中国大陆的解释

7.3　中国大陆CTD的解释

由中国大陆居里等温面深度（CTD）图可以清楚地看到磁性结构层底面深度的变化，也就是地壳磁性层厚度的变化情况。在一些大型沉积盆地中，往往有相当厚的无磁性盖层，如果我们要用到磁性层厚度这一数据，应该扣除上述沉积层的厚度。根据航空磁测数据可反演得到几何参数厚度，即磁性层上、下界面的深度，而且可以推断磁性层顶部的磁性，例如，张用夏^［11］利用航空磁测资料估算塔里木盆地基底（磁性层顶部）的磁化强度约为1A/m。

中国大陆CTD图的编制者认为，中国大陆磁性构造层底面有以下的构造特征：①古陆壳块稳定构造区，四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地及准噶尔盆地等，磁性层底面深度为40～50km，显示为深坳陷。这类盆地热流值较低，可称之为“冷盆地”，是勘探开发的油气资源重要盆地；②陆壳活化断错拉裂区，华北盆地、南黄海盆地、松辽盆地内的磁性层底面显示为坳陷，埋深为36～40km，这类盆地热流密度较高，可称之为“热盆地”，是勘探开发的油气资源重要要盆地；③东南沿海山岭区、青藏高原及内地一些山岭带，磁性层底面显示条带状隆起并与山岭对应，埋藏深度不大于34km。

我们来仔细研读图71，由图的点线可见，以36km等深线可圈出几片大范围的磁性层加厚或磁性层底面下凹的地区，其范围大体上与地台区相符，如塔里木地台、扬子地台、华北地台。由图可见塔里木地台与华北地台并未连接在一起。华北地台与扬子地台之间隐约可见由一条狭窄的底面略有升高的带隔开，反映受秦岭大别褶皱带的影响。在塔里木盆地、四川盆地，磁性构造层底面明显加深，由周边的36km加深到48km，最深处达50km，下陷达12～14km。在松辽盆地，磁性构造层底面由周边的大兴安岭、张广才岑和长白山这些山系之下的28km加深到40km，下陷也达12km。由莫霍界面深度图可见，塔里木盆地之下地幔隆起，顶部深度约为42km，四川盆地莫霍面较平坦，深度为40～42km。松辽盆地上地幔明显上隆，莫霍面深度为30km。对比上述三个盆地的磁性层下界面深度和莫霍界面深度可见，这三处磁性层嵌入上地幔，达10～12km，说明上地幔顶部也具有强磁性。此外，华北地台上渤海湾盆地，地壳磁性层底面深度由周边的32km加深到40km，而莫霍面深度为28km，扬子地台上的苏北、南黄海盆地磁性层底面深度也是由周边的32km加深到40km，而莫霍面深度为32km，这两处磁性层嵌入上地幔达8～12km，也说明上地幔顶部具有强磁性，不过这两处由于磁性（异常）层范围较小，对卫星磁异常贡献不太明显［12～14］。

由图72可见，在我国三个巨型盆地上，由航空磁测结果解释推断得到的磁性层最厚处位置与卫星磁异常极值位置符合甚好。中美两国科学家独立进行的两项高科技工作（一方面是大面积的航空磁测及解释成果，一方面是卫星矢量测量结果）所得结果如此吻合，令人感到惊异。

松辽盆地是天山、蒙古、兴安褶皱系和东北褶皱系的一个中间地块发展起来的一个大型坳陷盆地，相对来说，磁性层较薄，但在盆地之下，磁性层厚度明显增厚，磁性也很强，产生了孤立的明显的卫星磁异常。从岩石圈磁性特征来看，它可能是一个前寒武纪的地块（后来德国的CHAMP磁卫星飞行时间长、高度较低、精度高，发现由美国MAGSAT测得的单一松辽异常是几个异常的总和，那一个异常是盆地引起的，还需进一步研究）。

准噶尔盆地是天山、蒙古、兴安褶皱带的另一个盆地，地质条件与松辽盆地有点类似，磁性稍弱，在卫星磁异常图上有反映，但不太明显，它也可能是一个古老的地块。

另一方面，由图71的点线还可见，32km等深线圈出一些磁性层减薄或底面隆起的地带，这些地带大体上与褶皱带对应。比较明显的几个带是，北部的天山、蒙古、兴安褶皱带，燕山、东北褶皱带，东南沿海带以及青藏高原、三江带。地壳磁性层最薄或磁性层底面深度最浅处在青藏高原、三江磁性层减薄带的唐古拉山与横断山脉交汇处，最浅处只有22～24km。在侯重初、杨华等计算、编制居里面深度图时，青藏高原西部还是航空磁测空白区，因此没有计算磁性层厚度。作者根据前人对本区卫星和航空磁异常所作的研究工作，经过综合研究，认为青藏高原地壳中的磁性层在地表以下30km以内，其磁化率平均为0.0167SI，相当于I型花岗岩类的磁化率。在30km以下，地壳显示为无磁性的。青藏高原地壳中的磁性层薄而弱，这一薄层西起中印巴边境，往东至昌都附近折向南，一直到达中缅边境，由于磁性弱，使四川盆地的正卫星磁异常收窄，向西南方向与印度地台北部的正异常相连，这是一个中、新生代褶皱带，地壳巨厚，为54～70km，只是在昆明以南到中缅边境地壳厚度减至约40km，地壳磁性层在30km以内，磁性弱。内蒙兴安褶皱带磁性层底面深度约30km，估计其磁化率不会小于0.0167SI，可能比青藏高原地壳磁性稍强，这是一个古生代褶皱带，地壳厚度在兴安岭一带为30～32km，往西逐渐加厚，磁性层在地壳内靠上部，地壳下部不呈现强磁性。

在东南沿海，由上海经福州、广州到北海，由海岸向内陆200～350km宽的一个带也是一条古生代褶皱带，磁性层底面深度也很浅，为30～32km，磁性弱，地层的磁化率大约也为0.0167SI。值得注意的是，在这个带内，莫霍面深度也为30～32km，也就是说磁性下界面与莫霍面基本上是重合的，弱磁性的地壳覆盖在无磁性的（或微弱磁性的）上地幔上，意味着莫霍面是一个磁性界面。美国NASAGSFC的Wasilewski P J等一论再论莫霍面是一个磁性界面［15～16］，他们是从岩石磁性角度得出的推论，未指出在哪一地区在什么情况下会出现这种情况。作者可以指出，在中国东南沿海的一个古生代褶皱带内，莫霍面是一个磁性界面，还有东北褶皱带也是如此。我们以下还要指出，在我国另外一些地区和地质条件下也会出现莫霍面是磁性界面的情况，我们还要指出在大部分地区，莫霍面并不是磁性界面。与东南沿海古生代褶皱带相比邻，在西北边，由杭州经南昌、长沙到南宁宽约300多公里也是一条带，大体上，东南边以32km等深线为界，西北边以36km为界，是一个过渡带，其特点是：莫霍面深32～34km，而居里面深度在28～38km之间起伏不定，呈现局部地区磁性下界面上凸、下凹相间的格局，这意味着，有的地方磁性下界面在莫霍面之下，而在另一些地方，在莫霍面之上。作者推断磁性层底面下陷或加厚的地区是否是华夏大陆的一些小块体卷入到褶皱带中的反映，这些小块体的磁性较强，即在这些地区下地壳是铁镁质的。而在上凸的地区，上、下地壳均是硅镁质的，这一带向北延伸到山东半岛^［17］。

图7-3　中国东部及邻近海域居里等温面深度图^［18］