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1 华北地区地貌-构造单元1

1.1 地貌-构造单元概述1

1.2 华北似环状裂谷盆地2

1.2.1 地貌特征2

1.2.2 地质构造特征4

1.3 鄂尔多斯克拉通块体5

1.4 华北地区地貌-构造单元划分5

1.5 华北地区岩石圈三维物性结构研究6

2 华北地区区域重力场与地磁场7

2.1 华北地区区域重力场及地磁场的研究程度7

2.2 华北地区区域重力及航磁资料7

2.3 华北地区区域重力及航磁资料处理9

2.3.1 重、磁异常转换处理基本原理9

2.3.2 华北地区重、磁异常转换处理15

2.4 华北地区区域重力场及地磁场特征23

2.5 华北地区重力场及地磁场与区域构造23

2.5.1 主要深断裂的推断及其特征分析23

2.6 剖面重力异常反演及其构造特征27

2.6.1 应县—商河重力剖面27

2.6.2 连云港—泗水重力剖面28

2.6.3 郑州—靖边重力剖面28

3 华北地区深地震测深剖面研究29

3.1 概述29

3.2 华北地区次级块体地壳结构30

3.2.1 鄂尔多斯块体30

3.2.2 太行隆起31

3.2.3 燕山隆起32

3.2.4 华北裂谷盆地33

3.3 二维非均匀地壳构造模型38

3.3.1 郑州—临汾—靖边剖面二维模型38

3.3.2 菏泽—林县—长治剖面二维模型39

3.3.3 连云港—临沂—泗水剖面二维模型39

3.3.4 泰安—隆尧—忻州剖面二维模型40

3.3.5 诸城—定州—托克托剖面二维模型41

3.3.6 柏各庄—丰宁—正蓝旗剖面二维模型41

3.3.7 沧州—天津—喀喇沁左旗剖面二维模型42

3.4 华北东部地壳结晶基底的三维速度结构43

3.5 华北地区地壳厚度分布规律44

3.5.1 华北地区东部地壳厚度变化44

3.5.2 华北地区中部太行隆起的地壳厚度45

3.5.3 华北地区西部鄂尔多斯块体地壳厚度45

3.6 结论与讨论46

4 华北地区地壳P波三维速度结构47

4.1 研究区内用于构建地壳三维速度结构模型的深地震测深资料47

4.2 华北地区中部地壳P波三维速度结构数据可信度评说49

4.3 地壳P波三维速度结构特征53

4.4 华北地区中部人工地震研究区莫霍面分区及地壳深断裂分布60

4.5 小结62

5 华北地区天然地震层析成像结果65

5.1 华北地区以往天然地震层析成像结果65

5.2 关于华北地区天然地震层析成像研究69

5.2.1 华北地壳基本数据的采集与编制过程69

5.2.2 华北地区天然地震面波层析成像70

5.3 华北地区上地幔速度结构74

6 华北地区大地电磁测深观测及岩石圈厚度讨论83

6.1 大陆岩石圈的导电性83

6.2 华北地区以往大地电磁测深观测结果84

6.3 山西应县—山东商河大地电磁测深剖面研究89

6.3.1 野外观测与室内数据处理及反演89

6.3.2 华北中部岩石圈导电性结构91

6.4 关于华北地区电性结构特点的讨论93

6.5 关于华北地区岩石圈厚度的讨论98

7 华北地区岩石圈地热场107

7.1 研究背景与前人工作和认识107

7.2 华北地区大地热流108

7.2.1 大地热流数据分布108

7.2.2 大地热流值对地壳成分的约束109

7.3 华北地区岩石圈温度结构113

7.4 华北地区岩石圈力学结构特征119

8 华北地区岩石圈的岩石学结构与化学结构122

8.1 研究现状概述122

8.1.1 研究意义122

8.1.2 国内外研究现状122

8.1.3 研究区概况123

8.2 波速与成分的关系124

8.2.1 波速与矿物、岩石的关系124

8.2.2 波速与变质程度的关系125

8.2.3 地壳分层126

8.3 岩石学、化学结构工作方法127

8.3.1 温度、压力对岩石波速的影响127

8.3.2 成分与波速的拟合方程建立与检验129

8.3.3 回归方程验证135

8.4 华北陆壳的类型和岩石学结构与化学结构141

8.4.1 华北陆壳类型的区分142

8.4.2 华北陆壳岩石学结构和化学结构149

8.5 岩石圈地幔岩石学结构156

8.5.1 岩石圈地幔类型157

8.5.2 岩石圈地幔岩石学结构160

8.5.3 岩石圈地幔化学结构164

8.6 华北岩石圈岩石学结构166

8.6.1 克拉通型岩石圈166

8.6.2 造山型岩石圈167

8.6.3 裂谷盆地型岩石圈167

9 地球物理场的地质解释168

9.1 典型走廊域地球物理剖面的地质解释168

9.1.1 近东西向的典型走廊域地球物理剖面的地质解释168

9.1.2 近南北向的典型走廊域地球物理剖面的地质解释179

9.1.3 华北地区近东西向断面岩石圈结构的综合地质解释184

9.2 区域地球物理场的地质含义（解释）184

9.2.1 重力异常与莫霍面深度图184

9.2.2 航磁异常185

9.2.3 区域岩石圈速度结构189

10 华北地区沉积盆地演化与岩石圈三维结构信息192

10.1 华北盆地构造-沉积特征与岩石圈演化的关系192

10.1.1 基底的形成192

10.1.2 稳定地台的形成192

10.1.3 控制华北地区的主要深断裂193

10.1.4 华北盆地构造区划193

10.1.5 主要坳陷区沉积-构造特征194

10.1.6 华北盆地中新生代火山岩分布特征199

10.1.7 华北盆地新生代构造-沉积演化201

10.1.8 华北第三纪盆地性质202

10.2 黄海海域—苏北盆地沉积-构造特征203

10.2.1 黄海地形特征204

10.2.2 黄海的大地构造背景205

10.2.3 黄海的大地构造区划205

10.2.4 黄海新生代沉积特征207

10.2.5 控制黄海海域的主要深断裂207

10.2.6 黄海盆地构造演化210

10.2.7 苏北盆地构造-沉积特征210

10.3 鄂尔多斯周边盆地沉积-构造演化212

10.3.1 山西台背斜上发育的中新生代盆地反映的构造体制的转换212

10.3.2 汾渭地堑地质结构及沉积中心的迁移（图10.23）213

10.3.3 六盘山盆地214

10.3.4 河套盆地215

10.3.5 银川盆地215

10.4 华北地区沉积-构造特征所反映的岩石圈演化信息216

11 华北地区新生代岩石圈结构单元伸展、减薄作用与动力学218

11.1 岩石圈结构单元218

11.1.1 华北地区岩石圈与邻区的构造边界218

11.1.2 华北地区岩石圈结构单元219

11.1.3 有关问题的讨论220

11.2 岩石圈伸展、减薄的机制221

11.2.1 通常的模型（general model）221

11.2.2 关于华北裂谷盆地222

11.2.3 关于鄂尔多斯周边的断陷盆地223

11.3 岩石圈伸展的过程224

11.3.1 通常的模型224

11.3.2 两幕（two episodes）225

11.3.3 沉积历史226

11.3.4 玄武质火山作用227

11.3.5 两相（two phase）或者两幕（two episodes）？229

11.3.6 岩石圈伸展过程230

11.4 讨论：岩石圈主动还是软流圈主动？231

11.4.1 GPS观测结果和岩石圈运动231

11.4.2 火山喷发期间的软流圈物质的向东流动232

11.4.3 软流圈水平流动的通道234

12 华北盆地新生代裂陷机制与过程的数值模拟235

12.1 华北岩石圈减薄动力学数值模拟研究现状及存在的问题235

12.1.1 构造应力场方面235

12.1.2 构造演化及动力机制方面238

12.1.3 数值模拟方面241

12.2 数值模拟程序说明、模型的建立与结果242

12.2.1 模型的建立242

12.2.2 模拟结果251

12.3 结论及讨论256

12.4 华北盆地新生代裂陷机制与过程的数值模拟258

12.4.1 研究现状及存在问题258

12.4.2 拉伸盆地形成的理论模型259

12.5 数值模拟261

12.5.1 采用的计算公式261

12.5.2 一次伸展减薄—热事件的模拟结果（古近纪以来）262

12.5.3 两次伸展减薄—热事件（古近纪，新近纪—第四纪）模拟结果263

12.6 讨论与结论264

12.6.1 两次伸展减薄—热事件的地质学记录264

12.6.2 关于盆地演化阶段的讨论265

12.6.3 结论265

13 华北地区岩石圈形成与演化、类型及其资源-环境效应267

13.1 概述267

13.2 太古宙—古元古代克拉通与大陆根形成268

13.3 中元古代—三叠纪地台发育阶段269

13.4 侏罗纪以来地台分化、破坏和大陆“活化”270

13.5 华北地区现今岩石圈三维结构的类型271

13.6 华北地区岩石圈构造演化与成矿作用273

13.6.1 与盆地沉积作用（有或无火山活动）有关的成矿作用273

13.6.2 与岩浆作用有关的成矿作用273

13.6.3 与构造流体大规模运移有关的油气田274

13.7 华北地区新生代以来岩石圈—软流圈系统的演化与地质尺度的环境预测275

参考文献277