青藏高原東北緣基底結構研究
——瑪多—共和—雅布賴剖面上地殼地震折射探測

郭文斌， 嘉世旭， 段永紅， 王夫運

中國地震局地球物理勘探中心， 鄭州　450002

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青藏高原東北緣基底結構研究
——瑪多—共和—雅布賴剖面上地殼地震折射探測

郭文斌， 嘉世旭*， 段永紅， 王夫運

中國地震局地球物理勘探中心， 鄭州450002

利用青藏高原東北緣瑪多-共和-雅布賴人工地震測深剖面的沉積蓋層及上地殼折射波Psed、Pg走時，使用正則化方法反演該剖面基底速度結構，并通過射線數分布、分辨率分析等手段分析反演結果的可靠程度，得到了沿剖面850 km近地表沉積蓋層及結晶基底結構性質及構造變化特征,揭示了巴顏喀拉塊體中段、東昆侖—西秦嶺褶皺帶、祁連褶皺帶東側及阿拉善塊體等四個一級地質構造單元以及各塊體內部若干次級構造沉積蓋層介質巖性及厚度，結晶基底性質及被改造特征，在此基礎上分析了(沿測線)青藏高原東北緣與外圍阿拉善塊體、高原內部塊體間上部地殼構造耦合以及與地表構造形態關系.

正則化反演； 基底結構； 巴顏喀拉塊體； 東昆侖—西秦嶺褶皺帶； 祁連褶皺帶； 阿拉善陸塊

1　引言

青藏高原東北緣是在印度與歐亞兩大板塊碰撞的遠程作用下側向生長的重要場所(Tian and Zhang, 2013;Tian et al., 2014)，也是中國大陸東西及南北構造結合部位和重要的構造轉換域(張國偉等，2004).近年來，青藏高原東北緣地區進行了一系列主動源地震寬角反/折射測深，主要有瑪沁—蘭州—靖邊剖面(李松齡等，2003)，奔子欄—唐克剖面(王椿鏞等，2003)，馬爾康—碌曲—古浪剖面(嘉世旭和張先康, 2008; 嘉世旭等，2009)，囊謙—玉樹—瑪多剖面(張建獅等，2014)和合作—景泰剖面(Zhang et al.,2013)等，對該區域地殼上地幔結構，殼內巖性變化及地殼增厚改造，不同塊體間相互作用構造耦合進行了廣泛的探測研究.這些地震測深剖面多位于巴顏喀拉塊體東部松潘—甘孜微塊體及周緣，而巴顏喀拉塊體中西部、祁連山褶皺帶和阿拉善塊體附近地震測深剖面的缺失限制了對青藏高原東北緣不同地殼結構及構造關系的整體研究.

銜接囊謙—玉樹—瑪多—溫泉約500 km的地震寬角反/折射剖面探測(張建獅等，2014)，2014年中國地震局地球物理勘探中心又完成了瑪多—共和—雅布賴、約850 km的地震寬角反/折射剖面的觀測.新剖面南起青海省瑪多縣，沿北東方向穿過巴顏喀拉塊體、東昆侖—西秦嶺褶皺帶、祁連山褶皺帶和阿拉善塊體(馬杏垣，1989；馬麗芳，2002)，終止于阿拉善右旗雅布賴鎮附近.本文利用囊謙—玉樹—瑪多剖面北側3炮點和瑪多—共和—雅布賴人工地震測深剖面11炮點，共14個炮點的沉積蓋層折射波Psed和結晶基底折射波Pg走時數據，使用正則化方法反演該剖面沉積蓋層及上部地殼巖性速度結構，分析了(沿測線)青藏高原東北緣內部塊體、高原與外圍阿拉善塊體沉積蓋層、結晶基底及上部地殼結構、巖性特征，對區域內構造縫合帶、主要斷層分布、產狀形態及褶皺造山與高原東北緣不同塊體上部地殼的碰撞擠壓、接觸耦合關系進行了初步研討.

2　觀測系統

瑪多—共和—雅布賴測線全長約850 km，沿南西-北東方向展布，剖面南西段位于海拔4600 m左右的青藏高原，中段穿過海拔相對較低的共和、青海湖盆地(2900～3200 m)和海拔較高的祁連山冷龍嶺地區(4500 m)，北東段進入海拔1400 m左右的阿拉善塊體，沿測線地形起伏強烈(圖1).該剖面共計布設11個藥量2～5t的爆炮點(紅色箭頭)、442個觀測點位(黑點)，祁連山地區(樁號550～750 km)使用約50 km炮距以及1 km點距，剖面其他位置則使用100 km左右的炮距及2 km左右的點距.

圖1　瑪多—共和—雅布賴深地震測深測線觀測系統及區域高程圖Fig.1　DSS layout chart of Maduo-Gonghe-Yabrai line and regional elevation

剖面南段巴顏喀拉塊體內部(100～240 km樁號段)僅有一炮，無法形成相遇觀測系統.囊謙—玉樹—瑪多剖面東北段(藍色實線)與該剖面南西段完全重合，這里加入囊謙—玉樹—瑪多剖面三炮(藍色箭頭)觀測數據，從而在瑪多—共和—雅布賴剖面全線形成完善的追逐相遇觀測系統，見圖1.

3　基底結構成像計算

3.1Psed、Pg震相分析

沉積蓋層折射Psed和結晶基底折射Pg震相為近炮點初至波，首尾相連，反映上部地殼沉積蓋層及結晶基底結構與構造性質.Psed、Pg震相到時的局部超前、滯后主要與地表巖性性質、局部隆起、凹陷構造及結晶基底結構性質有關(嘉世旭和張先康，2008).圖2顯示了部分炮點記錄截面圖，圖中Psed和Pg震相清晰可見，可追蹤100～150 km.

sp11、sp10炮點位于阿拉善塊體內部雅布賴山東側.sp11炮點位于中生代K1地層，Psed波組追蹤距離約15 km，視速度范圍3.5～5.2 km·s-1.Pg波組可靠追蹤達150 km、視速度6.0～6.2 km·s-1，顯示了阿拉善塊體穩定的上部地殼結構.sp10炮點位于元古代花崗巖基底露頭區，地表介質速度約4.5 km·s-1，炮點北側炮間距20 km的Pg波折合到時1.2 s明顯滯后南側約0.4 s，顯示兩側沉積蓋層厚度的差異.

圖2　部分炮點記錄截面圖.負的距離表示炮點南支，正的距離表示炮點的北支Fig.2　Recording sections of some sources. The negative direction indicates the south of the shot, the positive direction indicates the north of the shot

sp7、sp6炮點介質速度約4.5 km·s-1、5.0 km·s-1，顯示了祁連褶皺造山帶冷龍嶺區域基底隆起、地表介質的高速巖性構造特征.兩炮點在門源盆地出現了明顯的走時滯后.

sp3e、sp4、sp5w炮點記錄顯示了位于青海南山隆起兩側的青海湖及共和盆地Pg到時強烈滯后，圖中共和盆地Pg波最大折合到時1.7 s，顯示了該區域地表最大沉積厚度及結晶基底埋深.

sp2炮位于巴顏喀拉塊體和柴達木塊體邊界，炮點南側Pg一直到炮檢距150 km，其視速度也沒達到6.0 km·s-1，低速的上部地殼展示了地殼增厚的青藏高原結晶基底被改造、上地殼介質速度降低的構造特征.

3.2反演方法

通過對Psed和Pg波進行走時反演，獲得基底的構造形態及速度分布，可以對結晶基底結構及演化性質進行深入研究(趙俊猛等，2004；徐朝繁等，2007；滕吉文等，2014).本文使用正則化方法(Zelt and Barton，1998；Zelt，1998)對Psed和Pg波數據進行反演.該方法正演部分使用有限差分方法計算走時，具有速度快、計算精度高等優點(段永紅等，2002；Rawlinson et al.，2006).其反演部分是目標函數Ψ最小化的過程：

式中，m是模型參數矩陣，δt為數據協方差矩陣，Ch和Cv分別為橫向和垂向的光滑度矩陣，sz為模型橫向和垂向的相對平滑程度，λ為正則化系數.反演過程中，使用共軛梯度法計算模型的更新向量，使目標函數Ψ最小化.

3.3基底結構反演結果

瑪多—共和—雅布賴基底結構反演使用14個炮點Psed和Pg波數據1127個，其中瑪多—共和—雅布賴剖面(2014)數據889個，囊謙—玉樹—瑪多剖面(2010)北段數據220個.使用正則化方法對數據進行反演：反演開始時選用較大的正則化系數λ(400～600)，以獲得最光滑的模型，反演過程中逐步減小λ，獲得更精細的結構，當數據擬合程度2降至1左右(越接近1表示擬合程度越好)，得出剖面的最小格點最平滑解(Zelt and Barton，1998；Zelt，1998).

剖面橫跨多個地質構造單元，地質環境復雜，本文分別使用三個不同的初始模型進行反演，以驗證復雜地質環境下正則化反演的可靠程度.圖3a、3b、3c為三個不同初始模型，其中圖3c地表速度由近炮點視速度計算所得，基底附近等值線走勢大致依照地表高程走勢分布.若認為5.2～6.0 km·s-1為結晶基底可能的變化范圍，圖3a和圖3b的主要區別為沉積蓋層的速度變化范圍及趨勢；圖3c在結晶基底附近的速度梯度變化與圖3a、3b有明顯不同.圖3a1、3b1、3c1為對應反演結果，其2值比較接近，分別為0.8，1.1，1.2.

如圖3所示，三個初始模型的反演結果一致性較好，僅在剖面首尾段地表2～3 km范圍內有較明顯差異，表明該反演方法穩定可靠，能夠用于該剖面地質條件下的速度結構圖反演.圖中，5.5 km·s-1、5.6 km·s-1等值線附近是三個反演結果一致性的分界面，其上模型特征較為一致，其下差別相對較為明顯.而且，該等值線附近梯度變化明顯大于其他位置，可能是結晶基底所在位置.下文將結合多種反演結果評價方法對該結果做進一步評價.

3.4反演結果分析

三個初始模型的反演結果基本一致，僅首尾段近地表附近有所不同，圖3c初始模型包含了近炮點近地表視速度信息，因此將之(圖3c1)作為反演的最終結果進行分析.

1) 數據擬合及射線分布

圖3　初始模型及反演結果(a)、(b)、(c)為不同初始模型，圖中數字為速度，單位km·s-1； (a1)、(b1)、(c1)為相應反演結果，圖中數字為速度，單位km·s-1.Fig.3　The initial models and their inversion results(a),(b),(c) represent the different initial models; (a1),(b1),(c1) are corresponding inversion results.

圖4　反演走時擬合結果(a)及射線數分布(b)Fig.4　The result of travel-time fitting (a) and the distribution of the shot rays (b)

圖5　檢測板恢復測試(a)、(b)、(c)、(d)分別表示2 km×2 km、5 km×2 km、5 km×4 km、10 km×5 km檢測板測試；(a1)、(b1)、(c1)、(d1)分別表示2 km×2 km、5 km×2 km、5 km×4 km、10 km×5 km的檢測板恢復結果.Fig.5　Theresults of checkboard test(a),(b),(c),(d) are the checkerboard models with 2 km×2 km、5 km×2 km、5 km×4 km、10 km×5 km cell sizes; (a1),(b1),(c1),(d1) are the recovered checkboard models.

圖6　模型分辨率Fig.6　The resolvability of the inversion result

圖7　瑪多—共和—雅布賴剖面上地殼結構與構造(a) 沿測線高程，綠色是測線高程，黑線是測點高程； (b) 沿測線構造分區及地表巖性； (c) 瑪多—共和—雅布賴剖面上地殼折射成像.Fig.7　The upper crust structure and tectonic of Maduo-Gonghe-Yabrai profile(a) Altitude along the survey line, the green indicates the altitude of the survey line; the black line indicates the altitude of observation points; (b) Structural division and surface lithology along the survey line; (c) Refraction image of the upper crust along Maduo-Gonghe-Yabrai profile.

2) 檢測版及分辨率分析

在地震反演成像中，通常使用檢測板恢復測試來評價模型的分辨能力，Zelt(1998)等使用相似度分析的方法綜合評價不同尺度的檢測板恢復測試，從而進行更直觀的模型分辨率評價.本文對反演結果添加擾動值為5%、正弦半波長分別為2 km×2 km、5 km×2 km、5 km×4 km、10 km×5 km的檢測板，進行檢測板恢復測試(圖5)，并對其結果做相似度分析，得到模型的分辨率分布(圖6).

模型分辨(圖6)直觀地反映了不同檢測板的恢復能力：在現有觀測系統模型下，剖面全段無法準確地恢復2 km×2 km檢測板；5 km×2 km和5 km×4 km檢測板恢復結果幾乎一致，10 km×5 km檢測板的恢復區域明顯大于5 km×4 km檢測板，表明橫向分辨率受反演方法的影響大于縱向分辨率受反演方法的影響.總體來講：剖面最小分辨率只能達到5 km×2 km的尺度，這也是不同初始模型反演結果在首尾段埋深2～3 km范圍內有所不同的原因之一.對比速度結構圖(圖3)，模型在速度等值線5.5～5.6 km·s-1以上大部分區域能達到5 km×2 km分辨，該速度等值線以下部分區域只能達到10 km×5 km分辨.樁號420～490 km范圍除個別區域能達到5 km×4 km和5 km×2 km分辨，其余部分僅能到達10 km×5 km分辨，這可能是由于該區域位于共和盆地位置，沉積層厚度大幅增加，地震折射射線向下穿透擴展所致.

4　主要結果及分析

結合相關地質資料和速度結構圖，可對該剖面進行如下剖分：分別以庫賽湖—瑪沁斷裂、青海南山斷裂、北祁連山斷裂為界，自南西向北東剖面可劃分巴顏喀拉塊體、東昆侖—西秦嶺褶皺帶、祁連褶皺帶、阿拉善塊體等四個一級地質構造單元(馬麗芳，2002).沿剖面該地區主要地質構造(馬杏垣，1989；馬麗芳，2002)(斷裂、凹陷、隆起)性質及規模均在基底速度結構圖上有了較為準確的反映.為了便于解釋，這里把地表出露巖性(馬麗芳，2002)沿測線標出，見圖7.

結晶基底為地表沉積蓋層與結晶地殼頂部分界面，為一級速度間斷面，上下界面存在顯著速度躍變.上界面沉積巖層性質(介質速度)變化較大、一般約2.0～5.0 km·s-1(Psed折射震相)，下界面結晶巖性性質(介質速度)穩定，通常為約6.0 km·s-1(趙俊猛等，2004；嘉世旭和張先康，2008；滕吉文等，2014)，但由于結晶基底接近地表或直接出露，風化或微裂隙侵入使基底介質速度有所降低，一般將5.6～6.0 km·s-1速度界面定義為結晶基底頂界面.結合前文的反演結果分析，將密集速度等值線5.5～5.6 km·s-1定義為結晶基底界面所在位置.

圖7所示，瑪多—共和—雅布賴剖面基底埋深為1～8 km，構造變化強烈，與地表起伏形態具有一定相關性：共和盆地(400～480 km樁號段)基底呈現巨型凹陷形態，埋深最深達8 km；祁連山褶皺帶(480～680 km)基底隆起明顯，埋深最小僅不到1 km；巴顏喀拉塊體和阿拉善塊體基底相對平緩，埋深約4 km左右.各塊體單元內部次級斷裂、近地表結構顯示的進一步細節構造均在圖中有所反映.

4.1巴顏喀拉塊體中段沉積蓋層及結晶基底結構

剖面100～310 km樁號段為巴顏喀拉塊體中段，北緣以阿尼瑪卿燕山期縫合帶、庫賽湖—瑪沁斷裂為界.瑪多南側210～100 km樁號段、巴顏喀拉塊體內部地表為三疊系中期(T2)巖層覆蓋(馬麗芳，2002)，地表介質速度約3.5～4.0 km·s-1、蓋層厚約3 km，顯示了橫向較為均勻的盆地沉積構造特征.瑪多以北至巴顏喀拉塊體北緣、約220～310 km樁號段，地表主要為三疊系早期(T1)及二疊系巖層覆蓋，地表介質速度明顯提高，約4.0～4.6 km·s-1，沉積蓋層減薄且起伏較大，約1.0～3.0 km.在210～220 km樁號段兩側蓋層介質速度及巖性差異明顯，約200 km樁號結晶基底埋深(約3 km)向西南強烈下陷至190 km樁號處的6 km，顯示了昆侖山口—達日斷裂(約200 km樁號)向西南傾斜(梁明劍等，2014)、切穿結晶基底的斷裂構造.

結晶基底結構在巴顏喀拉塊體內部等值線密集，界面清晰，在塊體北端結晶基底等值線稀疏、5.8 km·s-1等值線向下延伸至10 km處，顯示巴顏喀拉塊體北緣上部地殼、結晶基底在高原塊體間碰撞擠壓，地殼增厚過程中改造作用更為明顯.巴顏喀拉北緣庫賽湖—瑪沁斷裂、塊體內部昆侖山口—達日斷裂對應結晶基底顯著下陷，巖性破碎，低速，向南傾斜，顯示了巴顏喀拉塊體的北移、逆沖抬升的構造特征.

4.2東昆侖—西秦嶺接觸帶沉積蓋層及結晶基底結構

剖面310～490 km樁號段位于東昆侖—西秦嶺褶皺接觸帶，該區域受南側巴顏喀拉塊體、西側柴達木塊體及北側祁連構造控制，構成南部褶皺隆起與北部共和凹陷盆地截然不同構造特征(圖1).

北部河卡山口—共和390～480 km樁號段位于共和盆地，海拔2900～3200 m.地表被第四系戈壁類沉積覆蓋，第四紀(Q)盆地內最厚沉積達1200 m(馬杏垣，1989).共和盆地沉積層內部介質速度等值線稀疏，盆地中心最大沉積厚度約8 km.盆地內部介質速度約4.0～5.4 km·s-1，主要為相對高速的三疊系-古生代沉積巖層構成.結晶基底速度梯度平緩，顯示了盆地上地殼低速破碎巖性結構向地殼深部延伸.共和盆地沉積蓋層的高速度結構(平均速度4.4～4.6 km·s-1)與中國東部華北新生代張裂構造環境下的裂陷盆地沉積蓋層低速度(平均速度3.0～3.4 km·s-1)(嘉世旭和張先康，2005)結構性質截然不同，體現了高原沉積蓋層這種“對沖擠壓斷陷盆地”(常宏等，2009；袁道陽，2013)的特殊構造特征.

東昆侖—西秦嶺褶皺接觸帶受控于南北兩側庫賽湖斷裂、青海南山斷裂及中部鄂拉山北斷裂，形成了北部凹陷成盆南部抬升造山、地表海拔高差達800～1500 m兩類截然不同的構造單元.鄂拉山北斷裂和青海南山斷裂控制了共和盆地構造規模，盆地南、北邊緣結晶基底的強烈抬升清晰展示了南側斷距約4 km、北側斷距約6 km，切穿基底深大斷裂構造特征.庫賽湖斷裂與鄂拉山之間的地表形態、蓋層巖性、結晶基底結構及埋深展示了該區域上部地殼中新世以來經歷了強烈的隆起造山作用.

4.3祁連褶皺帶東段沉積蓋層及結晶基底結構

祁連山褶皺帶北西西延伸約1200 km，南北寬約200～300 km，規模宏大，不同時期的地質構造運動、特別是新生代以來青藏高原地殼增厚、祁連山褶皺帶再次被激活，形成青藏高原東北緣地殼構造運動、地表隆起造山最為強烈復雜區域.這也是該剖面炮點、測點最密集的重點探測區域.

剖面位于祁連褶皺帶東段，沿青海湖東緣—門源穿越祁連冷龍嶺.地表、上地殼結構顯示了南凹北隆構造特征.

北祁連(630～680 km樁號段)段地形起伏劇烈，北部山峰海拔最高達4500 m，南部門源盆地海拔最低，僅3000 m.冷龍嶺地表以古生界(C-O)巖層覆蓋為主，地表速度約5.0 km·s-1，表明地表古生代沉積巖層較薄、結晶基底抬升近地表.門源盆地是北祁連與中祁連間一個北西向狹小山間盆地，盆地內部地表為第四系(Q)沉積覆蓋，盆地邊緣有少量的第三系(N)及三疊系(T)巖層出露，外圍主要為志留系(S)、奧陶系(O)巖層，盆地內部沉積層厚度約3 km，介質速度約為4.5～5.4 km·s-1.

中祁連隆起段(540～630 km樁號段)海拔3000～4300 m，地表主要以元古代巖層覆蓋為主，并有元古期花崗巖(γ2)出露，南部(海晏北)局部有第四系及三疊系巖層出露，介質速度4.4～5.4 km·s-1，埋深約1～3 km，南深北淺，顯示了中祁連結晶巖層出露地表的風化、微裂隙浸入，巖性改變速度降低結構特征.

剖面沿南祁連段青海湖盆地南緣穿過(480～540 km樁號段)，海拔3100～3500m.青海湖盆地被南北兩側青海南山和日月山—拉脊山斷裂控制，盆地地表為第四系覆蓋，盆地東側主要地表出露了印支期(γ5)、華力西期(γ4)花崗巖和元古代(Pt)、志留系(S)巖層.沿剖面沉積層介質速度約4.0～5.4 km·s-1，埋深約3.5～4.5 km，顯示了青海湖盆地沉積層主要由高速巖性的古生代地層構成.青海湖盆地南側青海南山強烈隆起，蓋層僅約1.5 km.青海湖盆地與共和盆地相隔青海南山，地表巖性及基底結構相似，可能是青海南山于上新世隆起，將“青東古湖”盆地分割為共和盆地和青海湖盆地兩個獨立盆地(常宏等，2009；袁道陽，2013)的體現.

沿剖面祁連褶皺帶結晶基底構造形態控制了地表沉積及造山形態.南祁連青海湖基底埋深約4.5 km，向北逐級抬升至中祁連達板山、北祁連冷龍嶺約1 km，門源基底局部下陷，展示出祁連褶皺帶南、中、北分區的結晶基底起伏、斷裂切割分段構造特征.4.4阿拉善塊體沉積蓋層及結晶基底結構

剖面680～950 km段位于阿拉善陸塊南緣，以龍首山為界，南側(680～760 km)為河西走廊，海拔1500～2900 m，由南向北介質速度迅速降低，地表巖性從元古代、古生代、中生代都有出露，加里東期(γ3)、印支期(γ5)花崗巖也廣泛分布，在走廊北緣龍首山金昌附近還出現元古期超鎂鐵質(Σ2)巖類.沿剖面河西走廊沉積蓋層厚度約2～5 km，介質速度4.5～5.4 km·s-1，結晶基底自龍首山向南西快速抬升，與北祁連相接.該段基底及沉積蓋層結構、地表巖性具有明顯的過渡帶特征，同時其變化特征也表明該段受祁連山活動影響明顯(Zhenget al.，2013).

龍首山北側至剖面末端地勢平坦，海拔1400～1500 m，地表以第四紀沉積覆蓋為主，在北大山、雅布賴山附近存在元古代(Pt)、白堊紀(K)以及元古期花崗巖(γ2)出露.龍首山至北大山段(樁號750～850 km)地表巖性速度約4.6 km·s-1，沉積蓋層厚約4～5 km基底自南西向北東緩慢抬升，至北大山斷裂處局部下陷1 km左右.北大山斷裂以北進入雅布賴盆地，地表速度3.5～4.2 km·s-1，沉積蓋層厚約5 km，速度等值線變化均勻，尤其結晶基底附近速度等值線走勢平穩，顯示出阿拉善塊體內部較穩定的沉積構造環境.

5　討論與結論

本文以沉積蓋層、結晶基底速度成像結果為主，結合地表巖性出露、地質及大地構造環境，分析了沿剖面青藏高原東北緣巴顏喀拉塊體、東昆侖—西秦嶺褶皺帶、祁連褶皺帶以及高原外圍阿拉善塊體等不同構造單元上地殼結構、塊體間斷層分布及構造形變.

沿剖面各一級塊體接觸邊緣都主要顯示了向南西傾斜、產狀較陡峭、切穿結晶基底向深部延伸的斷裂規模，展示了青藏高原東北緣地殼的NE、NEE推覆的構造運動特征(張培震等，2002).塊體內部的次級構造，特別是共和盆地、青海湖盆地、門源盆地南側斷裂，高原外圍阿拉善盆地內部北大山斷裂在近地表顯示了與局部構造相關的NE向傾斜特征.

沿剖面共和盆地沉積構造規模最大、總厚達8 km，僅地表上第四系(Q)的沉積厚度約1200 m.北側青海湖盆地地表形態相似，但構造規模明顯小于共和盆地，提示了該區域在高原塊體匯聚，塊體間耦合、相互作用，地殼增厚、深部構造特殊變形對上地殼及沉積構造的控制作用.

中祁連、北祁連上地殼顯示了明顯的擠壓隆升，夾于其間的門源盆地雖然規模小、也展示了厚約3 km沉積或破碎低速帶，清晰地分割了中、北祁連構造.

阿拉善塊體北緣、龍首山至祁連山北緣斷裂段河西走廊，結晶基底埋深由金昌向祁連北緣快速抬升了4 km，在龍首山形成了強烈的折曲基底斷裂形態.金昌還是我國重要鎳礦產地、被譽為“中國的鎳都”，這種以鎳為主的多金屬稀有深源礦藏的形成暗示了龍首山斷裂的深部延伸.

深地震測深上地殼折射(Psed、Pg震相)數據不包含深部信息，但剖面上地殼結構、結晶基底及地表形變起伏及巖性出露受控于地殼上地幔更大范圍及深度的構造作用.青藏高原北緣與外圍塊體碰撞擠壓、地殼的增厚形變對外圍阿拉善塊體的構造影響，高原北緣祁連山褶皺造山與外圍阿拉善塊體南緣構造耦合需要在全面的地殼上地幔資料處理解釋及構造模型基礎上進行.

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(本文編輯胡素芳)

A study on the basement tectonic units in the northeast margin of Tibetan plateau—the result of Maduo-Gonghe-Yabrai refraction profile

GUO Wen-Bin， JIA Shi-Xu*， DUAN Yong-Hong， WANG Fu-Yun

GeophysicalExplorationCenter,ChinaEarthquakeAdministration，Zhengzhou450002,China

The regularization inversion is used to get the basement structure of Maduo-Gonghe-Yabrai profile with the travel time data of refraction wave Pg and Psed. The checkerboard test, resolvability method and travel-time fitting are used to prove the reliability of the inversion. We got the features of the sedimentary cover and crystalline basement along the 850 km profile. The result shows the lithology and the depth of the four first-order tectonic units (Bayan Har Block, Eastern Kunlun-Western Qinling fold belt, the east side of Qilianshan fold belt and Alxa Block) and the secondary structure inside them. The properties and transformations of the crystalline basement are revealed too.On this basis, the upper crust structure coupling among blocks is analyzed. The relationships between the upper structures and the surface are also analyzed.KeywordsRegularization inversion； Basement structure； Bayan Har Block； Eastern Kunlun-Western Qinling Fold Belt； Qilianshan Fold Belt； Alxa Block

10.6038/cjg20161010.

中國地震局行業專項(201308011)，國家自然科學基金(41474075)，國家自然科學基金(41174052)，中國地震局星火計劃(XH16050Y)資助.

郭文斌，男，工程師，研究方向為地球物理反演.E-mail：gwb4133@163.com

嘉世旭，男，1956年生，1982年畢業于成都地質學院物探系,主要從事地震波傳播、地震資料解釋、地殼上地幔結構和大地構造研究.E-mail:jiasx111@sohu.com

10.6038/cjg20161010

P315

2015-12-02，2016-07-05收修定稿

郭文斌， 嘉世旭， 段永紅等. 2016. 青藏高原東北緣基底結構研究——瑪多—共和—雅布賴剖面上地殼地震折射探測. 地球物理學報，59(10):3627-3636,

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