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.     

GPS高程拟合转换正常高的研究

通过对GPS测高与水准测量理论及其异同分析的基础上,阐述了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法,用少量GPS与水准重合点将GPS大地高直接转换为具有cm量级正常高的实现方法。实验结合黑龙江省虎林地区的地形特点,提出了用线性内插法、平面模型法和二次曲面模型法等来转GPS高程,证明在黑龙江省虎林地区可以通过少量且分布合理的水准点来直接求出该地区具有cm量级的正常高,且精度可以达到四等水准测量的精度要求,满足一般工程的需要。     

波数域重力归一化总梯度法中的圆滑滤波因子

讨论了波数域重力归一化总梯度法,提出在位场转换的向下延拓和求导过程中分别引入圆滑滤波因子,该方法增强了计算的可靠性和稳定性,扩大了可延拓深度;通过模型实验和数据分析,确定了向下延拓和导数因子中圆滑滤波因子指数参数的取值规律,指出了欲求地质体越浅(深),采用的谐波数越大(小)的地质体质心埋深与谐波数N之间的变化规律;发现了均匀密度三度背斜模型和非均匀密度储油背斜模型与二度模型相似的G^H场等值线特征,为地质体质心埋深计算及储油构造研究提供了思路。     

维纳滤波技术及其在新疆地区重力场划分中的应用

基于维纳滤波原理,应用多层格林等效层模型模拟实测重力场的径向对数功率谱,采用改进的格拉姆-施密特正交化方法计算功率谱密度函数,确保了数值的稳定性,得到了较为满意的结果。通过理论模型实验,证实了利用维纳滤波方法提取深部场时可以保证低频成分不衰减的功能,能够较为精确地提取区域异常,从而实现频率域中位场的分离。运用维纳滤波方法对新疆地区布格重力异常进行了分离处理,获得了基于最佳滤波原理计算的新疆地区区域重力异常,并根据新疆地区布格异常和区域场特征,划分了9条深大断裂和5个一级构造单元。     

黑龙江省东部当壁镇-宝清县综合地球物理剖面的地质解释

依据作者2005年在野外布设并实测的黑龙江省东部当壁镇-宝清县（简称DB02）地球物理（主指重力与电法）剖面资料,分析了研究区的地球物理场特征。根据重力欧拉反褶积计算成果并参考电性资料,DB02剖面内可划分出9条断裂、7个构造分区,并对沉积基底及油气远景区进行了计算和预测。结果表明:勃利盆地东部电性中低电阻率区不利于生油,而是一个寻找煤层气的有利地区;宝清坳陷上部有推覆构造,下部低阻区是寻找油气藏极为有利的构造区。     

利用重力归一化总梯度及相位法研究断裂构造

用波数域的位场转换和快速傅立叶变换理论研究重力归一化总梯度和归一化相位;在波数域向下延拓和导数计算的滤波算子中,分别引入圆滑滤波因子,抑制了向下延拓计算中对噪声干扰的放大作用,增加了计算的稳定性;利用改进的方法,计算并阐述了4种断裂构造GH场等值线和相位曲线的变化特征;别列兹金重力归一化总梯度法中极大值理论在研究断裂构造中具有局限性,对于无限延伸断裂构造,应根据GH场等值线的走向、形状的特点,结合归一化相位曲线的转折点确定断裂空间位置.     

基于三角元法计算三度体球冠模型的重力异常

提出利用高斯公式将体积分变成包围该积分域的全表面积,应用一系列三角形拟合计算表面,然后通过格林公式把对每个三角形的面积分变成对三角形每边的线积分之和的三角元法来计算三度体球冠模型重力异常,同时给出了合理的计算方案。计算了均匀密度球冠模型和非均匀密度球冠模型在水平地表面的重力异常,得到了2种模型的平面异常图。最后通过选择均匀密度球体作为误差对比的对象进行误差分析,验证了该方法的可行性以及计算结果的可靠性。     

中国东北地区重力场研究——利用改进的三方向小子域滤波划分主构造线及大地构造单元

利用重力异常进行大地构造单元的划分是区域重力资料处理与解释的重要任务.为了精细地划分中国东北地区大地构造单元及其分界线位置,对三方向小子域滤波进行了改进,探讨了改进的三方向小子域滤波的合理性.利用小子域及改进的三方向小子域滤波对研究区布格重力异常进行处理,并与欧拉反褶积反演结果进行对比分析.结果表明,改进的三方向小子域滤波在识别平面断裂的应用中具有更好的效果.综合分析东北地区布格重力异常特征、小子域和改进的三方向小子域滤波结果,划分出延续性较好、规模较大的断裂18条.对研究区重力异常进行了分区,描述了一、二级异常的分区特点,给出了东北地区大地构造单元的基本格架.黑河-齐齐哈尔-白城等重要构造线平面位置的确定突破了传统的重力异常分区模式,指出东北地区NE向构造具有走滑特征,且走滑距离具有由西向东逐渐增大的特点.     

识别断裂构造的DCT法

为了提高欧拉反褶积(Euler法)的反演精度,提出基于DCT的Euler法确定断层断点位置的反演方法,从理论上给出了基于DCT的Euler齐次方程,指出异常导数的计算精度是影响Euler法反演精度的核心问题.台阶模型实验证实:用DCT法计算的重力异常垂向一阶导数的最大误差为0.460×10-9/s2,均方差为0.189×10-9/s2,水平导数最大误差为0.182×10-9/s2,均方差为0.028×10-9/s2,与DFT法相比,其计算的异常导数具有很高的精度.通过对正演模型的计算,确定了基于DCT的Euler法模型反演的位置为台阶断面的中心点位,与理论点位相对应;在反演模型实验中,证实了DCT法具有较高的反演精度,同时在实际应用中,进一步验证了该法的可行性、实用性和准确性.