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湖南怀化一洞口地区主要密度界面的特征初探 87 湖南怀化一洞口地区主要密度界面的特征初探 宋才见谭湘荣刘卫国 (湖南省地勘局地球物理地球化学勘查院 湖南邵阳422002) 摘 要：本文根据黑水一台湾地学断面爆破地震速度资料，将湖南地壳划分为三个密度层；通过重力剖面2．5D可视化反 演模型．编制了本区地壳结构断面图，并进行了初步推断解释；通过密度界面反演模型，编制了红层盆地底界面、结晶 基底顶界面、莫霍面三个密度界面等深度图，分析了它们的起伏特征，并对结晶基底顶界面、莫霍面进行了构造分区。 关键词：怀化一洞口；主要密度界面；构造特征 开展深部地球物理研究工作。其目的主要是根据各种地球物理场的变异特征来研究地壳结构的非 均一性，以阐明深部构造和隐伏构造特征。本文通过所获得的重力和地震资料，对湖南怀化一洞口地区 地壳结构断面以及红层盆地底界面、结晶基底顶界面、莫霍界面三个密度界面的特征进行了初步研究。 J深部地球物理特征 据黑水一台湾地学断面松桃一永新段(经过本区)爆破地震速度资料，按速度结构特征，可将湖 南地壳分为三层： 5．66km／s。 线性增加。平均速度V中=6．09krrds。 层．平均速度V下=6．72km／s。 根据剖面计算湖南段地壳平均厚度37．06公里，平均速度6．30km／s。 从上述地震断面速度换算的密度模型看，莫霍面以上存在两个明显的密度界面，亦即湖南地壳可 分为三个密度层： 第一层主要为沉积岩及上元古界浅变质岩； 第二层主要为中元古界变质岩及太古界火山变质岩，密度为2．72—2．849／cm3； 第三层密度比较稳定，为2．90。3．07 g／cm3，横向可追索对比，以麻粒岩为主，其上顶深20公里左 右．下底与莫霍面深度一致，由东到西，从30公里至42公里作台阶式起伏。 圃 湖南地学新进展(8) 2地壳结构剖面的推断解释 利用成熟的2．5D重力异常可视化反演技术进行三维建模反演，对剖面异常进行可视化建模以及正 反演计算。 从研究区切取M—M’剖面进行半定量反演，根据反演结果编制了本区地壳结构模式如图1所示。 图l hl-M，剖面重力异常推断成果图 从M—M’剖面半定量反演结果图1可以得到以下一些地质认识： (1)麻阳盆地中心底部埋深约2．5～3．5km，与盆地红层密度界面反演结果(图2)基本一致。 (2)盆地下部中晚元古界地层厚度变薄，麻阳下部仅1．5km左右，结晶基底隆起中心埋深也只有4 km左右。这主要是中元古代末期，雪峰地区已隆升，成为江南弧形带的主要蚀源区，在麻阳侵蚀深度 达7km。 当结晶基底局部高位隆起以及莫霍面抬升时，它们产生的重力高是肯定比红层引起的重力低要强得多， 因此，在麻阳及其附近观测到的是重力高异常。 (4)较低密度的中酸性岩体引起黄茅园重力低异常(G1—1)，岩体底部埋深17．5km左右，与N—N’ 剖面半定量反演结果一致。其东南侧与北西侧地下不存在隐伏岩体。下部结晶基底与莫霍面都发生了 凹陷。也有可能产生一定的重力低异常。 湖南怀化一洞口地区主要密度界面的特征初探 89 (5)反演推断的深大断裂与定性推断的F1是一致的，切穿了地壳，倾向为北西向。 (6)麻阳以西凤凰下部有一个透镜状的低密度体，密度为2．60咖m3，与上下层密度相差大。、其大致 位于元古界底部与太古界顶部之间，向北西倾斜，倾角不大。根据前人有关密度与地震波速度的线性 关系。判定该地质体也是一个低速度体。该地质体顶面埋深4—10kra左右，平均埋深为7km左右，底 面埋深最大为17．5kin左右，平均埋深约14kin左右，平均厚度7kin左右。 麻阳以东元古界底部与太古界顶部之间有一个蛇状的相对低密度体，密度为2．689／era3，与上覆层 密度相差不大，与下伏层密度相差较大，我们称其为相对软弱层(或减速带)。其中黄茅园以西为条带 左右；黄茅园以东为蛇头状，产状较陡，上下界面起伏不大，顶面平均埋深约3．5kin，底面平均埋深约 27km，平均厚度