青藏高原重力场特征和地壳构造

本文利用布格重力异常图,结合其它地质和地球物理资料,探讨了青藏高原区域重力场和剩余重力场特征及所反映的地壳构造。     

河北省铁矿分布与重磁场特征的关系

在河北省铁矿资源潜力评价及成矿预测中,对重力场、磁场特征进行了总结和归纳,认为规模较大的航磁正异常主要是出露或隐伏侵入岩基的反映;大面积分布的低缓正磁异常区则主要反映了太古宙变质岩系或基底隆起的边缘,沉积变质型铁矿主要密集分布在此区域;负磁场区主要出现在中上元古界、古生界碳酸盐岩和中生界酸性火山—沉积岩系;强度高、梯度大、或有明显负值伴生的局部磁异常则可能是磁性铁矿的反映。从重力场特征看,磁性铁矿主要分布在布格重力异常的梯级带或异常扭曲处,以及正、负异常的交界处,这些地方多与地质构造强烈变形密切相关。只有对重磁场进行深入地质剖析,结合典型矿床上建立的识别标志进行对比分析,才能得出一个符合客观实际的地质解释。     

基于卫星重力异常的南海南部中生界反演

已有钻井以及地震资料揭示南海南部海域广泛发育中生代地层。为了进一步了解南海南部中生代地层的分布特征及油气地质意义,本文利用最新的卫星重力数据反演中生界的深度和厚度。首先,采用重力场正演技术消除海水的影响,获得南海南部布格重力异常。其次,为了消除新生代沉积层的影响,将新生代沉积层划分为0～3、3～6、6～10 km 3层,并根据前人在南海获得的密度与深度的关系,采用变密度Parker正演方法计算新生代沉积层产生的重力影响,并将其从布格重力异常中减去,从而获得前新生代重力异常。在此基础上,采用小波多尺度分解技术,消除深部莫霍面以及局部岩体重力的影响,从而计算得到反映中生界的重力异常。最后采用三维Parker变密度界面快速反演技术获得南海南部中生界深度和厚度。反演结果与已知中生界钻井具有较好的对应。南海南部地区中生界主要分布在礼乐滩、巴拉望岛北部和万安地区,厚度分布小于9 km,其他大部分地区中生界厚度小于1 km或者不存在中生界。其中中生界在礼乐滩地区最为发育,其次在巴拉望岛北部也广泛发育。结合前人在该区域的油气地质条件研究成果,认为南海南部海域礼乐滩地区中生界具有较好的油气勘探前景。     

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。     

华南陆块均衡重力状态及其地质意义

重力均衡是一普遍的地球物理现象, 可为区域深部构造、岩石圈形变、地壳结构以及应力场状态研究提供参考信息, 是研究地壳内部结构和划分大地构造单元的重要方法之一。华南陆块是欧亚板块重要组成部分, 也是我国矿产资源“大粮仓”, 虽然对华南陆块的研究已持续近百年, 但在构造、成矿等诸多地质问题上仍存在较大争议。为了解华南陆块均衡程度及其对构造、成矿的影响, 本文尝试从均衡重力异常和均衡深度异常两个方面来探索。首先利用卫星布格重力计算得到了均衡剩余重力异常, 然后利用高程和壳幔密度差计算了均衡深度异常。结果表明华南陆块大部分区域地壳处于均衡状态, 相对正均衡异常主要位于东部沿海地区和武陵山一带, 相对负均衡异常反映了秦岭—大别造山带、江南造山带及华南陆块西缘造山活动。地震多沿正、负均衡深度异常的转换带或梯度带发生, 认为这些地带通常为深部构造转换部位, 应当成为地震活动研究关注的重点区域。均衡剩余重力异常也间接约束了不同类型金属矿床分布, 正均衡剩余重力异常区多分布地幔来源金属矿床, 而负均衡异常区则多产出壳源相关金属矿床。     

用窗口平均法进行重力异常划分的可行性

在进行重力异常解释时，根据测区重力地壳模型分析结果，为了分离出由不同深度的地质因素引起的重力异常，根据测区重力地壳模型分析结果，主要采用七种不同边长的正方形窗口平均法进行了重力场的划分试验。结果表明：使用不同边长的窗口平均法可以将布格重力异常分解为由深部场源引起的一级区域异常、中深部场源引起的二级区域异常及浅部场源引起的二级剩余异常等三部分，达到了分离布格重力异常的目的。在深部资料很少的青藏高原地区进行重力异常推断解释时，本文所示划分重力异常方法极具参考价值。     

中国境内沿北纬40°剖面的重力异常正演拟合及地质解释

在中国境内沿北纬40°截取了长剖面,对布格重力异常和卫星重力异常进行了正演拟合计算,并结合新的大地构造划分作了初步的地质解释。结果表明:古老的陆核、原地台、地台和地块等稳定地区内部的密度值横向变化小,年轻的褶皱带等活动地区内部的密度值横向变化大。各个构造域边界的地壳消减对接带,布格重力异常反映不明显,而卫星重力异常对应较好。布格重力异常与卫星重力异常的正演拟合结果不同的地区,其地壳和上地幔的密度分布有较大的差异。这些重要结论有助于寻求卫星重力异常与布格重力异常的在机制和应用上的共性与差异,以便达到对两种重力异常的本质有更进一步认识的目的。     

东昆仑地区地球物理特征与矿产资源分布

利用东昆仑地区的区域重磁场及深部地球物理信息,研究探讨了地球物理特征与矿产资源的关系。贯穿研究区的重力梯级带反映了地壳深部构造的深大断裂带,该梯级带与昆中断裂对应,它不仅是划分构造单元的边界,而且与地壳构造运动的性质及岩浆活动、矿产分布等密切相关。研究区航磁异常区以东西向、北西向和北东向为主,异常呈交叉及串珠状分布。沿重力梯级带及航磁异常周围形成一些具工业价值的矿床。深部地质与地球物理资料揭示了该区地壳与上地幔密度分布的不均匀性及其速度结构差异。深大断裂的发育对该地区金属成矿区带的分布起到了控制作用。     

2019年甘肃夏河Ms5.7地震前后重力场异常特征分析

地震的孕育发生过程伴随着构造运动、物质迁移和密度变化,将引起地球重力场变化,流动重力重复观测有可能捕捉到与地震孕育有关的前兆信息,从而为中短期地震预测提供重要依据.基于南北地震带2017-2020年的流动重力观测资料,获得了甘东南地区的区域重力场时空变化图像,分析了区域重力场动态变化及其与2019年甘肃夏河Ms 5.7地震发生的关系.结果 表明:①震前测区重力异常变化等值线与临潭—宕昌断裂走向基本一致,且在震中附近出现四象限分布特征,夏河Ms5.7地震发生在重力高梯度带和四象限中心附近;②地震前后区域重力场经历了"区域性重力异常—四象限分布特征—反向变化发震"的时空演化过程;③九寨沟地震的发生可能引起附近断层区域应力场的调整,从而加速了夏河地震的发生;④区域重力场时变与临潭—宕昌断裂在空间上有较好的对应,综合分析可认为该次地震的发震断裂为临潭—宕昌断裂.     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

应用地球物理资料研究中国深部地壳构造及矿产分布

利用重力、磁力异常及地质资料讨论了中国古板块划分。用二维和三维方法及各沉积盆地新生代厚度资料计算其重力效应,并从1∶100万布格重力异常中消除其影响,得出深部重力异常。用作者提出的反演三维密度界面的质面系数法,华南地区还用变密度的三维质面系数法反演重力资料得出中国地壳构造图。研究了石油及某些金属矿与地壳构造的关系,得出地幔上隆区与大沉积盆地相对应,为油气田远景区;地幔陡坡带、大重力梯级带、各古板块或块体交界地带,特别是地幔陡坡带、重力梯级带受到不同方向深断裂干扰而发生扭曲地区,对某些金属矿成矿务件尤为有利。指出中国中部地区,即西安—宝鸡—天水—陇西至若尔盖—平武—汉中—安康—西安—带及其所围地区为金、铁、铜、铅锌等金属矿产远景区。     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

松辽盆地布格重力异常小波多尺度分解与解释

松辽盆地是中国东北盆地群的代表性盆地之一。松辽盆地及其邻区的布格重力异常分布特征以北东—北北东向为 主,其次为东西向,重力场分区分块特征明显,显示了明显的拼贴构造背景,依据布格重力异常特征对研究区构造单元进 行分区,共分成松辽盆地异常区、大兴安岭重力梯级带等 5 个特征区。利用小波多尺度分解方法对松辽盆地重力场进行分 离,选择最佳的分离阶数(4 阶),随后利用对数功率谱确定每阶异常的视深度,提取区域异常,分层研究地壳顶部(D1G)、基 底(D2G,D3G)及深部密度界面(A4G)的起伏特征,共圈定基底凹陷 14 个,并绘制了研究区的 Moho 面埋深图。地球物理特征 揭示了松辽盆地的深部构造,为研究盆地油气勘探及构造演化提供了重要依据。     

全国铀矿资源潜力评价重力数据处理与研究

通过对全国39个铀成矿带和29个预测区的重力数据处理、重力异常提取、地质构造推断,为全国铀矿资源潜力评价提供了构造单元、断裂构造、岩体范围及深度、盆地范围和地层结构等预测要素。总结了铀成矿环境的重力场特征,与热液成矿作用有关的铀矿（花岗岩型、火山岩型、及部分碳硅泥岩型）主要位于区域重力场从高场向低场过渡的部位或偏向低场区域,主要成矿要素花岗岩岩体、火山盆地均表现为重力低场;大型砂岩型铀矿成矿盆地位于区域重力场的高场区域,而蚀源区则为低场,盆地边缘或内部的隆起区一般位于剩余重力高场区;与上述各类型铀成矿有密切关系的断裂构造在重力场中显示为梯度带、不同性质重力异常的分界线、串珠状异常或条带状异常。     

黔中—黔东南地区深部地质构造和“黔中隆起”重力异常初步解释

本文以布格重力异常中分离出来的区域重力异常为主要研究对象,结合黔中－黔东南地区的地质,物化探资料,提出了区内可能存在四条大断裂;首次揭示了“黔中地块”之下,有一个低密度体,可能酸性侵入岩体,又据他人建立的地壳３层重力理论模型,拟合该区区域重力场的变化,进一步证实这一地区地壳属于大陆型地壳的范畴等。     

内蒙古索伦镇-扎兰屯段重力梯级带的重磁场特征

内蒙古索伦镇-扎兰屯段重力梯级带属中国东部大兴安岭重力梯级带的一段,其地质成因存在不同观点。根据最新的区域重力资料,结合航磁及深部地质-地球物理资料,对该段重力梯级带的重磁场特征进行了分析和解释。结果表明,研究区重力场总体呈现西低东高、中间陡变(梯度大)的特点:磁场西部为低缓负磁场背景上的低变化磁场,中间重力梯级带为正磁场背景下的剧烈跳变强磁场,东部为以高幅度负磁场为主;重磁场的特征与本区构造单元的展布密切相关,重力梯级带的重磁场及地质特征尤为鲜明,该重力梯级带为大型断裂带系及深层构造带的地球物理场响应。     

基于布格重力异常小波多尺度分析方法研究首都圈地区构造特征

首都圈地区是中国大陆东部构造极为复杂的地区之一。本文利用首都圈地区布格重力资料,采用小波多尺度分析方法对布格重力异常信息进行了局部场分离,对场源在横向及纵向上所产生的异常现象进行了多层次的分析,将这些现象与地质构造环境建立起联系,对其产生原因给予了地质上的充分解释。重点对小波变换细节图中存在的规模较大、特征较为明显的两条NE向及一条NWW向布格重力异常带进行了深入分析,对异常所揭示的构造现象在地壳不同深度的展布特性等进行了研究。研究发现,3条布格重力异常分别反映了华北地区的3条构造带,分别为太行山前构造带、沧县构造带以及张家口-渤海构造带,每个构造带分别由次级隆起、凹陷以及断裂构造单元组成。研究认为太行山山前断裂带为深大断裂,构成了华北裂谷盆地与太行山隆起的地球物理分界,沧县构造带与张家口-渤海构造带新生代以来仍具有一定的活动性。其中在两条NE向构造带与NNW向构造带的交汇区域,地壳结构最为复杂,形成了两条非常重要的地震带,在今后的工作中需要重点关注。通过研究,对首都圈地区构造体系及地壳结构有了深入认识,为进一步研究华北地区壳幔结构提供了参考。     

中国大陆岩石圈结构篱笆图及其说明——10条GGT地球物理资料

利用中国陆地 10条GGT地球物理资料编制中国岩石圈篱笆图 ,并加以说明。通过对地球物理特征和地质学分析 ,认为以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带和青藏高原周边重力梯级带为界 ,可把中国陆地划分 3个岩石圈构造单元。中国陆壳既有三分结构也存在二分结构 ;对地壳中存在的低速带、高导带和天然地震带进行了划分。以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带为界 ,两侧盆地具有不同的地球物理特征 ,这些特征与构造运动、均衡调整过程有关。莫霍面几乎遍布全国 ,它具有内部结构。下部地壳底部存在的地球物理异常与莫霍面有关 ,也可能与岩石圈地幔的变化有关。     

利用重力场研究东北地区断裂分布及构造分区

为了深入研究东北地区断裂分布及构造分区,利用全国1∶2 500 000布格重力异常图,分析了泛东北地区（包括东北3省及内蒙古自治区的东北部分地区）的区域重力场特征。利用布格异常变化形态,并参考地质资料,在研究区内划分出岩石圈断裂14条,壳内断裂11条。根据大兴安岭和依兰—伊通两条明显的重力异常梯级带把研究区划分出兴安、松嫩以及张广才岭等三大重力异常区,在划分断裂和分析重力场特征的基础上进行了构造分区。其研究成果为认识和研究泛东北地区油气与矿产分布提供了重力场方面的依据。     

甘肃省李坝金矿田上的地球物理特征

甘肃李坝金矿是中秦岭褶皱带上一个典型的特大型金矿田，研究其区域和矿区的地球物理特征，对寻找该类矿床具有十分重要的意义。通过对礼岷地区区域重力场、磁场和李坝矿区电、磁场的特征的总结，结合地质成矿模式，提出了该区金矿地质-地球物理模型，该类矿床找矿预测的地球物理标志。