河北省馬頭營(yíng)干熱巖的成因機(jī)制及其示范意義
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 21:50
馬頭營(yíng)干熱巖的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明渤海灣盆地具有較好的干熱巖勘查開(kāi)發(fā)潛力。通過(guò)對(duì)馬頭營(yíng)所處區(qū)域殼幔結(jié)構(gòu)、深大斷裂與新構(gòu)造活動(dòng)、巖漿活動(dòng)、熱源與流體源、凹凸相間的構(gòu)造格局等控?zé)嵋氐木C合分析,初步闡述了深部熱物質(zhì)的上涌過(guò)程及地球內(nèi)外力地質(zhì)作用對(duì)地球淺部地?zé)釄?chǎng)的塑造與熱異常制約這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)了馬頭營(yíng)干熱巖的成因機(jī)制:①華北克拉通東部破壞,區(qū)域巖石圈的明顯減薄,有利于熱傳導(dǎo)與深部熱物質(zhì)上涌,使馬頭營(yíng)凸起處于高熱流背景區(qū);②切穿至巖石圈的深大走滑斷裂帶、地殼內(nèi)低速高導(dǎo)體及各級(jí)殼內(nèi)斷層,構(gòu)成了深部熱物質(zhì)上涌的流體通道網(wǎng);③凹凸相間的構(gòu)造格局下,在"熱折射"效應(yīng)、深大斷裂帶流體熱對(duì)流、凹陷中心壓實(shí)熱流體向周邊凸起流動(dòng)等因素綜合作用下,有利于熱流向淺埋的馬頭營(yíng)凸起區(qū)聚集。馬頭營(yíng)干熱巖的成因機(jī)制對(duì)類似地質(zhì)條件的干熱巖勘查具有很好的示范意義,渤海西岸黃驊坳陷、濟(jì)陽(yáng)坳陷內(nèi)的一些凸起,在4 000~6 000m的范圍內(nèi)具有尋找干熱巖的良好前景。
【文章來(lái)源】:地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
華北巖石圈厚度圖(據(jù)Zhu Rixiang, 2018)
圖1 華北巖石圈厚度圖(據(jù)Zhu Rixiang, 2018)大地電磁測(cè)深的結(jié)果表明,唐山地震震源區(qū)附近的中、下地殼也存在高導(dǎo)層,并與低速層的范圍一致(Liu Guodong et al., 1984)。中地殼低速高導(dǎo)體的成因目前還存在爭(zhēng)議,主要觀點(diǎn)有:① 含水流體假說(shuō)(Huang Jinli and Zhao Dapeng, 2005; Zhao Dapeng et al., 2010);② 碳薄膜假說(shuō);③ 部分熔融假說(shuō)(Müller and Raab, 1997);④ 剪切帶假說(shuō)(Zhou Yongsheng and He Changrong, 2002)等。Gao Ping (1997)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這幾種成因均有可能單獨(dú)存在,但更多的學(xué)者更傾向于由于深部構(gòu)造環(huán)境的不同,地殼低速高導(dǎo)體更可能是幾種作用的疊加所致,如礦物脫水相變與部分熔融(Luo Zhaohua, 2018)、部分熔融與水流體共同作用(Jin Sheng et al., 2010)等。Li Zhenqing et al.(2005)認(rèn)為藏南上地殼中的低速高導(dǎo)層為以巖漿熔體為主的局部熔融層,驅(qū)動(dòng)并維系熱水流體活動(dòng)。由圖3看出,唐山一帶中、下地殼低速體有沿張家口-蓬萊斷裂帶的中地殼經(jīng)北京向張家口流動(dòng)的趨勢(shì),該帶與天津—北京—張家口的地?zé)豳Y源分布具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
馬頭營(yíng)干熱巖孔位于渤海灣盆地黃驊坳陷東北部的馬頭營(yíng)凸起,東南臨渤中坳陷,北為燕山褶皺帶(圖6)。黃驊坳陷是在中生代盆地基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代沉積坳陷,馬頭營(yíng)凸起蓋層為新生界,基底為早古生代碳酸鹽巖和太古宇變質(zhì)巖。區(qū)域深大斷裂非常發(fā)育,規(guī)模較大的有郯廬斷裂帶、張家口-蓬萊斷裂帶、滄東斷裂帶等。NE-NNE走向的郯廬斷裂帶是中國(guó)東部規(guī)模最大的巖石圈斷裂帶,在空間上表現(xiàn)為明顯的分段差異活動(dòng),在時(shí)間上則具多期活動(dòng)的特點(diǎn),延展長(zhǎng)、切割深、活動(dòng)強(qiáng),已切穿巖石圈(Zhu Guang et al., 2018);晚更新世以來(lái)該斷裂渤海段以逆沖右旋走滑為特征,歷史上沿該段或在其附近曾發(fā)生多次強(qiáng)烈地震。張家口-蓬萊斷裂帶總體走向NWW,該斷裂帶是由20余條不連續(xù)的NW走向的次級(jí)斷裂所組成的復(fù)雜斷裂帶,沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過(guò)1976年唐山7.8級(jí)、1679年三河-平谷8級(jí)等大地震和大量中小地震,該構(gòu)造帶也被認(rèn)為是一條新生的活動(dòng)斷裂帶(Fang Ying et al., 2008)。斷裂帶對(duì)應(yīng)地殼厚度變異帶,以北地殼厚度大,以南地殼厚度小。穿過(guò)張渤帶的多條地震反射剖面和大地電磁測(cè)深剖面揭示該斷裂為一切割巖石圈的深大斷裂,該構(gòu)造帶其中一些斷裂控制了第四系斷陷盆地的形成和發(fā)展,從而形成一條第四紀(jì)下沉較深的沉降帶。高分辨率淺層地震資料證實(shí)渤海海域內(nèi)該斷裂帶晚第四紀(jì)以來(lái)主要表現(xiàn)出強(qiáng)烈的垂向運(yùn)動(dòng)特征(Li Xishuang et al., 2009)。海域各斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世末期—全新世初期。(2)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渤海灣盆地中南部干熱巖選區(qū)方向[J]. 張英,馮建赟,羅軍,何治亮,武曉玲. 地學(xué)前緣. 2020(01)
[2]山東文登ZKCW01干熱巖鉆孔地質(zhì)特征及資源潛力[J]. 江海洋,王樹(shù)星,康鳳新,史猛,范振華,張玲. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[3]中國(guó)東部中、新生代軟流圈上涌與構(gòu)造-巖漿-礦集區(qū)[J]. 邢集善,楊巍然,邢作云,劉建華. 地球科學(xué). 2019(05)
[4]華北克拉通破壞區(qū)最新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)起始時(shí)間討論[J]. 徐錫偉,白鸞曦,魏雷鳴,陳桂華,于貴華. 地球科學(xué). 2019(05)
[5]華北新構(gòu)造:印歐碰撞遠(yuǎn)場(chǎng)效應(yīng)與太平洋俯沖地幔上涌之間的相互作用[J]. 張?jiān)罉?施煒,董樹(shù)文. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]中亞成礦域斑巖大規(guī)模成礦特征:大地構(gòu)造背景、流體作用與成礦深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制[J]. 高俊,朱明田,王信水,洪濤,李光明,李繼磊,肖文交,秦克章,曾慶棟,申萍,徐興旺,張招崇,周建波,賴勇,張曉暉,孫景貴,萬(wàn)博,王博. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(01)
[7]青海省共和縣恰卜恰干熱巖體地?zé)岬刭|(zhì)特征[J]. 張森琦,嚴(yán)維德,黎敦朋,賈小豐,張盛生,李勝濤,付雷,吳海東,曾昭發(fā),李志偉,穆建強(qiáng),程正璞,胡麗莎. 中國(guó)地質(zhì). 2018(06)
[8]流體地球科學(xué)與地球系統(tǒng)科學(xué)[J]. 羅照華. 地學(xué)前緣. 2018(06)
[9]石油貧富懸殊的成因:來(lái)自華北克拉通東部南北新生代盆地的啟示[J]. 劉池洋,黃雷,張東東,趙俊峰,鄧煜,郭佩,黃翼堅(jiān),王建強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2018(11)
[10]張渤地震帶及鄰區(qū)近震體波成像及孕震環(huán)境分析[J]. 楊歧焱,吳慶舉,盛艷蕊,高家乙,宋鍵,邸龍. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(08)
本文編號(hào):3562905
【文章來(lái)源】:地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
華北巖石圈厚度圖(據(jù)Zhu Rixiang, 2018)
圖1 華北巖石圈厚度圖(據(jù)Zhu Rixiang, 2018)大地電磁測(cè)深的結(jié)果表明,唐山地震震源區(qū)附近的中、下地殼也存在高導(dǎo)層,并與低速層的范圍一致(Liu Guodong et al., 1984)。中地殼低速高導(dǎo)體的成因目前還存在爭(zhēng)議,主要觀點(diǎn)有:① 含水流體假說(shuō)(Huang Jinli and Zhao Dapeng, 2005; Zhao Dapeng et al., 2010);② 碳薄膜假說(shuō);③ 部分熔融假說(shuō)(Müller and Raab, 1997);④ 剪切帶假說(shuō)(Zhou Yongsheng and He Changrong, 2002)等。Gao Ping (1997)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這幾種成因均有可能單獨(dú)存在,但更多的學(xué)者更傾向于由于深部構(gòu)造環(huán)境的不同,地殼低速高導(dǎo)體更可能是幾種作用的疊加所致,如礦物脫水相變與部分熔融(Luo Zhaohua, 2018)、部分熔融與水流體共同作用(Jin Sheng et al., 2010)等。Li Zhenqing et al.(2005)認(rèn)為藏南上地殼中的低速高導(dǎo)層為以巖漿熔體為主的局部熔融層,驅(qū)動(dòng)并維系熱水流體活動(dòng)。由圖3看出,唐山一帶中、下地殼低速體有沿張家口-蓬萊斷裂帶的中地殼經(jīng)北京向張家口流動(dòng)的趨勢(shì),該帶與天津—北京—張家口的地?zé)豳Y源分布具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
馬頭營(yíng)干熱巖孔位于渤海灣盆地黃驊坳陷東北部的馬頭營(yíng)凸起,東南臨渤中坳陷,北為燕山褶皺帶(圖6)。黃驊坳陷是在中生代盆地基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代沉積坳陷,馬頭營(yíng)凸起蓋層為新生界,基底為早古生代碳酸鹽巖和太古宇變質(zhì)巖。區(qū)域深大斷裂非常發(fā)育,規(guī)模較大的有郯廬斷裂帶、張家口-蓬萊斷裂帶、滄東斷裂帶等。NE-NNE走向的郯廬斷裂帶是中國(guó)東部規(guī)模最大的巖石圈斷裂帶,在空間上表現(xiàn)為明顯的分段差異活動(dòng),在時(shí)間上則具多期活動(dòng)的特點(diǎn),延展長(zhǎng)、切割深、活動(dòng)強(qiáng),已切穿巖石圈(Zhu Guang et al., 2018);晚更新世以來(lái)該斷裂渤海段以逆沖右旋走滑為特征,歷史上沿該段或在其附近曾發(fā)生多次強(qiáng)烈地震。張家口-蓬萊斷裂帶總體走向NWW,該斷裂帶是由20余條不連續(xù)的NW走向的次級(jí)斷裂所組成的復(fù)雜斷裂帶,沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過(guò)1976年唐山7.8級(jí)、1679年三河-平谷8級(jí)等大地震和大量中小地震,該構(gòu)造帶也被認(rèn)為是一條新生的活動(dòng)斷裂帶(Fang Ying et al., 2008)。斷裂帶對(duì)應(yīng)地殼厚度變異帶,以北地殼厚度大,以南地殼厚度小。穿過(guò)張渤帶的多條地震反射剖面和大地電磁測(cè)深剖面揭示該斷裂為一切割巖石圈的深大斷裂,該構(gòu)造帶其中一些斷裂控制了第四系斷陷盆地的形成和發(fā)展,從而形成一條第四紀(jì)下沉較深的沉降帶。高分辨率淺層地震資料證實(shí)渤海海域內(nèi)該斷裂帶晚第四紀(jì)以來(lái)主要表現(xiàn)出強(qiáng)烈的垂向運(yùn)動(dòng)特征(Li Xishuang et al., 2009)。海域各斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世末期—全新世初期。(2)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渤海灣盆地中南部干熱巖選區(qū)方向[J]. 張英,馮建赟,羅軍,何治亮,武曉玲. 地學(xué)前緣. 2020(01)
[2]山東文登ZKCW01干熱巖鉆孔地質(zhì)特征及資源潛力[J]. 江海洋,王樹(shù)星,康鳳新,史猛,范振華,張玲. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(S1)
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[4]華北克拉通破壞區(qū)最新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)起始時(shí)間討論[J]. 徐錫偉,白鸞曦,魏雷鳴,陳桂華,于貴華. 地球科學(xué). 2019(05)
[5]華北新構(gòu)造:印歐碰撞遠(yuǎn)場(chǎng)效應(yīng)與太平洋俯沖地幔上涌之間的相互作用[J]. 張?jiān)罉?施煒,董樹(shù)文. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]中亞成礦域斑巖大規(guī)模成礦特征:大地構(gòu)造背景、流體作用與成礦深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制[J]. 高俊,朱明田,王信水,洪濤,李光明,李繼磊,肖文交,秦克章,曾慶棟,申萍,徐興旺,張招崇,周建波,賴勇,張曉暉,孫景貴,萬(wàn)博,王博. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(01)
[7]青海省共和縣恰卜恰干熱巖體地?zé)岬刭|(zhì)特征[J]. 張森琦,嚴(yán)維德,黎敦朋,賈小豐,張盛生,李勝濤,付雷,吳海東,曾昭發(fā),李志偉,穆建強(qiáng),程正璞,胡麗莎. 中國(guó)地質(zhì). 2018(06)
[8]流體地球科學(xué)與地球系統(tǒng)科學(xué)[J]. 羅照華. 地學(xué)前緣. 2018(06)
[9]石油貧富懸殊的成因:來(lái)自華北克拉通東部南北新生代盆地的啟示[J]. 劉池洋,黃雷,張東東,趙俊峰,鄧煜,郭佩,黃翼堅(jiān),王建強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2018(11)
[10]張渤地震帶及鄰區(qū)近震體波成像及孕震環(huán)境分析[J]. 楊歧焱,吳慶舉,盛艷蕊,高家乙,宋鍵,邸龍. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(08)
本文編號(hào):3562905
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