前言

上揚子地塊西緣屬青藏高原東緣，處于中國大地構造單元的重要部位，西部與青藏高原腹地相連，東部與上揚子地塊相鄰，是世界上地質構造最為復雜的地區之一，其獨特的松潘—甘孜地塊、龍門山碰撞構造帶及川西前陸坳陷帶等地質構造單元，一直是地質、地球物理學家研究的熱點，尤其是龍門山碰撞構造帶位于松潘—甘孜地塊與上揚子地塊接合部位，同時又處于中國著名的南北地震帶上，是資源和地質災害等領域研究的關鍵部位。多年來，有關上揚子地塊西緣尤其是龍門山碰撞構造帶深部殼幔結構等一系列關鍵問題受到地質、地球物理工作者的廣泛重視和研究。

本書首先在場源平面波模型的假設下推導了層狀球體介質模型長周期大地電磁測深法（LMT）的一維正演公式，編寫了層狀球體介質模型LMT的一維正演程序；通過對理論模型的計算，研究了地球曲率對長周期大地電磁電磁場響應的影響，從而為LMT剖面資料的資料處理和反演解釋提供了理論依據。其次，在對若干典型地形模型大地電磁測深法（MT）帶地形二維正演模擬的基礎上，分析了起伏地形對MT資料產生的畸變影響；根據本書的研究剖面碌曲—中江和名山—廣元剖面的實際地形進行了模擬，探討了本次勘探目標剖面大地電磁響應受地形影響的特點，并采用MT Zohdy二維帶地形反演程序對受畸變的正演數據進行了反演計算。計算結果表明，MT二維帶地形反演技術可有效地消除起伏地形對MT資料產生的畸變，取得了較好的效果。在后續章節中，還分別探討了上揚地塊西緣MT剖面和LMT剖面控制區域中上地殼電性結構模型和巖石圈電性結構模型。

根據上揚子地塊西緣MT和LMT電性結構模型，并結合地表地質的研究，本書取得了以下主要成果：

（1）根據碌曲—中江MT剖面反演結果，并結合地表地質和區域構造地質，編制了碌曲—中江MT剖面地質解釋圖，分析了上揚子地塊西緣中上地殼電性結構特征；根據碌曲—合川LMT剖面反演結果，并結合地表地質和區域構造地質，編制了碌曲—合川LMT剖面地質解釋圖，分析了上揚子地塊西緣巖石圈深部電性結構特征；根據名山—廣元LMT剖面反演結果，并結合地表地質和區域構造地質，編制了名山—廣元LMT剖面地質解釋圖，分析了該剖面深部殼幔電性結構特征。

（2）根據碌曲—中江MT剖面中上地殼電性結構特征，初步探討了龍門山逆沖推覆構造的深部根源，推斷可能是由于松潘—甘孜地塊通過地殼內的低阻高導層相對上揚子地塊向南東—南東方向運動，受到堅硬的上揚子地塊阻擋而產生塑性形變，將應力傳遞給脆性的上地殼，因而產生一系列收斂于殼內低阻層的斷裂帶，并逆沖推覆于穩定上揚子地塊之上，形成了上部高阻、下部高阻、中間夾低阻的逆沖斷裂帶的獨特電性構造框架。

（3）根據碌曲—合川LMT剖面電性結構特征，初步探討了中新生代以來上揚子地塊西北緣邊界，認為地表以茂汶斷裂帶為界，巖石圈深部以松潘殼幔韌性剪切帶為界，以東的巖石圈為上揚子克拉通型巖石圈，以西的巖石圈為青藏增厚型巖石圈。

（4）根據碌曲—合川LMT剖面電性結構特征，初步認為龍門山碰撞構造帶與川西前陸坳陷帶結合帶巖石圈內部發育高阻“楔形構造”^[1]，推斷龍門山及松潘—甘孜地塊由于受到來自東南方向巨厚剛性上揚子地塊和西部青藏板塊的雙向擠壓，松潘—甘孜地塊中上地殼向東朝上揚子地塊西緣逆沖推覆，中下地殼及上地幔頂部向東朝深部俯沖的態勢，使上揚子地塊像高阻楔形體一樣插入龍門山內部，形成具有高阻“楔形”特征的構造。

（5）根據碌曲—合川LMT剖面電性結構特征初步提出，青藏高原東緣物質除向北、向南運移外，還有向深部、向東南運移的態勢。

（6）根據名山—廣元LMT電性剖面初步探討了“5·12”汶川地震及余震分布規律：“5·12”汶川地震發生在龍門山南段低阻（低速）帶與龍門山中段高阻（高速）結合帶高阻（高速）塊體的內側，這很可能是強震發生的重要深部構造背景；龍門山斷裂帶北段、中段和南段深部不同的電性結構（速度結構）特征是“5·12”汶川地震發生的重要深部背景，龍門山斷裂帶南段具有低阻、低速的構造特點而不利于應力集中可能是“5·12”汶川地震余震在龍門山南段分布較少、較小的基本原因之一。

本書的出版得到了國家自然科學重點基金項目（40839909）全國高校黃大年式資源勘查工程教師團隊（教師函〔2018〕1號）、貴州省地質資源與地質工程省級重點學科（ZDXK〔2018〕001）、貴州省地質資源與地質工程人才基地（RCJD2018-3）、貴州省普通高等學校“隱伏礦床勘測”創新人才團隊（黔教合人才團隊字〔2015〕56號）、貴州省巖溶工程地質與隱伏礦產資源特色重點實驗室（黔教合KY字〔2018〕486號）及貴州理工學院高層次人才科研啟動經費項目“地面TEM數據地形校正及電磁干擾壓制技術研究”的聯合資助。

研究過程中得到成都理工大學王緒本教授及資深地質專家蔡學林教授在方法和理論上的悉心指導與幫助。項目實施過程中參與野外工作和研究的人員還有成都地調中心張偉副研究員、中科院貴陽地化所劉云副研究員、成都理工大學簡興祥副教授和李軍副教授等。

本書成稿付梓之際，謹向貴州理工學院資源與環境工程學院、成都理工大學和參與研究工作的專家、學者及為項目研究提供資料的單位表示最誠摯的感謝。

由于作者水平所限，書中疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。

著者

2018年11月

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[1]“楔形構造”由蔡學林首次提出。——著者注