秦岭造山带岩石圈结构与构造演化

Qinling orogenic belt, which located in the special tectonic location and underwent the complex structural evolution process, became the focus of attention of scholars. Revealing lithosphere structure of the Qinling orogenic belt is forward problems of studying continental dynamics and regional ore-forming background. The project intends to use the deep seismic reflection profile with 400km long across the Qinling orogenic belt. Structural interpretation will be completed in the depth domain profile on the basis of image recognition, and the fine structure of the lithosphere of the study area will be revealed. We will comprehensive study the different geophysical results, such as wide angle reflection/refraction seismic profile, Magnetotelluric profile at the same location with the deep seismic reflection profile and broadband seismic data. We will obtain the fine structure in different layers of the Qinling lithosphere structure by different resolution geophysical data combined geological data, and discuss the process of the formation and evolution of the Qinling orogenic belt, dynamic mechanism and lithospheric tectonic relationships among the Qinling, the North China and the Yangtze plate at lithosphere scale.

秦岭造山带处于特殊大地构造位置，经历了复杂的构造演化过程，使其受到了国内外学者的广泛关注。建立秦岭造山带的岩石圈结构是探索大陆动力学和成矿背景研究的前沿问题。本项目拟利用跨越秦岭造山带的深地震反射剖面为主干剖面，通过对深度域剖面开展构造解释获得地壳上地幔细结构与主要断裂带的具体位置和深部几何形态，并利用平衡剖面技术进行早期构造恢复。在深地震反射剖面约束下，同时综合分析研究其他地球物理成果（同测线宽角反射/折射地震、大地电磁剖面和宽频地震资料），通过综合分析研究上述不同分辨率的地球物理资料并结合地质资料，获得秦岭造山带不同层的岩石圈结构，探讨秦岭造山带的形成演化过程、动力学机制及其与华北、扬子板块的岩石圈尺度构造关系。

本项目按计划完成了申请书和计划书设计的工作量和研究内容。完成了400km深地震反射剖面处理、构造解释和综合研究工作，具体包括：时间域剖面转为深度域剖面、获得深度域成果剖面的构造格架图、在构造格架图上完成精细构造解释、平衡剖面构造恢复、航磁数据处理、宽频地震资料处理、结合其他地球物理成果资料（宽角反射/折射地震剖面和大地电磁剖面）与花岗岩年龄等地质资料进行综合研究。主要取得的研究成果有以下几方面：.1）获得了将时间域剖面转成深度域剖面可行的技术方案；利用地球物理资料与地质资料进行构造演化研究的方法技术和方案。.2）以深地震反射剖面为主干剖面揭示出四川盆地、大巴山构造带、秦岭造山带（南秦岭、北秦岭）和华北地块岩石圈精细结构和主要断裂带的深部几何形态。根据深反射特征，发现各个单元的反射特征和地壳的构造变形样式存在很大差异，这种差异特征同样在速度结构、电性结构和区域航磁异常资料等其他地球物理资料上均有显示。.3）揭示出现今秦岭造山带的地壳结构和构造变形样式。南秦岭发育多层次逆冲推覆构造和多层次拆离滑脱，形成薄皮构造，以宁陕走滑断裂为界两侧构造系统不同，南侧为向南的推覆构造系统，北侧为向北的推覆构造系统，并与北大巴构造带共同构成大巴山巨型双层弧形逆冲推覆构造系。北秦岭相对南秦岭而言构造简单，元古代地层出露地表，并被2条相向的逆冲断裂错断，整体呈现上隆的形态特征，应该与地幔物质上涌有关。.4）揭示出秦岭造山带与其两侧地块（华北与扬子）岩石圈尺度的构造关系。华北与扬子发生南北碰撞和挤压，造成秦岭造山带发生大规模的南北向缩短。在碰撞挤压作用下，扬子板块中下地壳以楔状挤入的方式插入秦岭造山带之下，而华北板块中下地壳则以单向叠瓦状推覆构造向秦岭造山带逆冲推覆。秦岭造山带呈现出上隆的构造特征提供了秦岭造山带不存在山根的证据，北秦岭地壳变薄的地震学证据，说明青藏高原物质并没有向秦岭地壳侧向逃逸。