基于多次覆蓋技術的深地震反射探測方法在探測地殼上地幔精細結構與構造方面具有獨特優(yōu)勢,是能源和礦產(chǎn)資源勘探、研究孕震構造特征和深、淺構造關系的有效方法。太行山南端地處太行山脈與華北平原的過渡帶上,是太行山山前斷裂帶與新鄉(xiāng)‐商丘斷裂的交匯部位。該區(qū)新構造運動強烈,活動斷裂發(fā)育,是我國地震重點監(jiān)視防御區(qū)之一。因此,采用深地震反射方法探測研究太行山南端地殼精細結構和斷裂的深、淺構造關系,不但對深入認識該區(qū)復雜的地質構造特征、孕震構造背景和活動斷裂研究具有科學意義,而且研究結果還可為該區(qū)防震減災規(guī)劃和重大生命線工程建設提供科學依據(jù)。本論文利用中國地震局地球物理勘探中心在該區(qū)完成的輝縣‐封丘深地震反射剖面和淺層地震勘探資料,對太行山南端的地下結構進行了解剖,獲得了該區(qū)地殼深度范圍內(nèi)的精細結構圖像。研究結果表明,本區(qū)地殼結構具有明顯的縱向分層和橫向分塊特征,地殼厚度33~39km,莫霍面自東向西逐漸加深。太行山南端的上地殼結構復雜,斷裂構造發(fā)育,湯陰地塹與其兩側的隆起區(qū)在剖面上呈現(xiàn)為典型的盆嶺構造,其邊界明顯受到鏟形正斷層的控制。地殼深斷裂位于湯陰地塹的東側,該斷裂傾角陡直,錯斷了下地殼和莫霍面,是該區(qū)地震危險性評價中需重點關注的深部構造。為了研究該區(qū)的淺部結構和構造特征,本文還利用深反射剖面上大量的初至波資料,運用層析成像方法得到了該區(qū)的淺層P波速度結構,P波速度變化與沉積蓋層厚度和斷裂分布有著較好的對應關系。為了研究斷裂的近地表特征,本論文還采用淺層地震反射方法對區(qū)內(nèi)2條主要的第四紀隱伏活動斷裂進行了高分辨率成像。結果表明,湯西斷裂為東傾的正斷層,控制了湯陰地塹的西邊界,其活動年代為中更新世;湯東斷裂是湯陰地塹的主控邊界斷裂,該斷裂向西傾,為晚更新世活動的正斷層。研究結果為進一步認識太行山南端的基底結構和隱伏斷裂特征等提供了新的地震學依據(jù)。
【學位單位】：中國地震局地球物理研究所
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P631.4
【部分圖文】：

2.1 區(qū)域地質構造概況太行山南端處于一級大地構造單元—華北斷塊內(nèi)，是太行山脈與華北平原的過渡地帶，同時也是南、北華北盆地的分界地帶（圖 2.1）。太行山山前斷裂帶和南緣斷裂帶是我國華北地區(qū)重要的新構造活動帶，不僅控制了太行山的隆起地貌，也影響著華北平原區(qū)的侵蝕和沉積，同時它還是一條鮮明的地質構造分界帶，將該區(qū)進一步劃分為基底性質不同、構造樣式各異的西北部太行山隆起區(qū)、東部北華北凹陷區(qū)和南部豫中差異沉降區(qū)（江娃利等，1984；荊智國等，2000；張岳橋等，2003；馬寅生等，2007）。太行山南端及其鄰區(qū)新構造運動較為活躍，活動斷裂發(fā)育，是我國地震重點監(jiān)視防御區(qū)之一。該區(qū)歷史上曾發(fā)生過 4.7 級以上破壞性地震 6 次，且近年來時有弱震發(fā)生，故該區(qū)的發(fā)震構造背景，尤其是地殼精細結構與斷裂分布特征，更引起人們的重視。

在湯陰宜溝附近逐漸隱伏于丘陵之中，全長約 90km。該斷裂走向 NNE，傾向南東，地表傾角 60°～70°，為一正斷層。湯西斷裂南段古近紀時期活動強烈，衛(wèi)輝次凹靠下降盤一側古近系厚度 3600m，上升盤一側僅有零星分布。 鉆探及相關的人工地震研究資料表明：該斷裂新近紀時期也有過強烈活動，斷裂西側主要出露太古界、古生界以及少量的新近系，而斷裂東側地層則以新近系‐第四系為主，厚度可達千米以上（其中第四系較薄僅 30m）。青羊口附近新 33孔孔深 896.14m，衛(wèi)輝岱村附近陳 16 孔孔深 991.20m 均未穿透新近系，古近紀底板落差可達 1000m，可見該斷裂在新近紀曾經(jīng)有過強烈活動。 湯西斷裂過鶴壁許家溝后，蹤跡逐漸模糊，向北隱伏于上新世砂礫巖之下，僅局部見到小斷裂面出露，如許家溝東淇河邊上新統(tǒng)泥灰?guī)r在斷裂兩側被錯開約10m。根據(jù)野外地質調查和鉆孔資料，湯西斷裂北段可能延伸到湯陰以西的湯河水庫一帶，據(jù)鉆孔資料，斷裂西側晚新生代地層厚約 300m，東側則增至 600m左右。由湯河水庫北的湯西斷裂剖面（圖 2.2）可以看出，斷裂兩盤地貌落差約20m，上新統(tǒng)被錯斷并局部褶曲，上覆的中更新世紅土層未變形。

2.2.3 湯中斷裂 湯中斷裂是一條縱穿湯陰地塹的中更新世斷裂。斷裂自湯陰附近，往南經(jīng)宜溝、大賚店東、新莊、淇縣東和前稻香一線，傾向東南，與湯東斷裂基本平行延伸，總長約 60km。湯中斷裂最早在石油物探結果中被發(fā)現(xiàn)，據(jù)人工地震勘探資料，在衛(wèi)輝東北和安陽南，湯陰地塹中央有一條高角度向東傾的正斷層，可能斷錯了新近紀地層。中國地震局分析預報中心（1997）曾對湯中斷裂進行了較詳細的地貌和物化探考察工作，中國地震局地球物理勘探中心在湯陰南采用兩條高密度電阻率法測線（總長 2.7km）對該斷裂進行了補充調查，確定了斷裂的位置。湯中斷裂的存在，在地貌上有明顯的反映。湯陰－宜溝一帶，湯中斷裂是西部丘陵和東盤堆積平原的自然分界線，斷裂以西上新統(tǒng)砂礫石層直接出露，地面侵蝕切割較強，多平緩山丘和淺溝，斷裂東盤地面平坦，有第四紀堆積物覆蓋。淇河在通過湯中斷裂時，由早中更新統(tǒng)地層組成的河流階地突然下沉成為掩埋階地（圖 2.3）。
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 呂慶田;劉振東;董樹文;嚴加永;張永謙;;“長江深斷裂帶”的構造性質:深地震反射證據(jù)[J];地球物理學報;2015年12期

2 王夫運;趙成彬;酆少英;姬計法;田曉峰;魏學強;李怡青;李吉昌;花鑫升;;深反射剖面揭示的蘆山7.0級地震發(fā)震構造[J];地球物理學報;2015年09期

3 徐志萍;姜磊;楊利普;李德慶;方盛明;熊偉;徐順強;;利用布格重力資料研究太行山東南緣斷裂構造特征[J];大地測量與地球動力學;2015年03期

4 劉保金;酆少英;姬計法;石金虎;譚雅麗;李怡青;;郯廬斷裂帶中南段的巖石圈精細結構[J];地球物理學報;2015年05期

5 酆少英;劉保金;姬計法;何銀娟;譚雅麗;李怡青;;呼和浩特—包頭盆地巖石圈細結構的深地震反射探測[J];地球物理學報;2015年04期

6 王立會;梁久亮;彭劉亞;;初至波層析成像技術在隱伏斷裂探測中的應用[J];CT理論與應用研究;2015年01期

7 董樹文;李廷棟;陳宣華;高銳;呂慶田;石耀霖;黃大年;楊經(jīng)綏;王學求;魏文博;陳群策;;深部探測揭示中國地殼結構、深部過程與成礦作用背景[J];地學前緣;2014年03期

8 閻春生;廖延彪;田芊;;層析成像圖像重建算法綜述[J];中國光學;2013年05期

9 張蕾;張緒教;武法東;何澤新;田珺;于航;王春林;劉江紅;;太行山南緣晚更新世以來河流階地的發(fā)育及其新構造運動意義[J];現(xiàn)代地質;2013年04期

10 曹現(xiàn)志;李三忠;劉鑫;索艷慧;趙淑娟;許立青;戴黎明;王鵬程;余珊;;太行山東麓斷裂帶板內(nèi)構造地貌反轉與機制[J];地學前緣;2013年04期

相關博士學位論文 前2條

1 鄷少英;銀川盆地地殼精細結構、孕震構造與隱伏活斷層淺層地震探測[D];中國地質科學院;2011年

2 成谷;地震反射走時層析理論與應用研究[D];同濟大學;2004年

相關碩士學位論文 前2條

1 孫黃利;初至波層析技術在煤田地震勘探中的應用研究[D];西安科技大學;2010年

2 景月紅;地震初至波走時層析成像與近地表速度建模[D];長安大學;2009年

本文編號：2837931