深地震反射剖面揭示的渭河盆地西安坳陷的地壳精细结构.docx

1、第56卷第2期地球物理学.报Vol.56.No.22013年2月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSFeb.,2013_，一_，一=：-.-=1=.'_一一一任隽.冯希杰,王夫运等.深地震反射剖面揭示的渭河盆地西安坳陷的地壳精细结构.地球物理学报.2013,56（2）:513-521.doi：10.6O38/cjg2O13O215.RenJ,FengXJ,WangFY,etal.RevealedthefinecruststructuresofXi'ansaginWcihebasinbydeepseismicreflectionprofile.ChineseJ.G

2、eophys.（inChinese）»2013,56（2）：513-521.doi：10.6O38/cjg2O13O215.深地震反射剖面揭示的渭河盆地西安坳陷的地壳精细结构任隽微，冯希杰I,王夫运3,彭建兵2,刘晨戴王强，李高阳I,张艺I马冀I1陕西省地震局西安7100682长安大学地质工程与测绘学院.西安7100643中国地震局地球物理勘探中心郑州450002摘要2005年，跨西安坳陷完成一条、W方向，69kni长的深地膜反射剖面，甘次获得该区域的地壳精细结构、主要断裂展布和深、浅构造关系图像.地震反射CMP登加时间剖面显示，以反射事件C为界.地壳被分成匕下两部分.上地壳由多组近

3、水平反射带组成.具有分段连续性好、局部存在反射带明显错断或形态突变等特征，清晰地刻画出西安坳陷新生代沉积分层、坳陷底界、滑河断裂带、临漳一长安断裂带和秦岭山前断裂带的儿何形态和关系.反射事件C是结晶地壳内宽度约0.5s的反射带.最深处位于桩号30km.底界约6.5s,向酉北缓慢抬升至5.5s,向南东迅速抬升至5.5s.下地壳有两个明显的反射事件RA、RB：RB是位于桩号4047km之间的局部反射团，而RA为宽度约2s、向坳陷倾斜的反射带.以桩号38km为界，反射Moh。形态截然不同，而旦出现了显著的错断：大桩号方向，反射Moh。为位于双程走时1114s水平的反射分段连续的过渡带，宽度约3s；小

4、桩号方向，反射Moh。为一宽度约2s、并向大桩号倾斜的反射分段连续的过渡带，其形态和反射事件RA相同.根据地震波速度资料,求得这几个反射带顶界的深度分别为：10.513.5km（反射带C）.20.3-21.5km（反射带RH）、16.8-34.3km（反射带RA）和3236.7km（反射带Moho）左右.作者认为形态一致的反射事件RA和反射Moho很可能是古秦岭洋向华北地台俯冲的遗迹.此外.西安坳陷内错断新生界深达反射事件C的渭河和临潼-长安断裂带和莫霍错断的存在，表明该地区地壳现今活动性很强.姑未来强震发生值得注意的地区.关键词西安坳陷，深地震反射剖面，地壳结细结构.渭河盆地，大陆动力学，秦

5、岭造山带doi：10.6038/qg20130215中图分类号P315.P541收稿日期2011-09-19,2012-11-28收修定稿FinecruststructuresofXi'ansagintheWeihebasinrevealedbyadeepseismicreflectionprofileRENJun"2,FENGXi-JieWANGFu-YunPENGJian-Bing2,LIUChen',DAIWang-Qiangi,LIGao-Yang1,ZHANGYi',MAJi11 EarthquakeAdministrationofShaanxiPr

6、ovinceXi'an*710068.ChinaSchoolofGeologicalEngineeringandGeomaticsChanganUniversityXi'an710064.China2 GeophysicalProspectingCenter.ChinaEarthquakeAdministrationZhengzhou450002ChinaAbstractIn2005,acrosstheXi'ansag,aNW-directionand69km-longdeepseismicreflection基金项目国家发展与改革委员会发改投资'城市活断层试裁

7、探测”项目（20041138）、汶川地震陕西灾区防震减灾能力恢复重建工程（陕发改投资C2OO93H54号）、陕西省地震局基金项目（200501）和国家自然科学基金（40534021、41130753）联合资助.作者简介任隽，奥.1971年生，博士,2012年毕业于长安大学.主要从事地球物理和地震工程等方面的研究Tft.E-maihhi8341sina.axnprofilewascompleted.Itisfirsttimetogetthefinestructuresofthecrust»thedistributionofmainfaultsandimageoftectonicsrel

8、ationbetweendeepandshallowstructureinthisregion.CMPtime-stacksectionofseismicreflectionshowsthecrustisdividedintotwopartsbyareflectioneventCastheboundary.Uppercrustconsistsofmultiplenearlyhorizontalreflectionbelts,withgoodsegmentalcontinuity*localexistencethefaultoffsetreflectionbeltsorthecharacteri

9、sticsofmorphologicalmutationsthatclearlydepictXi'ansagCenozoicsedimentarylayers*thebottomboundaryofsag,andthegeometryandrelationshipsoftheWciheFault,Lintong-ChanganfaultzoneandpiedmontofQinlingfaultzone.Cisthereflectioneventinthecrystallizationcrust,withthereflectionbandwidthofabout0.5s,thedeepe

10、stofthebottomboundaryofabout6.5satstakeNo.30km,slowuplifttothenorthwesttothe5.5s*rapiduplifttothesoutheasttothe5.5s.TherearetwodistinctlowercrustalreflectioneventsRAandRB：RBisthelocalreflectgroupatstakeNo.4047km；RAisthebandwidthofabout2s,whichinclinestosag.RAisastrongreflectionunderCandaboveMohosout

11、hofthestake34km.Arguably,theuppercrustisabovetheCinterfaceinthewholeprofile*butfromsouthofstake34km,crustunderCinterfaceisdividedintomiddlecrustandlowercrustbyRAinterface.Fromnorthofstake34km,RBisweak,unclearreflectiongroup,soitcannotbeadistinctinterfacetodividemiddleandlowercrust.Onbothsidesofstake

12、No.38km.Mohoreflectionisofdifferentformsbutthereisalsoasignificantfaulttooffsetinbigstakenumberdirection.Mohoreflectioninthetwo-waytraveltime(TWT)forthe1114sisalevelpiecewisecontinuousreflectiontransitionzone,withwidthofabout3sinsmallstakenumberdirection.Mohoreflectionisaabout2swide,piecewisecontinu

13、oustransitionzoneandtiltstothebigstakenumberdirection.ItsshapeisalmostsameasreflectioneventRA.Accordingtoseismicvelocitydata,thesedepthoftopboundariesofreflectivebeltsarc：10.513.5km(reflectivebeltC)*20.32.5km(reflectivebeltRB),16.834.3km(reflectivebeltRA)and3236.7km(reflectivebeltMoho)orso.Theauthor

14、sthinkthesameshapeofreflectioneventsofRAandMohoislikelytherelicofancientQinlingoceantodivetotheNorthChinaplatform.Thefracturetectonicinthisdistrictdeveloped,accordingtothereflectionwavegroupcharacteristicsofCMPstack-timesectionofdeepreflectionprofileandtotal11faults(F1F11)explainedbytheobviouscharac

15、teristicsoffracture.Inaddition,thedepthWcihefaultandLintong-ChanganfaulttothereflectivebeltCinXi'anCenozoicsagandthepresenceofMohofaultindicatesthattheregionhasstrongpresentcrustalactivity,beingworthnotedasthefuturestrongearthquakearea.KeywordsXi'ansag.Deepseismicreflectionprofile,Crustalfin

16、estructure,Weihebasin,Continentaldynamics,Qinlingorogenicbelt1引言西安坳陷位于渭河盆地中南部，被鄂尔多斯地台南缘和秦岭造山带的北缘所夹持，东侧又存在骊山隆起，其地质构造复杂，活动断裂发育，地壳深部存在隐伏活动断层.而消河盆地南深北浅，向南倾斜，是我国华北地区第四纪下陷幅度和堆积厚度最大地区之一，也是新地质时期垂直差异运动和历史地震十分强烈的地区汀-幻.一些学者认为，渭河盆地所处的汾渭裂谷是由大地构造作用而成.作为晋陕地堑系或环鄂尔多斯地堑系重要组成的汾渭地篁系，与东非裂谷系、莱茵地堑、贝加尔裂谷系相似，属于大陆内初始裂谷还有学者认为

17、：渭河盆地不仅是亚洲大陆上位于一个褶皱弧和东西构造带之间的一种引人注目的构造现象，也是中国东部地质历史上一个独立的演化阶段.它是在中生代不同方向褶皱隆起背景下，在新生代晚期形成的一种扭转滑动地块S.西安坳陷其周边地区近代地震活动频繁，1556年曾在华必发生过8*A级地震，5级以上的历史地震较多.区内存在发生7.5级和7.0级地震的潜在震源区.地震晒本烈度为'度（1990年）是国家的页点地震防御区21.由于西安坳陷特殊的地质构造和地震活动特点,早在20世纪30年代初.对渭河盆地及其边缘断裂的届性曾展开过研究.从60年代开始.原地质部第三普查勘探大队等单位在渭河盆地内进行r大ht的地球物理

18、勘探和钻探T作.但该区包括消河盆地的成因机理、形成演化的动力来源等K期以来存在一定的争论和不同认识E8,因此.有必要:对盆地下方的深部地壳结构进行精细研究提高对盆地和坳陷的认识.通过深地震反射探测.探明西安坳陷及邻近地X的活动构造的伸展延伸和构造关系.确定断层的JI-体位置和不同断裂的空间凡何格局以及与历史地震发生的关系.揭示地壳深部的速度结构和介质特征.为该区域的大陆动力学、盆山耦合以及深部孕震构造背景等提供依据2区域地质构造概况与深地震反射剖面位置从区域位置来看消河断陷带位于鄂尔多斯块体南缘、秦岭断块山地以北，东北部与山西断陷带为邻.西端与青藏高原东北边界弧形断裂束相接.而西安坳陷地处消河

19、断陷带的中南部，在大地构造位置上.位于华北断块区西南缘和秦岭山地北缘的消河断陷带内，是两个一级构造单元的结合部位.根据门源平凉渭南地震测深剖面的解释结果,渭河盆地地壳分为三层.上地壳厚13km.平均速度6.06km/s；中地壳厚度11km.平均速度6.35km/s；下地壳较薄.仅34km,平均速度6.52km/s.盖层厚达7km,平均速度在3.454.05之间.与其两侧的那尔多斯地台和蔡岭褶皱带相比.消河盆地的基底显著下凹，而莫霍面呈明显的局部上隆形态和鄂尔多斯块体交接部位.莫织而陡然下倾幅度达10km之多,:，1'.深地震反射测线布设在西安市西南部的长安区与西北部的礼泉县之间，测线方

20、向为NW-SE向.该测线的SE端点（0m桩号）位F长安区太乙宫镇沙场村附近,其经纬度坐标为：东经109°00'42.6”.北纬34°01'32.8”,测线的NW端点位于礼泉县骏马镇付官寨附近.经纬度坐标为：东经108。32'17.9”,北纬34°28'06.4”.测线全长69km.具体位置详见深地震反射测线位置图（图1）.OaF2I级活动增块边界I activeblockboundaryllf«活动地块边界II activeblockboundary分四兄断秘QuaternaryfaultWf究域Studiedareali

21、m-XIlfffifiKouzhen-GuanshanfaultQianxian-Fupingfault滑间断裂WeiheFaultA冲K安新RLintong-Chang'anfault救炉斯役TicluzifaultAJtff反射制阊Deep3bCi%micrcflcctonprofileCrystallinebaemcnl沉枳ScdimcnUrycover地壶Earthquiike图1区域地质构造和深地谁反射制面位置图Fig.1Geologicalfeaturesandlocationofdeepseismicreflcciionprofile该测线的南北两端地势较高、中向地势相对

22、较低.地势最低处位于消河附近,海拔高度约为400m,最高处位于测线的东南端,海拔高度约为600m.另外.沿深反射测线近地&地层岩性也有较大的变化.测线桩号013km为秦岭山前地带，地表沟坎非常发育.，近地表岩性主要为粒径大小不等的卵石层与粘土的混合物.在洋河和渭河附近.近地&岩性多为较以的沙层.而在测线桩号53km以西.地势相对平坦.近地表地层岩性多以粘土层为主.测线两端的高程一般大于450m.测线中部的高程位于380450m之间.测线桩号0m的海拔高度为642.04m.最低点位于消河河道内(桩号43.7243.76km).其海拔高度为385.24m.3数据采集和处理深地震反射

23、剖面的现场数据采集采用道间距40m、最小偏移距0m、成大偏移距3200和6400m、接收道数240道、覆盖次数3040次；为了旅顾浅部的底层反射和有利于倾斜界而成像采用r排列1«间激发.双边不对称零偏移距接受的工作方法.地震波激发采用钻孔爆破震源.根据试验结果为r保证地震波的激发能w.特别是为r提高深层反射波的信噪比.钻孔深度一般为2025m.单炮激发为依24kg.当测线的某些地段上因地质条件变化.钻孔深度不能达到设计要:求时采用r23孔组合的激发方式，单炮组合药量1824Kg.地震仪器采用T德国DMT公司生产的SUMMIT数字地震仪.该仪器具有性能稳定、记录频带宽、动态范围大的定点

24、.采样率2ms,记录长度16s,这样的记录K度叫满足记录到来自Moho而反射的来求.数据处理采用FOCUS地震反射处理系统其数据处理流程和方法主要包括静校正、时变带通波波、二维倾角滤波、时变谱白化、正常时是矫正(NM()、倾角时差矫正(DMO)、共中心点叠加(CMP)、剜余静校正和叠后去噪等.速度分析对伏得艮好的反射剖面图像至美重要1,4,5.资料处理时.发现来自中下地壳反射波的速度潜离散程度很高,雄以用常规的速度分析万法确定合理的登加速度为此本.作利用本区已宥的深钻孔波速资料作为相应深度上的登加速度.剖面叠加效果有明显改善.DongxizhangDingzhouvillageRailwayW

25、cihcriverFcnghcriverHighspeedringDarenvillageBcikuduoNW渤山口饮路渭河祥河46000I4000034(0030000w朱即米定周村60000|54000SEDistancekin0.000.5()1.001.502.002.503.0()3.504004 505 0()5.506 00:6.SO:7.0()7.50X.()()绕城高速大仁村北堀垛2D0001000060001-().0()0.501.001.50 2.002.50 3.003.50 4.004.50 $.005.50 6.006.50 7,007.50 8.00«

26、.509.009.50 10.0010.50 11.0011.50 12.0。12.50 13.0013.5()14.0014.50 15.00'1600mTfJ:K*SMoho4820mTg炉可q|-；'800mL”t600m审3L97S-天.、.-邳1580ni|土T、256()m扣侦】.-:,，二尺*'务耳-"、.二涔象芸涛廿裕卷-.-(1jAa沱斗签",K技寒利=或挺冷N.二.专-京二二，d,.X.50；9.0()诂950方1()00-10.50 -11.00"匚11-50-Moho12.0012.50-.-13.0()-13.5(

27、)-.-14.0()14.5015.00取得高质魅的深地震反射剖而图像是深地震反射探测的关键.本次在西安坳陷获得的深地艰反射叠加时间剖面具有高的信噪比,图2即为本次深地震反射探测获得的深反射CMP叠加时间剖面.山图2可以看到.该剖面经过地区的地充内部和上地帽顶部含有K富的反射信息.揭示了该区整个地壳的精细结构.4地壳结构图像和构造在本次深地震反射探测获得的深反射CMPk加时间剖面（图2）的基础上，做出了地壳精细结构的解释剖面见图3.剖面经过地区的地壳内部含有E富的反射信息图2和图3清楚地揭示了该区整个地壳结构的辑本什架,反映出r明显的纵向分带和横向分块的地质结构特征.下面按照上地壳、下地壳壳幔

28、过渡带三个部分予以描述.4.1剖面上部的反射波组特征及地质分层从图2深反射登加时间制面图可以看出,在剖面双程到时TWTI4.5s以上（浅）的部分，剖面揭示K多组反射能ht强、横向连续性好、起伏变化形态明显的地层界面反射.只有明显的沉积盆地反射特征.在剖面水平向上.多组能ft较强的地层反射由浅至深还&现出r明显不同的深浅地层分层与错断的结构特征.剖面桩号50km以北，连续性好的强反射n北向南倾伏.沉积层底界反射的晶大时深位于双程到时TWT2.2S左右；剖面桩号18km以南.连续性好的地层反射自南向北倾伏强反射终止的蚁大时深位于TWT2.5s左右.削面桩号1850km之间,反射波同相轴数目

29、自剖面的南北两端向剖面中部逐渐增多.旦所有的地层反射均向n剖面的中部倾伏表明在剖面桩号1850km之间应为一个沉积盆地.盆地中心大约位于剖面桩号35km左右.盆地深部构造特征卜分明显.而剖面上多组地层反射波同相轴出现的能hl变化和反射波组或波系出现的明显错断反映了断裂的存在,局部地段I：多组同相轴被断层切割.地层显得较为破碎.OongxuhangDmgzhouvillageRailwayWciheriverFenghcriverHighpeedRingDarenvillageBeikuduo北桐嫌Distancekm600000.0()0.501.001.502.002.503.003.504

30、.004.505.005.506.00I6.507.00Z7.50Sf8.00"8.50、9.00*9.5010.00-10.50；II.00vfr.11.50 12.00一12.5O-.13.00嚎13.5()，14.0().1450I5.OOS5400046000汗河绕%高速4000034,0030000100000.016.7935.0344.29Moho.F6-'切上匕.-根据剖面所揭示的地层反射波组特征、本区钻孔分层资料和资料处理时获得的地震波速度资料，对深地震反射剖面TWT44.5s以浅的一些主要物性分界而反射进行了地质分层,分层结果在深地震反射CMP叠加剖面图（

31、图2）中分别用TQ、TN1、TN2、TE和Tg标出.其中TQ解样为第四系覆翌层的底界,TN1、TN2为新近系地层的反射波.推测TE为古近系地层的底界，反射波Tg可能来自结品基底的顶面.4.2剖面中部反射带特征图2中可看到，TWT5s以下的部分，剖面反射波特征、界面反射性质和反射波组构与剖面浅部相比是明显不同的.在TWT5s以上，剖面上的地层反射波大多表现为23个在横向上能被连续追踪的强反射相位，且界面起伏变化形态清楚.而TWT5s以下的部分，出现在剖面E的是几个波组能量变化较大、在横向上并不稳定的多相位复合反射界面，在图中分别用C、RA、RB和Moho标出.在图2中，这些界面分别出现在56s（

32、界面C）、7s（界面RA）、8.59s（界面RB）和1012.5s左右（界面Moho）.经过资料处理和计算，求得这儿个界面的深度分别为：10.513.5km（界面C）、20.3-21.5km（界面RB）J6.834.3km（界面RA）和3236.7km（界面Moho）左右.由这几个反射界面在剖面横向上的分布特征来看，界面C（康拉德面）的反射能量相对较强，且横向起伏变化较大，在剖面的两端它出现的时间约始于TWT5s（对应深度约为10.5km）,剖面桩号约35km左右，其深度约为13.5km；界面RA在深地震反射剖面的南端点约始于TWT7s（对应深度约16.8km）,向北倾斜，在桩号约34km处，

33、RA与Moho反射带发生干涉；RA是桩号34km以南的下地壳中的强反射带，形态与其下部的Moho界面相似.可以这样认为，在桩号34km以南，C界面以fl为上地壳，而以下至Moho界面的地壳，则被RA界面划分成为中地壳和下地壳.界面RB虽也是C界面下的下部地壳的反射带，但在剖面上的特征并不非常清楚，在剖面桩号35km以北只能看到它的大致形迹，其反射能量相对较弱，说明与RA不是同一组反射带，RB可能是俯冲时期华北下地壳反冲的遗迹，对应深度约为2425km.4.3莫霍反射带特征在本次西安地区的深地震反射工作所获得的激发波叠加时间剖面图上，壳幔过渡带的波组同相轴表现为一套小尺度的、彼此近于平行、相互结

34、合平整的同相轴序列所组成的叠层结构，它在图2中的西北端大约在TWT11.2s左右开始出现，对应壳幔过渡带的顶界面深度约为33.534km左右；而在剖面的东南端，Moho反射带出现的时间约为TWT10.5s,对应顶界面深度约为31.532km；Moho界面在图2中的同相轴叠层在剖面纵向上的TWT持续时间约为11.5s,对应壳幔过渡带的厚度约为34.5km.这清楚的表明，在西安地区，对应的的壳幔分界并不是一个简单的，地震波速度出现阶跃的单一界面，而是表现为具有一定延续时间的、其厚度约为34.5km的薄层，并连续构成的速度缓慢变化的登层结构.西安地区壳幔分界的明显特征还表现为剖面中部分反射体的突然消

35、失，在壳幔过渡带之下，上地幔顶部只见有个别片段性的弱小反射.本次工作探明（由图3可看到）：西安坳陷下部的Moh。过渡带的顶面深度约为3233km,在深地震反射剖面上出现的持续时间约为1.21.5s.Moh。过渡带与本次工作所做的的宽角反射/折射剖面的二维地壳速度结构剖面上的Moho面对应位置的地震波速度的梯度变化带也有着好的对应关系.4.4断裂特征根据深地震反射剖面所揭示的地下构造特征、剖面反射带性质和反射界面形态，对图2的反射波登加时间剖面的同相轴进行了断裂构造分析与解释，兵结果见图3.由图3可看出，剖面经过地区的断裂构造非常发育，根据剖面浅部的反射波组特征和剖面下部的时间同相轴延伸性质和横

36、向上的形态变化，在剖面上共解释了11条特征明显的断裂（F1F11）.剖面桩号10.2km左右为断裂F1,该断裂具有西北盘下降、东南盘上升的正断层属性，剖面上断裂F1倾向北西，它向上错断了第四系覆盖层的底界，向下错断TN、TE和Tg同相轴序列，并以铲形方式延伸到大约8.5-9km的深度上与断裂F5归并.从断裂F1在剖面上出现的位置来看，断裂F1应是余下一铁炉子断裂在深地震反射剖面上的反映.断裂F2、F3和F4在剖面上出现的位置分别位于剖面桩号14.2km、16.0km和17.5km左右，这3条断层均向北西方向倾，旦为正断层.因受这3条断层的影响，使得剖面桩号约1417.5km之间的同相轴波组在T

37、WT0.52.5、,大约3.5km宽的范围内出现有较大的水平向的形态变化，具体表现为：1）该区段内的地层反射连续性变差、能量变弱，断层F2和F4为强、弱能量变化的分界；2）反射层TQ、TN和TE在该区段内出现自南东向北西的阶梯状，同时断层F4还是TQ反射面形态发生突变的分界点.另外，这3条断层的断层面形态和错断深度也是不同的.其中，断层F2的断层面为铲形，该断层错断了第四系覆盖层的底界，向下大约在深度8km左右归并到断层F1上.断层F3和F4在剖面上表现为面状正断层形态，并大约在深度5km左右归并到断层F2之上.区域地质资料表明：在深地震反射剖面桩号1222km之间为长安一临潼断裂带，该断裂带

38、主要由3条断层组成.从位置来看，深地震反射剖面所揭示的断层F2应对应于牛角尖一大鲍陂断层，F3对应于肖家寨一神峪寺沟断层.F4对应于斜口一月登阁断层.在深地震反射剖面的南东端，根据剖面上TWT24s之间出现的倾斜反射和Tg反射波出现的清晰的不连续和断错推测可能存在有一条至少错断了基底的断裂，该断裂在剖面图上用F5标出.断裂F5在剖面上向北倾，如顺着剖面上强、弱反射能量变化的分界向下追踪，该断裂向下的延伸可追踪至深约13.6km的C界面（康拉德面）附近.遗憾的是，由于测线的东南端地表大面积存在着较哼的卵石层，加之秦岭山前陡峭山体的存在无法布设地震波激发点和观测排列，因此，在剖面上还看不到断裂F5

39、的浅部构造图像，但根据该断裂向上的延伸趋势分析，推测该断裂在近地表的投影点位置应在秦岭北侧的由前一带.可以认为，深地震反射剖面上所显示的断裂F5可能是秦岭山前断裂在地下深部的构造图像.断层F6和F7分别位于深地震反射剖面桩号km和33km左右，图3中，这2条断层相向而倾，在断层F6和F7之间，TWTO.5s6.0s范围内，地层下降，呈地堑状.由图可以看出，断层F6和F7在深地震反射叠加剖面上的特征是非常清楚的，在剖面桩号25.5km和33km附近，剖面显示出了以断层为界的、两侧同相轴具有不同能量:和不同地层倾向的地层反射特点.断层F6以南，所有的地层一律向北倾伏，而在断层F7以北，地层界面产状

40、近于平坦.在断层F6和断层F7之间.地层出现下凹，在靠近断层一侧，反射波能量变弱.由剖面反射波组特征分析，尽管断层F6和F7均错断了第四系覆盖层的底界，但它们向下的延伸深度不同，断层F6错断TQ、TN、TE和Tg反射面后，向下延至深约13.6 km的C界面（康拉德面）附近，而断层F7则在深度约8.59km左右终止到断层F6上.断层F8位于剖面桩号44km左右，该断层仅错断了TE和Tg反射波，向上无错断新生界地层.断层F9和F10分别位于剖面桩号46.2km和51km左右.从CMP时间叠加剖面TWT0.5ss的反射波同相轴序列特征分析，F10应是本剖面揭示的一条规模较大的断层.从位置来看，它应是

41、渭河断裂带的北支断裂.断层F9的规模明显小于断层F10.断层F9错断了第四系覆盖层的底界反射波TQ，约在深度3.23.5km左右归并到断层F10上.在剖面上判定断层F11的主要依据是桩号55km下方Tg反射波的凌乱以及倾斜反射波的出现，从剖面反射波场特征来看，找不到该断裂向新生界地层内部延伸的可靠证据，因此，该断裂应是一条错断基底的断裂.5结论和讨论5.1西安坳陷深达78km左右，几何形态近似盆状，其新生界地震反射分层不少于6层，在测线桩号51km、1418km处被渭河断裂带、临潼一长安断裂带明显错断，主断裂倾向分别为南和北，最终归并于C界面.结晶地壳内反射界面C深度约1014km.桩号38k

42、m以北，莫霍顶界深度约33km,莫霍过渡带厚度约79km；以南，莫霍顶界深度从南到北约从31km加深到42km,莫霜过渡带厚约67km.以桩号3335km的南北两侧»Moho过渡带反射还表现出了明显不同的反射组构，桩号33km以北，Moh。过渡带反射表现一系列产状近乎水平的登层结构，而在剖面桩号35km以南，Moho过渡带出现北倾的反射，并与附近的反射事件RA发生干涉.很明显，桩号3335km下方，Moho面出现了明显的错断.从这些现象推断，此处应该存在一个高角度的深大断裂，断距达710km左右，初步认为倾向南.5.2有学者认为汾渭裂谷系是由岩石圈硬块开裂所致，汾渭裂谷系岩浆活动微弱

43、，仅东北端大同盆地有基性玄武岩喷发.上述这些特点表明，汾渭裂谷系与地幔上隆关系不大，主要受构造作用影响使岩石圈发生伸展而形成8】.而深地震反射剖面也显示，Moho反射带在西安坳陷下方即桩号3335km下方以北近乎水平的叠层排列形态，似乎表明了该地区上地幔高温物质的上涌和岩浆侵入不活跃.该区Moh。反射带的横向间断、高角度的深断裂以及中下地壳内部存在的一些多相位的反射波组带反映了该地区近期构造活动的深部特征.而壳幔过渡带表现为大振幅、强反射的一系列近水平分布的反射叠层，这一特征在深地震反射剖面桩号33km以北的剖面段上反映的非常清楚.这些现象说明在西安坳陷的下方附近，可能或在新生代以来不存在地幔

44、物质的主动上涌.5.3张国伟等人认为，秦岭在渭河断陷形成之前.是大幅度向北逆冲的这与本剖面反映出的上部断裂都为正断，而下部则存在深大俯冲断裂相一致.本剖面反映出的.具有重要意义的是：剖面34km以南，Moho面呈现低角度北倾、而34km以北，Moho面则呈现近水平产状；同时，整个剖面反映出盆地南缘即秦岭褶皱带Moho面呈俯冲形态伸展至渭河盆地下方的Moh。面以下，而盆地下方即鄂尔多斯块体南缘的Moho面则呈水平形态.这种形态的特殊性，反映出秦岭造山过程的复杂性，应与之前所作的，在盆山耦合位置的深地震剖面工作的结果作对比研究.结合本次在本地区所做的地震宽角反射/折射剖面，Moho界面形态为盆地下

45、部上凸，深度约为3236km,而在与盆地相邻的秦岭与鄂尔多斯地块则分别约为39和44km左右，呈现'均衡补偿'形态，与张中杰对中国多个地块和盆地所做的深地震剖面的分析研究结论知吻合.另一方面,作为精度更高的深地震反射剖面，此次工作的结果是否可作为陆内俯冲的形态证据？可以作为一个问题被提出，并结合同期所做的大尺度的宽角反射/折射剖面作进一步研究和解释.同时，该Moho面的俯冲现象，是否为商丹缝合带的洋壳向鄂尔多斯地台俯冲的深部证据？本剖面清晰的反映了渭河盆地西安坳陷下方的深部精细结构，这对于系统研究秦岭造山带现今的三维结构及陆内造山过程、华北块体与华南块体的拼合以及探讨其动力学特

46、征，进而探索大陆形成、堵生、分离、拼合、演化、成因及动力学等大陆板块构造和大陆动力学等基本问题的解决有重要意义K29J.5.4本次深地震反射剖面调查出秦岭山前、渭河以及莫霍深部等11处断裂.这些深浅断裂的存在以及地壳的上部为正断而下部为逆断的复杂组合形态，特别是莫霍断裂的存在，表明该地区地壳活动性很强,是未来强震发生值得注意的地区.致谢中国地震局地球物理勘探中心实施了本次深地震反射探测.他们严谨细致的工作取得了高质量的探测成果，在此致以真挚的感谢.同时，也感谢两位匿名评审老师提出的意见和建议，使本文的质量得以提升和完善.参考文献(References)D1严阵.渭河谷地第四纪旋转大断裂.中国第

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