地壳重力均衡的定量研究——以湖南地区为例

本文根据现代地壳测深的成果,重新研究了地壳重力均衡的理论和计算方法,提出了地壳与上地幔间实际存在的莫霍界面作为均衡补偿面的均衡原理和计算方法,对湖南地区的地壳重力均衡状态进行了计算,发现本区的历史地震分布与重力均衡异常有明显的关系。     

宁夏及邻区重力均衡异常的初步研究

本文利用布格重力异常和地形高程资料,采用爱里——海斯坎宁(Airy-Heiskenen)的理论模式,计算和绘制了宁夏及其邻区的均衡重力异常图。其特征为:宁夏北部地区有一个负均衡异常区,南部有三个正均衡重力异常区及一个接近零的负均衡重力异常区;中部的卫宁地区是接近零的负均衡重力异常区。结合大地测量资料的分析认为,宁夏地区的地震活动在空间上与上述异常区的展布相吻合。     

首都圈及邻区均衡重力异常研究

利用首都圈地区的高精度高程数据,通过Airy均衡补偿模型计算出莫霍面的深度,进一步运用Parker公式计算出地壳所产生的重力异常值。然后从实际布格重力异常观测值中减去均衡校正值,得到该地区的均衡异常值。通过对首都圈地区的均衡重力异常进行分析,讨论了该地区的均衡状态。研究结果表明,首都圈大部分地区基本处于重力均衡状态,非均衡区域多集中在首都圈的西部和北部山区。     

滇西试验场区地壳的试验均衡研究

本文利用滇西试验场区最新完全布格重力异常和地形高资料，采用设置虚拟数区和边界限定、消除趋势项、低道滤波等预处理措施，按试验均衡理论，计算了该区地壳的均衡响应函数及试验均衡异常；结合文献［１］的研究结果，对其均衡异常分布特征、区域构造运动机制、活动断裂与强震展布间的关系进行了研究；结果表明：１）该区均衡响应函数值高于美国、加拿大及我国华北等地区，其地壳处于亚均衡状态；２）区内各部位的均衡状态并不均一，且异常幅值大小多与地壳的相对隆起或沉降相关；３）红河断裂带两侧均衡异常值差异明显，全区均衡异常的展布同活动断裂与强震分布有较密切的联系。     

密集重力测量揭示的雅鲁藏布江峡谷区域重力异常和均衡状态

正中国地震局地震预测研究所付广裕等在《地球物理快讯》发表关于雅鲁藏布江峡谷的区域重力异常和均衡状态的研究成果。作者对由107个测站组成的密集网进行了重力和GPS测量,计算了该区域的布格异常和自由空气异常,并介绍了一种计算岩石圈垂直构造应力场的新方法,联合布格重力异常和地形数据可用于定量表达区域均衡状     

滇西北和邻区均衡重力异常特征及其壳内构造

本文以爱黎-海斯卡宁均衡补偿假设模式为基础,利用圆模板编制了滇西北及邻区均衡重力异常图。分析了异常的基本特征与壳内构造的关系,并初步探讨了均衡重力异常和强震活动的相关性。     

汾渭断陷带均衡重力异常研究

本文研究了汾渭断陷带均衡重力异常分布特征与地壳表、浅层结构，新构造运动和现代构造运动，以及均衡重力异常与地震活动性之间的关系。结果表明：局部均衡重力异常分布特征与出露地表的岩石密度和地质构造特征存在明显对应关系，区域均衡重力异常特征反映了本区新构造运动和现代构造运动不是朝着地壳趋于均衡方向发展，而具有反均衡力的特征；不同方向异常带交汇的地方，现今构造运动最强烈，是强震多发区。     

中国及其邻区地形和均衡重力梯度的球面计算

基于GOCO03S、DTM2006和Airy-Heiskanen均衡模型,采用频谱域的球谐分析和综合方法计算中国及其邻区的地形和均衡影响。克服了平面模型误差影响,并首次给出均衡重力梯度异常分布图。对所得结果作初步分析和解释。     

利用大陆均衡理论研究河西地区地壳的稳定性

根据大陆均衡理论,对由艾里（Airy）大陆均衡模型计算的理论均衡地壳厚度（D）和实际布格重力异常反演得到的地壳厚度（M）进行比较,探讨北祁连河西地区的地壳均衡状态。结果表明,该地区理论大陆均衡地壳厚度均大于实际地壳厚度,地壳处于不均衡状态。     

重力异常场云计算软件系统

针对重力异常场计算中存在的处理流程繁琐、参数和坐标系统不统一等问题,开发一种跨平台的重力异常场云计算软件系统OnGra。该软件按照区域重力调查规范和大比例尺重力勘查规范,设计、重构、集成现有重力异常场处理算法和自适应提取计算区域数字地形模型算法,可依据野外重力/GNSS观测,批量、自动计算自由空气异常、布格重力异常和均衡重力异常,也可依据卫星重力场模型,提取和计算特定区域的重力异常场。     

青藏高原挠曲均衡重力异常特征及其地质意义

自新生代印度板块的块持续碰撞与俯冲作用下,青藏高原经历了快速隆升与复杂的岩石圈改造过程,但高原现今的垂向动力学机制和地壳形变特征仍然存在争议。基于非均一有效弹性厚度的挠曲模型,利用地形和地球重力场模型数据,计算了青藏高原及邻区的挠曲均衡重力异常。结果显示,青藏高原的均衡重力异常在-120~90 mGal之间,高原中部为明显的正异常特征,边缘为显著的均衡负异常。极小值出现在青藏高原西北部及其相邻的帕米尔高原,极大值则出现在与之紧邻的喜马拉雅块体西北部。此外,在青藏高原北面和东面,塔里木盆地和四川盆地显示出大片的均衡正异常。这些特征说明青藏高原及邻区地壳现今处于非均衡的状态,在板块碰撞挤压作用下,老的块体地壳整体发生抬升,导致了均衡正异常特征;而年轻的造山区域,地壳形变主要表现为地表抬升与下地壳强烈增厚,形成了均衡负异常。在高原中部和北部,均衡调整方向与地壳垂向运动趋势相一致;但在高原南面（喜马拉雅块体）和东面（四川盆地）,均衡调整方向与地表形变观测结果相反。这说明印度板块碰撞与俯冲仍然控制着青藏高原南部、东部及其相邻块体的地壳形变过程,然而在更北的区域,地壳正通过均衡调整恢复均衡状态。      

武都地区重力场特征及地壳结构

本文分析了武都地区(λ103°.5—107°.0,φ31°.5—35°.0)空间异常,布格异常及均衡异常的特征,研究了利用空间异常与高程的相关性,推求地壳表层的平均密度以及利用均衡异常推求地壳厚度的问题,并探讨了均衡异常与地震的关系。 武都地区位于南北构造带中段的东侧,是中部山区与西部高原的连接地带,高差变化很大,构造也较复杂,在这样的地区研究重力场的特征及其与地壳结构,地震关系,是一项有意义的工作。     

鲁中南地区地壳构造与地震

本文利用重力资料用二度体正、反演法计算了东经120°以西的山东地区莫霍面深度,给出了认为比较可信的鲁中南地区奠霍面等深度图。在对比了本区地壳构造、地势、中生代以来的地质构造和地震之间的关系之后,发现了一些值得注意的关联现象。如环山地震带的存在,地震发生在地幔相对隆起区内部及其边缘,地震强度的分布与地幔隆起的幅度有对应关系,而地幔相对隆起区对应着地势上的相对低洼和中新生代的张性断陷盆地。用相对均衡异常计算方法,初步检验了莒县—郯城地幔局部隆起带处于正均衡异常状态。指出:地震与地幔的隆起作用有关,其强度与场所取决于地幔隆起作用的强度或隆起速度的差异程度。     

蒙古中部剖面重力异常研究

在蒙古中部106°E附近布设一条南北走向的重力剖面,首次获得该地区精确的实测重力值,经过数据预处理和改正计算,得到剖面重力异常结果。分析表明,剖面自由空气异常和地形有很强的相关性|剖面布格重力异常变化总体较为平缓,只在戈壁-阿尔泰-曼达尔戈壁加里东区带(GAB)和哈拉加里东区带（HRB）附近发生相对较快的变化,推测这两个区域可能存在较明显的深部构造变化|在蒙古-鄂霍兹克造山带附近,并未发现与板块缝合带相对应的重力异常变化|剖面均衡重力异常以负值为主,多数地区地壳未达到重力均衡状态,剖面附近地震活动和均衡重力异常之间的关系与中国南北地震带北段相关研究结果类似。     

长江三峡及其周缘地区重力异常的特征与研究

本文对长江三峡及其周缘地区完全布格重力异常和均衡重力异常值精算的方法、精度及其实际结果进行了阐述;分析并探讨了该区重力异常场的基本特征和它们与深部构造环境、地震活动间的关系。     

采用动态负载均衡的LiDAR数据生成DEM并行算法

随着高性能计算的发展,并行技术已经广泛应用于LiDAR数据的分析处理。本文针对现有LiDAR数据生成DEM并行算法所存在的负载不均衡问题,设计并实现了动态负载均衡的LiDAR数据生成DEM并行算法。该算法采用主从式并行策略,管理进程负责LiDAR点云的高效自适应条带划分,计算进程负责LiDAR点云生成DEM的计算。本文设计了任务量的动态调度策略:首先,由所有进程并行创建任务量由大到小排列的待处理任务队列;然后,管理进程根据计算进程的反馈对待处理任务进行动态分配,以达到负载均衡。在24 核集群环境下,用30 GB(约12 亿点)LiDAR数据对本文算法进行测试,生成分辨率为1 m的格网DEM,算法加速比峰值达到15.16;同时,与静态调度策略进行对比实验,结果显示本文的动态负载均衡策略可更好地保证进程间的负载均衡,有效地提高了LiDAR生成DEM并行算法的整体效率。     

青藏高原均衡重力异常研究

根据重力异常图等有关资料，研究了青藏高原均衡重力异常的分布特征与地质构造、地壳新构造运动间的关系，结果表明：（１）高原内各块体的均衡状态并不均一，而且异常幅值大小与地壳的相对隆起或沉降程度相关；（２）高原均衡异常同强地震分布有较密切的联系     

重力异常图数值化实验研究

本文给出了重力异常的线性内插模型,在进行异常图的数值化实验后,利用实测重力值,计算了5′×5′平均空间异常。将其应用于高程异常和垂线偏差计算,取得了预期的精度。     

均衡异常与喜马拉雅隆起

利用重力测量资料，分析了喜马拉雅地区的均衡异常和板块水平挤压的重力效应，结果表明：沿喜马拉雅山脊存在一条正的均衡异常带；板块水平挤压的均衡效应不明显。基于热异常地幔的观点，讨论了异常的场源，并估算了喜马拉雅的相对上升高度和速率，指出：场源深度在莫氏面以下；推测该场源为一高温异常地幔体，其形状似一水平圆柱；相对上升高度为２．５ｋｍ，上升速率为５．２ｍｍ／ａ。     

天山地区均衡剩余地形特征及其地质意义

新生代印度板块持续碰撞和俯冲欧亚大陆的远端效应,波及整个天山地区,强烈改造了天山及相邻块体的岩石圈结构。为了更好地研究天山地区的岩石圈演化和形变过程,本文首先采用联合重力和地震数据反演方法,获得研究区岩石圈密度异常结构,然后考虑有效弹性厚度的横向变化计算研究区均衡剩余地形。结果表明,均衡剩余地形幅值在-1.6～0.9 km之间,且与各构造单元具有良好的对应性。天山各段的均衡剩余地形呈现不同的分布特征,中部为较高幅值的负值,指示剧烈增厚的下地壳;西部为较低幅值的负值,可能与软流圈上涌有关;东部为较低幅值的正值,表明岩石圈形变以地表抬升为主。