基于重力数据的断裂构造识别及其在武威地区的应用

为查明青藏高原东北缘武威地区沙漠腹地区域断裂构造展布特征,笔者采用区域性断裂在重力异常场和剩余重力异常场的识别标志,结合小子域滤波联合总水平导数法,对武威地区区域性断裂的浅部信息进行提取,精细刻画断裂发育特征,并通过地震反射剖面结果进行验证。结果表明,研究区整体发育北西向、北西西向和北东向3组断裂构造,其中新识别出F₁、F₂两条北东向断裂,并对F₄断裂西段走向进行了修正。断裂的空间展布特征约束了武威盆地的断裂构造格架,为该区域盆地划分及成矿等提供基础地质信息。     

重力调查在潍坊滨海区划分断裂和构造单元中的应用

本文通过对潍坊滨海区1/5万高精度重力数据的处理,提取出研究区地质构造的重力异常信息,结合地质资料分析得出:研究区布格重力异常宏观形态为"两高两低",划分出断裂构造9条;通过重力数据三维反演,对研究区内两个Ⅳ级构造单元边界和五个Ⅴ级构造单元进行了精细厘定,为研究该区区域地壳稳定性、地质灾害发育特征和深部物质的均衡状态等提供基础资料。     

用离散余弦变换（DCT）研究大庆探区外围DB1线重力场特征

基于DCT的重力异常数据处理正、反演方法具有较高的精度,计算方法稳定性优良。将基于DCT的重力异常水平一阶导数、垂向一阶导数、常密度单界面异常反演和Euler反褶积等正、反演方法用于大庆探区外围虎林盆地DB1线重力异常数据处理中,综合分析了该线重力场特征。利用基于DCT的Euler反褶积法反演出断层14条,分析了其中7条较深大断裂的性质。根据反演的结晶基底起伏情况和断裂构造剖面轨迹的基本特征,将DB1线划分为两隆两坳的构造格局,其中七虎林河断陷是由古新纪（E）断陷与早白垩纪（K₁）残余盆地组成的2个旋回（E+ K₁）的叠合盆地,而凯北坳陷为早白垩纪（K₁）的残余盆地。把敦密南北支2条断裂确定为虎林盆地控盆断裂,阐述了控盆断裂的动力学特征。     

天津市重力数据三维可视化反演建模研究

基于对天津市全区布格重力数据采用NVDR-THDR技术处理的基础上,对断裂体系、构造单元进行了判别和划分,并以Geosoft为平台,通过Visual C++软件接口的开发,实现了对天津市重力数据三维反演计算及可视化建模动态展示。通过模型截取剖面与实测数据拟合剖面对比,表明三维可视化模型是可靠的,能直观和真实地揭示地下地质体的空间展布。     

缅甸重要断裂的位置与特征

为了解周边国家的地质构造特征,经实地调研与前人资料整理,将缅甸构造单元边界确认为9条断裂.即：那加山-若开山逆冲断裂（F₁）、平梨铺-卑谬伸展断裂（F₂）、实皆-勃固右行平移断裂（F₃）、葡萄-格杜逆冲断裂（F₄）、英昆-八莫伸展断裂（F₅）、南坎-抹谷右行平移断裂（F₆）、曼德勒-垒固左行平移断裂（F₇）、锡当-三塔左行平移断裂（F₈）、孟宾-清迈逆冲断裂（F₉）.这9条断裂构成钦邦-若开邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₁）、西克钦邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₂）、蒙育瓦-勃生岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₁）、瑞保-仰光弧后盆地（E-N₁）（Ⅱ₂）、密支那岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₃）、八莫陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ₁）、毛淡棉陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ₂）、德林依达地块（Pz₂）（Ⅲ₃）、保山-掸邦陆块（C-T₂）（Ⅳ）、昌宁-孟连-清莱结合带（C-T₂）（Ⅴ）10个一级、二级大地构造单元的边界.     

缅甸大地构造单元的划分与特征

为合作开发周边国家矿产资源,在实地调研的基础上,结合前人资料的收集与整理,将缅甸的大地构造单元自西向东划分为5个Ⅰ级构造单元、10个Ⅱ级构造单元.具体是：①西克钦邦-若开邦结合带（E-N₁）（Ⅰ）,进一步划分为钦邦-若开邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₁）、西克钦邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₂）;②西缅甸-苏门答腊弧盆系（E-N₁）（Ⅱ）,进一步划分为蒙育瓦-勃生岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₁）、瑞保-仰光弧后盆地（E-N₁）（Ⅱ₂）、密支那岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₃）;③腾冲-马来半岛造山带（T₃-K）（Ⅲ）,进一步划分为八莫陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ1）、毛淡棉陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ₂）、德林依达地块（P_z2）（Ⅲ₃）;④保山-掸邦陆块（€-T₂）（Ⅳ）;⑤昌宁-孟连-清莱结合带（C-T₂）（Ⅴ）.这10个构造单元以9条断裂为边界.自西向东为：那加山-若开山逆冲断裂（F₁）、平梨铺-卑谬伸展断裂（F₂）、实皆-勃固右行平移断裂（F₃）、葡萄-格杜逆冲断裂（F₄）、英昆-八莫伸展断裂（F₅）、南坎-抹谷右行平移断裂（F₆）、曼德勒-垒固左行平移断裂（F₇）、锡当-三塔左行平移断裂（F₈）、孟宾-清迈逆冲断裂（F₉）.     

黑龙江省虎林盆地单元结构的地质-地球物理研究

采用基于余弦变换的重力异常向上延拓及常密度单界面重力异常反演方法对虎林盆地布格重力异常进行了处理,反演了基底深度。结合穿过盆地的重力和大地电磁测深剖面资料及俄罗斯一侧的阿尔昌盆地的地质资料,分析了虎林盆地地质-地球物理所反映的盆地南部和北部基底结构的差异性。研究结果表明：敦密断裂（由2支断裂组成）中的南支断裂倾向直立,走滑特征明显,控制着其两侧断块的走滑及盆地的形成和演化过程,为主干断裂;以其为分界线,虎林盆地由地质和地球物理性质完全不同的2个盆地（南部盆地和北部盆地）组成,北部盆地为大三江盆地的一部分,南部盆地则属于另外一个独立的盆地体系。     

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。     

滇西北永胜地区主要活动断裂与活动构造体系

位于滇西北断陷带东北部、程海-宾川断裂带北端的永胜地区上新世以来断裂活动强烈,构造地貌特征显著。永胜地区1:50000活动构造填图发现,区内共存在各类断裂14条。其中金官断裂（F₁）、永胜断裂（F₂）、木耳坪羊坪断裂（F₃）三者规模最大,活动性亦远超其他断裂,属于程海-宾川断裂带的一级分支断裂,其他断裂为程海-宾川断裂的二级分支断裂。构造地貌特征、错断地质体及擦痕统计等均指示区内断裂现今主要以伸展正断活动为主,根据活动性的差异可将其分为强、较强、中等、弱、极弱5类,其中金官断裂的活动性最强,垂向活动速率可达0.20~0.26 mm/a。对永胜地区主要断裂几何学、运动学特征的研究及动力学机制的讨论可知,永胜地区主要断裂在平面上构成向东突出的弧形旋扭构造体系,在剖面上表现为张扭性断裂常见的负花状构造;程海-宾川断裂带现今活动主要是在近南北向主压应力作用下产生的近东西向的伸展正断,并因为叠加了旋扭作用而具有一定左旋走滑。永胜地区的弧形旋扭构造体系及滇西北断陷带等均是在川滇内弧带顺时针旋转及南汀河断裂、畹町断裂与理塘断裂的走滑拉分共同作用下形成的。      

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的壳构造图。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...     

松辽盆地“T2”断裂密集带成因机制及控藏机理——以三肇凹陷为例

松辽盆地T₂反射界面高密度断层与扶杨油层油气"倒灌"运聚成藏关系密切,其成因机制备受地质学家关注,存在构造成因和水力断层等多种假说。本文系统研究了"T₂"断层几何学特征,认为该断层以南北展布方向为主、断距和延伸长度幂律分布、密集成带、与断陷期断层呈"似花状"组合模式、部分断层多期活动,该断层有别于超压周期性释放产生的非构造成因的多边断层,为典型的构造成因断层。T₂高密度断层和密集带的成因可以归结为3个因素: 1)坳陷期松辽盆地强烈拉张发生在青山口组沉积时期,泥岩低剪切强度导致构造破碎,是高密度断层形成的前提,2)基底-断陷期断裂、火山口和基岩隆起作为早期薄弱带,控制着坳陷期断裂的形成且密集成带,是高密度断层形成的根本原因。3)塑性泥岩在坳陷期发生水平拆离作用,导致断陷期断裂与坳陷期断裂上、下不衔接,T₂和T₁断层上、下贯通较少,这是造成仅T₂反射层发育高密度断层的有力保障。构造反转期三肇凹陷整体活动较弱,断裂密集带边界断层选择性活动,向上延伸到T₀₆ 反射层以上,反转期活动的断层正赶上青山口组烃源岩大量生排烃时期,这些断层为扶杨和葡萄花油层有利的通道断层,控制着扶杨和葡萄花油层油气的运聚成藏与分布。     

云南昭通盆地重磁特征及其地质意义

以区域重磁资料为依据,结合地质资料以及前人的研究成果,分析昭通盆地的重磁特征,对反映昭通盆地的重力低异常进行处理和解释。利用以重力数据为主的基底密度界面反演和剖面反演,详细揭露昭通盆地的基底形态、地层发育特征以及断层构造的展布,并在此基础上分析断层及褶皱构造在盆地的巨厚褐煤层形成过程中的控制作用,更进一步确定了其为构造坳陷型盆地。     

黔西北地区地球物理特征与铅锌矿控矿构造分析

黔西北位于川滇黔铅锌成矿域乌蒙山重力梯级带上,地质构造异常复杂,找矿前景巨大,但研究程度低。近年来,在织金五指山、赫章猪拱塘等地取得了大型、超大型铅锌找矿历史性突破,指示区内具有形成超大型铅锌矿床的潜力。根据区域重力、航磁、地质以及1∶5万地面磁测等资料,划定了区内的深、浅部断裂构造。结果显示,铅锌矿床的分布与推测的深部及浅表断裂带具有良好的耦合关系。在威宁李子沟一带,北西向断裂F_1与北东向断裂F_2呈"十"字形分布,为两条典型的控矿构造;在以那架—小猫场地区,两条大致平行的北东向断裂(F₁₀、F₁₁)联合控矿。结合区域资料综合分析认为,深部断裂主要为导矿-容矿构造,是形成大型-超大型铅锌矿床的有利地段;浅表断裂则主要为容矿构造,推测的主要断裂(F_1—F₁₆)分布区有望成为铅锌成矿的重点找矿地段。     

基于重力异常的松辽盆地构造特征识别

为了解决构造识别中多个断层不能同时识别倾向的问题,提出了利用断裂构造重力异常水平导数的分布特征实现的倾向成像技术,即断裂水平导数变化率较小的一侧指示断裂的倾向;由此可直接标识出断裂的特征,避免了以往该类方法复杂的运算。将这种技术应用到松辽盆地的实测重力异常的处理中,获得了松辽盆地的构造特征。松辽盆地东西两侧具有明显的重力异常差异,但已有的电法、地震资料难以揭示这种差异的原因。笔者以地震数据为约束,利用重力数据进行松辽盆地地层界面的反演,获得了莫霍面及以下的界面特征;认为松辽盆地重力异常差异的原因是松辽盆地莫霍面下方10 km存在一个界面,且由于太平洋板块的俯冲造成该界面在松辽盆地发生了较大的起伏,从而呈现异常的变化。     

特高坝地基深大断裂活动性与筑坝工程地质问题研究

某拟建水电站为高坝大库,挡水建筑物系200m级碾压混凝土重力坝,系我国在境外投资建设的重大能源项目之一。该水电站位于一条区域性的深大断裂（F₄断裂）上,该断裂的活动性以及涉及的筑坝技术可行性为本工程的重大技术课题,关乎水电站成立与否的关键。为此开展了区域地震地质调查、物探、钻探、硐探、断裂物质测龄以及岩土物理力学性质现场和室内测试等大量工作,研究表明:（1）该断裂地震活动微弱,最新活动年龄14.2万～79.8万年,是一条晚更新世以来不活动的断裂,为非活动断层;（2）F₄断裂对水坝建设存在影响的部位主要为碎裂岩带和F_4-1、F_4-2断层,其中微新碎裂岩多为Ⅲ_1B类岩体,仅F_4-2断层下盘影响带内的碎裂岩岩体为Ⅳ_1B类岩体,F_4-1、F_4-2断层带工程性质差,为Ⅴ类岩体,是坝基最软弱的部位;（3）在F₄断裂带上筑坝,建库后诱发构造型水库地震的可能性小,存在的主要工程地质问题为坝基变形和渗漏、渗透稳定问题,可通过适当深挖,并结合回填混凝土塞、固结灌浆、加深加密帷幕孔以及增加帷幕排数等工程措施予以处理。因此,F₄断裂带上可以兴建水电站工程,筑坝技术可行。结果可为该水电站设计、施工提供技术依据,为类似工程提供技术参考。     

Review of Density Interface Inversion Method in Spatial Domain

Inversion of density interfaces using gravity data has traditionally been an important part of gravity research, and plays an increasingly important role in areas such as regional tectonic research and oil and gas exploration.The density interface inversion methods can be divided into the frequency domain and spatial domain methods according to different computing domains. The frequency domain inversion methods have been considered in previous literature. This paper briefly introduced the rationale and the advance of the direct iterative method, the ridge regression method and the regularization method,which are most studied and used among the spatial domain methods. The performance of the three methods showed that the inversion results of the direct iteration method and the ridge regression method are both the smooth shape density interfaces, while the regularization method can estimate the density interfaces of non-smooth morphology, and is convenient to add prior constraint information. The inversion results of density interface are greatly determined by the precision of potential field separation. The prior information should be used as constraints for gravity field separation as far as possible or the layer-by-layer separation technique could be adopted. The density contrast of the density interface also has noticeable impact on the inversion result. It is necessary to make full use of the rock density data to build a three-dimensional density contrast variation model that conforms to the tectonic features to improve the inversion accuracy.In terms of the theory of inversion method, it is also necessary to combine prior constraint information (which can be obtained through drilling and seismic data, etc.) to improve the accuracy of inversion.More importantly, it is necessary to define the corresponding relationship between the inverted density interface and the geological structure interface in order to evaluate the inversion results correctly.Finally, this paper discussed the developing trend and study emphasis for density interface inversion.The inversion methods that are suitable for large regional or global scale need to be studied with the rapid development of gravity observation technology and the diversification of research objectives. With the increasing difficulty of geological target exploration, it is also urgent to study the optimal single-density interface inversion method conforming to the tectonic features and develop the multi-layer density interface inversion method.     

盐源—宁蒗及邻区重力场特征及其对油气勘探的启示

近年来,随着四川盆地周缘在油气勘探上取得的重大突破,盐源—宁蒗地区成为了新区新层系油气调查的重点研究区域。盐源—宁蒗地区位于扬子地台西缘,其复杂的断裂体系和频繁的构造、岩浆活动,制约着该区油气的生、运、储。鉴于当前油气资源开发所能达到的深度较浅,本文首先利用Crust 1. 0库提供的地球深部结构,采用频率域界面正演的方法获取研究区的区域重力异常,然后将地表布格重力异常减去区域重力异常,获取上地壳激发的剩余重力异常。通过对盐源—宁蒗及邻区的区域剩余重力分布特征的分析,将盐源—宁蒗及邻区在平面上分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区。结合地表地质情况,将最有利于油气资源开发的Ⅳ区采用Parker界面反演对其基底起伏进行反演,进一步将其细分为8个子区。综合分析8个子区基底起伏情况、重力剖面反演和大地电磁测深剖面反演,推测该区为康滇古陆西侧、北东走向的向斜构造;向斜南东翼和金河 箐河断裂之间存在的背斜构造,为有利的油气勘探构造,具有较好的资源潜力。     

中国视密度图与大地构造单元

提出根据区域重力异常计算地壳表层视密度分布的方法。依据原观测平面异常与延拓到某一高度平面异常的差值场所具有的突出浅源异常、压制深源异常的特点 ,按维纳滤波原理 ,应用多层格林等效层模型精确模拟该差值重力场的径向对数功率谱 ,设计重力场在频率域进行异常分离的具有自适应性的优选延拓算子 ,实现垂向异常分离。利用重力场可看成由许多等效直立棱柱体叠加的原理 ,在频率域内 ,通过换算重力场的一次导数 ,计算出视密度的分布。用上述方法处理中国布格重力异常图 ,获得了中国地壳表层 0 10km剩余重力异常 ,并成功编制视密度图。比较表明 ,视密度的分布特征与大地构造单元及分区有较好的对应关系。地壳表层的岩石密度分布的获得 ,为中国的基础地质与构造研究提供了重要依据。     

黔西南泥堡金矿床构造特征及其控矿作用

位于扬子板块西南缘的右江盆地是我国卡林型金矿的集中分布区之一,素有滇-黔-桂"金三角"之称.泥堡金矿是右江盆地西北侧一个大型矿床,矿区构造主要有NEE向泥堡背斜、二龙抢宝背斜和同方向的F1、F3、F4、F5和F9断层,以及产于F1断层下盘的层间破碎带等.详细构造调查和新近勘查资料的综合研究表明:F1、F5和F9为逆冲断...     

贵州息烽温泉控热推覆构造的发现及成因研究

根据近年来磷矿深部勘探资料,对贵州息烽温泉的构造地质条件及地热特征开展研究,获得了有关温泉地质成因的新认识。(1)由洋水背斜、安清断层(F₁)和温泉断层(F₂)组成的叠瓦状逆冲推覆构造体系,构成了息烽温泉地热水系统的主体及边界,该控热构造体系内地表构造与地腹构造并不统一,老地层盖在新地层上,构成顶、底两层叠置的多个热储单元,这些热储单元是地热水形成和运移的良好场所。(2)安清断层(F₁)使多个热储单元直接接触,从而具有密切的水力联系,为导水、导热的良好通道;温泉断层(F₂)构成了息烽温泉区地热水系统的边界。(3)大气降水沿断裂通道下渗至深部的碳酸盐岩热储层中,吸收热量形成地热水,在高温高压条件下,向洋水背斜核部进行迁移,受上覆寒武系碎屑岩盖层的保护和温泉断层的限制,形成洋水背斜西翼和北端的地热资源有利富集区,最后受分支断层阻挡而自然岀露。