盆地地壳结构 地壳的结构特征

通过对柴达木盆地MT资料的处理解释发现该盆地的地壳具有明显的层状结构及一定的横向不均匀性，盆地内从浅至深可分为5套电性层，分别与相应的地质层位相对应。电法剖面的浅层低阻层对应中、新生界沉积层，其下次高阻层为震旦系—古生界未变质—浅变质地层，第三电性层为高阻层，对应前震旦系结晶基底，第四电性层为低阻层，厚度和埋深变化较大，为壳内或壳幔低阻层，第五电性层为壳幔高阻层。

1.震旦纪—古生代地层

本区震旦纪—古生代地层纵横向分布均不稳定，横向连续性差、纵向厚度变化剧烈，表现出明显的南北分区特征。总的来说，西部坳陷区这套地层厚度、岩性变化大，大致以柴北—油北—塔尔丁断裂为界，南部震旦纪—古生代地层厚度变化大，局部地区（乌南、黄石—沙滩边、甘森南部）甚至缺失该套地层，电阻率总体较高，说明其变质程度较高。横向不连续、纵向厚度变化巨大，在0～20km之间变化，反映该区早期受构造运动影响较大。从柴达木盆地磁力DT化极异常图来看，柴西南区的磁异常背景值明显高于北区，也证明了这一点。相比较来看，北区震旦纪—古生代地层厚度相对比较稳定，一般为3～10km，电阻率变化小、偏低，一般为30～100W·m，为浅—未变质震旦纪—古生代地层，因此，依据北区次高阻层电阻率变化特征结合磁力DT化极异常特征分析，北区火成岩侵入体不发育。

柴北缘西段缺失这套地层，其基底组成主要为元古界结晶基底，震旦纪—古生代地层主要分布在MT02—6、7测线及赛什腾山前，厚度变化较大。

2.前震旦系结晶基底

前震旦系结晶基底总的表现为一套厚度较大的高阻层，厚度变化大，电阻率高，结晶、变质程度高、刚性强。大致以柴北—油北—塔尔丁断裂和鄂博梁南缘断裂为界分为三部分，西部坳陷区以柴北—油北—塔尔丁断裂为界南、北部结晶基底的电性特征存在明显差别：柴西南区结晶基底的厚度相对变化不大，但电阻率变化较大，局部（尕斯库勒湖、干柴沟、乌南、开特米里克附近）地区可达几百、甚至几千欧姆·米，为火成岩侵入体的反映，从剖面的电阻率变化特征来分析，柴西南区火成岩侵入体发育。

柴西北区结晶基底相对比较稳定，厚度变化较小，在MT—3线油墩子北部结晶基底有明显的下插趋势，且由西向东这套结晶基底有明显加厚的特征，MT—5线显示一里坪凹陷达到最厚，为26km。北部块断带据MT—4、5揭示结晶基底的厚度明显减薄，最薄不足10km，向东MT—6、7测线结晶基底的厚度又明显增加，在南八仙地区最厚达36km。

据此推测这种结晶基底的厚度变化对于盆地的形成演化具有重要的控制作用；地震勘探证实，一里坪凹陷沉积岩最厚达17km，相应的该区结晶基底也最厚，另外茫崖地区沉积岩较厚，相应的MT—3线显示该区结晶基底也较厚，且有明显的下插特征；两边结晶基底的厚度明显减薄，相应的沉积岩厚度也明显减薄。原因是刚性的结晶基底越厚，在相同应力作用下变形越小；相反，结晶基底越薄变形越大，隆坳幅度也越大。正是由于结晶基底的中间厚两边薄的变化特征，控制了柴达木盆地的隆坳格局；另外在南八仙、冷湖七号地区结晶基底的厚度明显增大，但横向上变化剧烈，说明该区活动性较大，结晶基底的局部加厚与北缘叠瓦逆冲的北倾断层活动有关，可能造成局部地区结晶基底重叠而加厚，这种基底特征决定了北缘地区大隆大坳的沉积岩分布特征。

3.壳幔低阻层

壳幔低阻层分布广泛，盆地内厚度大、连续、起伏也较大，电阻率较低。

该套地层主体可分为三部分：柴北缘西段壳幔低阻层厚度变化大（10～40km）、连续、埋藏浅，向东这套地层厚度减薄，埋藏加深；柴西北区（柴北—油北—塔尔丁断裂以北地区）厚度较小，为8～30km，起伏不大，且连续，总体来看，电阻率较低，一般为5～20W·m，电阻率变化较小；柴西南区壳幔高导层分布也较连续，但电阻率变化较大，为5～100W·m，低阻层的起伏较大，向周缘山上壳幔高导层的厚度急剧减薄，埋藏深度明显增加，一般大于50km。

总体来看，壳内或壳幔低阻层在柴达木盆地西部地区分布极不均匀，它的厚度变化对本区的沉积岩分布也有着重要的控制作用，前面我们介绍了结晶基底的厚度变化对本区沉积岩的控制作用，结晶基底是刚性的，它的变形是整体的、被动的，而壳幔低阻层是柔性的、活动的；在应力较弱时，首先对应力进行调整的是这套柔性的壳幔低阻层，也就是说结晶基底的整体厚度变化决定着柴达木盆地的沉积岩的整体的厚薄分布，而局部的厚度变化受壳幔低阻层控制，从大剖面所反应的特征来看，局部沉积岩加厚的地方，结晶基底厚度较薄，更明显的特征是壳幔低阻层明显上隆。具前人研究认为壳幔低阻层上隆的地方会引起上伏结晶基底的弱拉张环境而使沉积岩明显加厚。

近年来大陆地质研究的一个重大进展是莫霍面性质及其动力学特征。大量资料表明，莫霍面并非原来认为的那样仅仅是一种地震波速度面，研究证实，莫霍面在时间和空间上都具有动态性质，它是一种随构造变动而变化所遗留下来的年轻、动态构造形迹。是由3～5km厚的高导低速层带随机分布的过渡带所组成。这些薄层互相穿插交错，而非水平连续，在构造作用过程中可增厚，亦可显著减薄。所以，局部地段高导层的中心位置就是莫霍面的位置。

这套低阻层电阻率较低，厚度变化为20～40km，是一套壳内—壳幔低阻层，据前人研究认为在很多地区壳内高导层的顶界面与反射下地壳的上界面一致，温度大约400℃。所以这套低阻层的顶界面局部地区就是下地壳的顶界面，从MT大剖面揭示的电性特征来看，这套低阻层在测区内是连续的，但厚度变化较大。

地震资料揭示，壳内低阻层段也是地震的低速带。低阻层（壳内高导层）的存在，在地壳内形成了一个软弱带，由于这套低阻层（高导电性层）是岩石部分熔融、岩浆形成与活动、水气流体及高温塑性物质流动的会聚点，它直接影响和牵制各种深部地质作用及各种地球物理现象的发生和进行，浅层表现在盆地的同步发生、发展。其上隆部位结晶基底较薄、沉积盖层较厚，推测为由于其上涌而造成结晶基底拉张减薄，进而形成盖层的沉积凹陷。上述特征反映柴达木盆地西部深部地质结构较为复杂，但总体来看具层状地壳结构，地壳深部横向分布不均匀的特点对盖层沉积的控制作用较为突出。

另据俄罗斯地质学家研究，壳内低阻层的发育与油气田的分布有直接关系，大油气田发育的地区壳内低阻层相对也发育，据研究壳内低阻层发育的地区地温梯度高，另一方面，壳内低阻层中有促使有机质转化为烃的催化剂，所以壳内低阻层发育与油气的形成和富集有着内在的联系。

4.壳幔高阻层

壳幔高阻层一般埋藏较深，大于50km，个别地区埋藏较浅。

从剖面上看，壳幔高阻层向下延伸大于70km，是岩石圈深部的刚性部分，起伏相对较小，在构造运动过程中，其活动性很小，由于其电阻率高、结晶程度高，推测其地温梯度可能较低。

总之，从柴达木盆地的深部地质结构特征来看，盆地具有三层式结构，上部中、新生界沉积层，中部震旦纪—古生代地层，深部前震旦系结晶基底，壳内低阻层发育，厚度、起伏变化较大，浅层地温梯度高；深部为壳幔高阻层，地温梯度低，具有“热壳冷幔”型热结构特征。

中国大陆主要盆地地壳速度结构~

作者等整理数条地震剖面给出中国大陆8个主要盆地地壳速度结构（图2-25），它们包括松辽盆地、华北盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、苏北盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地。位于中国东部的盆地地壳厚度薄，如华北盆地和松辽盆地；越往西地壳增厚，柴达木盆地具有最大的地壳厚度。鄂尔多斯盆地、四川盆地、苏北盆地和准噶尔盆地有厚薄不等的中地壳低速度层。
除了松辽盆地之外，中国大陆其他7个主要盆地地壳底部普遍有高速度的壳幔边界层（＞7.0 km/s）。
松辽盆地地壳厚度为35 km。上地壳速度5.6～6.2 km/s，中地壳速度为6.4 km/s，下地壳速度为6.8 km/s，厚度分别为8，17 和10 km。Moho界面之下速度8.1 km/s的Pn为正常值。
华北盆地地壳厚度为30 km。上地壳速度5.9～6.3 km/s，厚度为20 km；缺失中地壳速度层；下地壳速度为6.6～7.20 km/s，厚度为10 km。Moho界面之下速度8.00 km/s的Pn为正常值。

中国地球物理场特征及深部地质与成矿


中国地球物理场特征及深部地质与成矿


表2-2 中国大陆主要成矿域地壳速度结构表


续表


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鄂尔多斯盆地地壳厚度为42 km。上地壳速度4.0～6.3 km/s，厚度为13 km；中地壳为巨厚的低速度层，速度为5.8～6.1 km/s，厚度为25 km；地壳底部仅3 km厚的速度为6.5～7.20 km/s的下地壳速度层。Moho界面之下速度8.00 km/s的Pn为正常值。

图2-25 中国大陆主要盆地地壳速度结构

（根据如下资料汇编：陈学波等，1988；董颐珍，1997；李秋生等，2000；林中洋等，1992；马杏垣等，1991；孙武城等，1992；吴功建等；1991；徐新忠等，1997；张贻侠等，1998）
P波速度单位：km/s
四川盆地地壳厚度为38 km。上地壳速度4.1～6.0 km/s，厚度为18 km；缺失中地壳速度层；下地壳速度为6.6～7.25 km/s，厚度为18 km。上地壳与下地壳之间为一薄层低速度层，速度为5.6 km/s。Moho界面之下速度8.20 km/s的Pn为正常值。
苏北盆地地壳厚度为32 km。上地壳速度5.6～6.4 km/s，厚度为10 km；上地壳与中地壳之间为厚8 km，速度为6.1 km/s的低速度层，速度为6.5～6.6 km/s的正常中地壳速度层变得很薄，厚度仅为5 km；下地壳速度为6.7～7.4 km/s，厚度为9 km。Moho界面之下速度8.00 km/s的Pn为正常值。
准噶尔盆地地壳厚度为47 km。上地壳速度5.9～6.2 km/s，厚度为18 km；上地壳与中地壳之间有厚5 km、速度为6.3 km/s的低速度层，速度为6.4～6.6 km/s的正常中地壳速度层，厚度为13 km；下地壳速度为6.8～7.6 km/s，厚度为11 km。Moho界面之下速度8.00 km/s的Pn为正常值。
塔里木盆地地壳厚度为45 km。上地壳速度6.1～6.3 km/s，厚度为31 km；缺失中地壳速度层；下地壳速度为6.6～7.2 km/s，厚度为14 km。Moho界面之下速度8.10 km/s的Pn为正常值。
柴达木盆地地壳厚度为67 km。上地壳速度5.5～6.3 km/s，厚度为38 km；中地壳速度6.4 km/s，厚度为15 km；下地壳速度为6.8～7.0 km/s，厚度为14 km。Moho界面之下速度8.00 km/s的Pn为正常值。

地壳是地球固体地表构造的最外圈层，整个地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均约为35千米。高山、高原地区地壳更厚，最高可达70千米；平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。
　　地壳分为上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。此层在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地区，太平洋中部甚至缺失，是不连续圈层。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人称之为“硅镁层”（另一种说法，整个地壳都是硅铝层，因为地壳下层的铝含量仍超过镁；而地幔上部的岩石部分镁含量极高，所以称为硅镁层）；在大陆和海洋均有分布，是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。

盆地地壳结构
答：通过对柴达木盆地MT资料的处理解释发现该盆地的地壳具有明显的层状结构及一定的横向不均匀性,盆地内从浅至深可分为5套电性层,分别与相应的地质层位相对应。电法剖面的浅层低阻层对应中、新生界沉积层,其下次高阻层为震旦系—古生界未变质—浅变质地层,第三电性层为高阻层,对应前震旦系结晶基底,第四电性层为低...

地壳从物质结构上分为哪两层?
答：地壳分为上下两部分,各部分的物质结构不同.地壳平均厚度约33千米,其体积占地球总体积的0.5%,是一种固态土层和岩石,称为岩石圈层.岩石圈层蕴藏着极丰富的矿床资源,已探明的矿物达2000多种.地幔分为上地幔层和下地幔层.地幔厚度在33～2900千米,占地球总体积83.3%,温度高达1000℃～2000℃,内部压力...

地壳是由什么组成的
答：地壳的构成分为上下两层，分别为：上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人称之为“硅镁层”。地壳（qiào）是由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要...

地球内部结构是怎样的
答：2、地壳：是地球的最外层，主要由岩石组成，平均厚度约为17千米。大陆部分的地壳平均厚度为33千米，海洋地壳较薄，一般平均厚度只有6千米。3、地幔：是地球的中间层，主要由硅酸盐矿物组成，平均厚度约为2900千米。地核：是地球的最里层，主要由铁和镍组成，平均厚度约为3473千米。内部结构的主要作用如下...

地球结构分为哪三部分
答：内部结构 地球内部结构是指地球内部的分层结构。根据地震波在地下不同深度传播速度的变化，一般将地球内部分为三个同心球层：地核、地幔和地壳。中心层是地核；中间是地幔；外层是地壳。地壳与地幔之间由莫霍面界开，地幔与地核之间由古登堡面界开。地震一般发生在地壳之中。地壳内部在不停地变化，由此而...

地壳是地球的固体外壳,是由一层层什么构成的
答：地壳（qiào），地质学专业术语，是指由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，通过地震波的研究判断，地壳与地幔的界面为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面）。地质结构 上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。此层在...

地球由表及里可分为哪几层
答：地震波及地球的内部结构 一、地壳（qiao）地壳是指由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，通过地震波的研究判断，地壳与地幔的界面为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面）。地壳 地壳的平均厚度为17千米，这个厚度相对于地球6371的半径来说是非常薄的。地壳很像地球这个大鸡蛋的蛋壳...

地壳结构
答：地壳结构是一个复杂而多变的体系。它由许多不同类型的岩石和矿物质组成，这些岩石和矿物质在地球表面形成了各种不同的形态和结构。地壳的结构主要分为上地壳、下地壳和地壳下面的其他层次。上地壳是地壳最上面的部分，主要由轻质的岩石和碎屑组成。这些岩石主要包括火成岩、沉积岩和变质岩。火成岩是由...

地壳的结构有何特点
答：地壳结构的主要特点是地壳厚度不均，大陆地壳较厚、大洋地壳较薄，地壳上层的硅铝层在大洋地壳中缺失，而下层的硅镁层则是完整的。硅铝层在大陆部分较厚，在海洋底部则显著变薄，甚至缺失，但并不是只分布在大陆部分。地壳根据厚度和组构分为大陆地壳和大洋地壳。平均厚度为16公里，体积为地球体积的0....

地壳结构的主要特点是
答：地壳结构的主要特点为硅铝层不连续分布。地壳结构：上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”，此层在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地区，太平洋中部甚至缺失，是不连续圈层。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人...