造单元的深部边界。

图7　岩石圈减薄区与高热流区（金昕）的分布

①松辽-华北地区；②扬子地台东缘-华南褶皱系东部；③鄂尔多斯西缘；④汾渭地堑；⑤康滇隆起区；⑥腾冲褶皱带；⑦金沙江-玉树地区；⑧东昆仑；⑨祁连褶皱带；⑩天山褶皱带；⑪二连-东乌珠穆沁带

在多数的近代活动构造区内均发现了壳内低阻层，且埋藏度浅，一般小于20～25km。

在上地幔内发现一个自松辽至扬子地台西缘的北东-南西向的巨大的低阻层隆起带。

中国大陆岩石圈的平均厚度为100～120km，东部小于西部。岩石圈的减薄区大多位于活动构造区内，并与高热流区以及强地震区对应。

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