密度差随深度呈双曲线递降的界面重力模拟

为了确定沉积层的界面深度，本文研制出了密度差随深度呈双曲线递降的解释程序。运用双曲线密度差无限平板重力公式计算每个重力点上界面的近似深度，根据求出的深度值，用ｎ边形代替沉积基岩界面，采用Ｖｉｓｗｅｓｗａｒａ Ｒａｏ等１９９４年所提出的公式计算重力异常，再用Ｂｏｔｔ１９６０年提出的方法程序修定界面的深度。     

三维变密度体重力异常的正演

岩石和矿石的密度在垂直方向和水平方向常常是变化的.为了更好地对重力异常进行解释,应当研究变密度体的重力异常的正演计算方法.I.V.R.默撒和D.B.罗等曾计算过密度随深度变化、截面不规则的二度体的重力异常.本文提出一种计算三维变密度体重力异常的正演方法.     

等效密度的概念—用重力确定沉积盆地深度的关键

在多层沉积盆地上观测得到的重力异常与对具有相同形状和深度的盆地计算所得到的结果密切相关。后者盆地由同一类沉积物充填!且其密度与前者的等效(加权平均)密度相等。因此,盆地至少有一个已知深度点的话,根据剩余重力异常就可算出其相对等效密度。假定密度是深度的函数,用无限大平板(布格)公式可推出重力与深度的关系式,该关系式结合重力数据可算出盆地深度或绘出其等厚线图。本文将分析密度与深度、重力与深度的指数及新型双曲线函数关系,并结合重力数据用来确定加利福尼亚州San Jacinto地堑、南部的亚利桑那州Tucson盆地的深度。双曲线函数比指数函数更可靠、更接近实际。根据Tucson盆地中最深的一个钻孔上的剩余重力异常,用无限大平板公式算出该盆地沉积物的相对等效密度以及密度与深度的关系。上述钻孔打到了深度为3.66km的前始新世基岩。Tucson盆地中密度与深度的双曲线关系,假定它对于南部的亚利桑那州和西南部的新墨西哥州的其它所有盆地和山脉地区也适用。用无限大平板公式很容易将密度与深度的函数关系转换成重力与深度的函数关系。利用重力与深度的双曲线函数关系,可将该地区的每个盆地的剩余重力异常图转换成盆地深度等值线图。用重力数据算出的盆地深度与搜集到的钻孔资料(19口井)比较可以看出,本文提出的这种简单快速方法,其计算结果与真实深度的误差范围大约为13％。     

沉积盆地模拟中的抛物线密度函数

为了根据重力异常数据对厚度较大的沉积盆地进行Ｂｏｔｔ’ｓ（１９６０）年引入了抛物线密度函数的概念并利用该九来解释盆地沉积物密度差异随深度变化的真实情况。我们推导了具有抛物线型密度差异变化的二维垂向棱柱的重力异常的解析表达式，。该表达式是吕对盆地重力效应进行估计时所需要的。     

东北地区地壳密度模型反演

基于东北地区满洲里—绥芬河和内蒙古东乌珠穆沁旗—辽宁东沟两条地学断面研究所给出的、固定台站接收函数所 得到的以及其它深地震探测所获得的莫霍面深度值,在给定参数搜索范围、适当的初始温度等条件下,用小波分析所提取 的反映莫霍面起伏的 4 阶逼近重力异常作为反演的约束条件,利用模拟退火算法(SA),反演了该区域地壳内密度随深度变 化的指数分布函数,得出地壳表层与地幔的密度差为 -0.9g·cm-3,衰减系数为 0.02。通过与由地震纵波波速转换而来的地 壳内密度结构的对比,表明本文反演出的密度指数模型可以很好地反映地壳密度的纵向变化。     

利用重力资料反演莫霍面的若干问题

本文讨论利用重力资料反演莫霍面时,地壳横向不均一性,密度随深度变化以及异常数据滑动平均处理对解释结果的影响程度。理论横型和实测资料分析表明,这些因素是不可忽视的。文中讨论了窗口滑动平均的物理意义和滤波作用。最后介绍了变密度体重力异常反演的技术,提出了进一步解释工作方案的建议。     

运用正交函数拟合预测新疆阿舍勒地区块状硫化物矿床

新疆阿舍勒块状硫化物铜锌矿床,是一个正在勘探的大型富铜矿床,矿体呈厚大透镜状,具层控特征,矿体和围岩之间密度差较大。地面重力方法,理应是最有效的勘探方法,但是,由于阿舍勒矿区地质构造过分复杂,地下不同深度的多种密度体叠合在一起,往往掩盖了矿体所产生的重力异常。为了解决这个疑难问题,通过研究,选择适当的正交函数去进行拟合,实现目标信息分离,将成矿层位的重力异常从实测重力异常值中分离出来,勾绘出了矿区线状构造成矿带的轮廓,揭示了矿区构造;指出找矿方向,圈出１１个重力异常,根据矿区矿石的最低密度大于围岩最高密度的实事,可以说：“凡有矿的地方必然显示出重力异常”。故使用本方法处理重力资料,在阿舍勒这类矿区,可具直接找矿效果。     

我国地壳深部构造的区域特征

本文根据平均布格重力异常和已知莫霍界面深度之间的统计关系,确定了全国的地壳厚度变化,并提出中国的地壳深部构造分区;利用重力异常和地表高程的相关关系,分析地壳的均衡状态和均衡机制,从而对地壳结构作出推断;根据均衡条件,利用地震和重力资料计算的地壳质量变化,估计了上地幔平均密度的横向变化情况。     

应用重力异常的自相关函数评估场源上界面的埋深

本文介绍一种利用重力异常的自相关函数评估地质体上界面深度的通用方法,无须考虑地质体的剩余密度和形状.通过对不同截面(矩、三角形、平行四边形)的模型进行实际计算,证明所得结果是比较可靠的.     

OSLO裂谷重力资料解释中的理想体概念及其与地震观测的关系

Parker 的理想体概念提供了一种在重力解释中给出严格限制的确定界限的方法.这种方法已经被利用到通过 OSLO 地堑的重力剖面上,在那里一个明显的轴向重力高以前被解释为地壳变薄以及存在一个高密度的、地幔导出的古裂谷软层或软流层岩石的综合效应。高密度侵入体的存在以及大致位置通常是由地球化学和岩石学的资料所证实的。根据 Parker 的方法的解释证实了在中下部位的地壳里存在一个高密度体的模型。但是在从 NORSAR 台阵资料的3—D 反演得到上地幔里的地震速度异常与这类异常仅仅显示出一个弱的相关并且在波罗的海地盾下面却似乎仅了解较宽的速度变化。在走时反演与重力异常之间在定性方面是吻合的,而在中下部地壳物质中,速度与密度之间的复杂关系只能利用两组数据使侵入体推测的深度达到定量上的一致。     

洞庭湖地区重力资料精细反演解释

用快速准确重力三维正演算法计算白垩系顶面及以上各密度界面的重力异常,采用“剥皮法”从实测重力异常中减去自垩系顶面及以上各密度界面的重力效应后得到剩余异常,由此反演研究区内白垩系底面深度。由于采用快速三维反演算法并顾及地质及航磁异常信息,求得了白垩系厚度,计算出的底板埋深等更为合理、精细,为洞庭地区油气资源基础性研究及评价提供了重要的信息。     

台湾中西部沉积盆地三维密度结构及其重力异常

台湾中西部沉积盆地是台湾省海陆油气勘探的重点区域。本文利用石油钻井资料和重力观测数据,依据Kriging插值及台湾中国石油公司深度-密度经验公式,计算了该地区沉积地层三维密度及剩余密度结构,并依据三维有限元解泊松方程方法,通过求解重力位计算出三维剩余密度体产生的剩余重力异常。密度结构显示,在0~6km深度范围,自更新统到先中新统的沉积地层大致分为2.0~2.30g/cm3、2.30~2.45g/cm3、2.45~2.60g/cm3、2.60~2.70g/cm3等4个密度层。其中,台中盆地陆缘区中下部2~4km深度存在较大沉积凹陷,凹陷区密度比周围低0.05~0.10g/cm3.重力计算结果表明,本区沉积地层产生的剩余重力异常在-20~+15mGal之间,深部凹陷对应负异常低值圈闭,其形态和量值与实测重力异常一致。      

直接解释地表地质构造的重力异常剖面的近似方法

前言关于求解引起重力异常的地质体形状的问题,在一般情况下还没有直接的解法.对这种问题.为了求得严格的解必须求助于尝试法(迭代法).对于二度地质体,博特(1960)、福尔尼埃和克鲁皮卡(1973)等人曾较详细地讨论过这一问题.对某些理想化的物体,斯基尔斯(1963)还提出了估计最大深度的方法.对于异常地质体的一般形状和密度差作     

区域重力异常多尺度密度反演研究

重力测量观测得到的重力异常,反映的是不同深度和不同尺度异常源的叠加效应。在理论上,只有进行适当的异常分解,才能较为准确地反演异常体的物性与几何参数。这里首先对重力异常进行小波多尺度分解,再通过频谱分析求出各层对应的中心深度,然后确定各层的平均密度,用广义线性反演方法反演各层密度的扰动,进而得到各层的密度分布。通过塔里木盆地的重力异常的多尺度分析和密度反演应用实例,显示了多尺度反演方法对区域重力异常的有效性和应用价值。     

拟神经网络反演在煤田中应用

Parker快速富氏变换反演单一密度界面存在两方面问题：一是求解目标界面重力异常难度较大;二是受正演速度及反演参量维数的限制,不能对界面进行精细划分.拟神经网络BP算法的引入,首先解决了快速三维正演问题,又突破了反演参量维数的限制,实现快速收敛,有效解决两个或多个密度界面的反演问题.在实际应用中,先用密度“补偿法”正演求取剩余生力异常,然后利用拟神经网络BP算法同时反演两个二维密度界面,拟合求得两个界面的深度异常,在此基础上预测煤田.     

下辽河裂谷型断陷盆地基底的重力解释方法

在利用１∶５０ ０００ 高精度重力资料研究下辽河盆地南部地区的基底构造时,针对该裂谷型断陷盆地基底呈断距较大的破碎断块状格局和盆地下存在上地幔及下地壳隆起的地质构造特点,在分析了布格重力异常成因的基础上, 应用地震测深获得的地壳速度结构和１∶１ ０００ ０００ 的重力资料,成功地划分出深部地质因素产生的背景异常,并合理地进行了异常分离,从而获得了盆地基底和主要密度界面引起的区域异常。然后采用先二维再三维的重力模拟解释思路,确定了盆地基底的深度。     

岩石密度空间变化时重力效应的计算方法

通常作重力正反演问题理论研究时,总是将地下岩石密度考虑呈均匀分布的。实际上,由于沉积岩受到上覆岩层或其本身长期地质静压力的作用,总的趋势是岩石孔隙度随深度而增加,而对于老的变质结晶岩石,这种变化就非常小,甚至可以出现“基底”相当。     

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。     

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。     

鞍山区重力勘探地质效果及对某些问题的讨论

前言解放初期,在鞍山磁异常的基础上曾作了少量面积性的重力工作,得出的结论是:基岩地形起伏可引起重力异常;在鞍山平原范围内没有较大的弱磁性的和非磁性的矿体;根据对李三台子的重、磁剖面进行矿体埋深计算,求得埋深为1000～1500米,这500米的深度差解释为鞍山式铁矿的氧化带.1974年开始为在鞍山区寻找凤化壳型富铁矿,作了将近1000平方公里的1∶20000