南海西沙海槽盆地重磁资料综合研究

本文综合利用广州海洋地质调查局历年来在中国南海西沙海域采集的重、磁、震资料,结合前人研究成果.采用了场源边缘识别、磁性体顶面埋深欧拉反演以及重、磁、震剖面联合反演等技术.针对西沙海槽盆地岩浆岩分布、重大断裂、深部构造等进行了综合研究.研究结果表明,盆地内岩浆岩主要形成于印支期和燕山期,大部分分布于盆地断阶带上;识剐出了NE向和EW向两组断裂.二者分别从北部和中部横贯盆地;盆地磁性基底埋深在6.0~12.6km之间。整体上呈"中部深、南北浅"的特征;西沙海槽盆地的莫霍面埋深在19~26 km之间,呈现出"南北深中部浅"的拉张裂谷特征.本文研究获取了西沙海槽盆地的基础地质构造特征.可深化盆地地质构造背景的认识,为该盆地下一步的油气工作提供基础研究资料.     

关于磁异常的模拟试验研究

通过对不同深度、不同形态、不同倾斜状态的已知模型引起的磁异常垂直分量的测量，进行不同侧面的数据处理，从中探索出不同侧面的数据处理在判断磁异常模型各特征参数中所起的作用，最后总结出测量深度、形形倾斜以及磁化方向对磁异常分布的影响，从中得到了一些有益的结论。     

用康滇大陆古裂谷带地区航磁异常计算居里深度

用四川省物探大队1984年编制的1:100万康滇大陆古裂谷带地区航磁异常图,计算该区居里深度。该图包括的面积约60万km2,自东经98°至104°30′,北纬24°至34°。在图上以5km的点距取数,100km×100km的方块作个别分析,每块面积与相邻块相重叠一半。每个块内的数据采用频率域的矩谱法及空间域的线性反演及积分迭代法进行分析计算。为了验证方法的可行性作了理论模型计算。 由计算结果得到该区居里温度等深线图,居里点温度的深度在20km至33km之间。结合大地构造特点及已知地热资料,对图进行了分析。     

用康滇大陆古裂谷带地区航磁异常计算居里深度

用四川省物探大队1984年编制的1:100万康滇大陆古裂谷带地区航磁异常图,计算该区居里深度。该图包括的面积约60万km²,自东经98°至104°30′,北纬24°至34°。在图上以5km的点距取数,100km×100km的方块作个别分析,每块面积与相邻块相重叠一半。每个块内的数据采用频率域的矩谱法及空间域的线性反演及积分迭代法进行分析计算。为了验证方法的可行性作了理论模型计算。 由计算结果得到该区居里温度等深线图,居里点温度的深度在20km至33km之间。结合大地构造特点及已知地热资料,对图进行了分析。     

基于航磁矢量数据的磁源总磁化方向估算

在地质体具有较强剩磁或自退磁效应的情况下,获得地质体总磁化方向对磁法勘探的数据处理、反演及解释具有重要意义.与传统航磁总场测量相比,航磁矢量(三分量)测量能够获得地磁场的矢量信息.基于三分量磁异常一阶矩与磁源磁矩的积分关系,我们实现了基于航磁矢量数据的磁源总磁化方向估算.针对该方法易受相邻异常影响,从而使多异常的估算难...     

贺根山镁铁-超镁铁岩与缝合带的关系——来自地球物理的证据

长期以来,对内蒙古贺根山缝合带中的镁铁-超镁铁岩,有着"蛇绿岩"、"岩浆岩"、"幔源熔-流体"等不同认识.近年来在铬铁矿中发现了金刚石等深部地幔矿物,如何认识携带这些物质的幔源熔-流体的上涌?缝合带在镁铁-超镁铁岩的形成过程中起到什么作用?解决问题的关键之一是弄清镁铁-超镁铁岩的深部产状,这需要来自地球物理观测数据的依据.本文基于航磁和重力数据的研究表明,贺根山地区的蛇绿岩块均呈现高磁异常特征,其中贺根山岩块埋深明显大于其他岩块,表现为高磁异常与低重力异常,与地表出露的蛇纹石化的镁铁-超镁铁岩带对应.对航磁化极异常与布格重力异常数据做了向上延拓处理,进行了磁源形态及底界深度的估算,并利用基于相异度算子的边缘增强方法辅助识别断裂.结果表明,贺根山岩块贯穿地壳,且附近存在超壳断裂.地表至中地壳主要由蛇纹石化的镁铁-超镁铁岩组成,下地壳主要为超镁铁质岩组成,它们充填在一组宽约30km的NEE向断裂带中,大地电磁测深剖面揭示的壳-幔电性结构进一步证实控制缝合带的是岩石圈断裂,贺根山缝合带具有明显的根部.由此推测,在地幔底辟上涌的背景下,幔源熔-流体沿着岩石圈断裂持续上升到达浅表,暗示该区板块的...     

应用句法识别实现地球物理磁异常的自动划分

法球物理磁数据中蕴含着丰富的数值信息和结构信息。综合运用数值信息中的统计特征和结构信息,并结合地质和实际情况是磁异常解释的一条重要途径。本文在前人工作的基础上＾〔１〕,尝试应用句法模式识别和聚类分析的方法,根据磁异常的结构和统计特征对磁异常进行图形化、机器自动化地划分,为高精度、快速和可靠的磁测解释提供一种手段。本文首先用句法模式识别方法对磁异常进行结构划分,找出基节点,提取基元,然后用“衍生树”     

地球失磁与地磁极性倒转的探讨

在地磁成因的磁核观点基础上,探讨了地球失磁与地磁极性倒转的可能原因,地球失磁可能是内核温度升高造成的。地磁极性倒转发生在地球失磁之后,当内核温度降低至居里点以下时,磁核将重新形成,其方向取决于最核心的磁粒,磁粒的磁场方向,取决于磁粒由顺磁质向铁磁质转变的一瞬间,外部磁化力的合方向,这个方向可能是正的也可能是反的,则地磁极性可能不变或倒转。     

冲绳海槽海底结构的地球物理调查

冲绳海槽位于东中国海的东部,琉球群岛之西,NE—NEE弧形走向,是西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地。据作者计算,冲绳海槽莫霍面深度在15—23公里深处,属过渡型地壳。海槽的南、北段,在地壳结构、海底热流和火山作用等方面都有差异。南段地壳薄不超过17公里,热流值高一般大于3HFU,火山作用显著,构造破坏和地形起伏都较大。严格说来,冲绳海槽的南段才是构造定义的海槽(即弧后盆     

南北构造带北段重磁异常的对应分析

论述了重磁异常对应分析方法原理和地质解释的地球物理基础,计算了南北构造带北段上延5 ～50km 的重磁对应分析的相关系数R和斜率α的平面分布曲线,结合其它地质和地球物理资料,初步分析认为:(1) 中朝准地台的阿拉善台隆和鄂尔多斯台缘隆起区属于正常地壳结构;鄂尔多斯台缘坳陷区属于非正常地壳结构;(2) 祁连秦岭褶皱区地壳结构比较复杂,南、北祁连和礼县 柞水褶皱带的地壳为基本正常地壳结构;祁连北部走廊过渡带、中部隆起带和南秦岭褶皱带西段的地壳属于非正常地壳结构;(3)相关系数转换带的平面分布特征大致反映了断裂带的伸展方向,在剖面上的位置大致与断裂带构造位置相对应     

北部海岸带(台州以北)航磁异常特征及断裂划分

为满足中国海岸带海陆统筹调查的需求,基于最新编制的中国北部海岸带(台州以北)1:50万航磁图件,利用逐点化极、延拓、垂向导数等数据位场转化处理,结合地质背景、物性资料和已有航空物探解释成果,对研究区磁场特征进行分析,分区探讨航磁异常成因,并编制北部海岸带(台州以北)断裂分布图.结果表明,海岸带地区磁性较强的岩石广泛发育...     

Electrical conductivity anomaly in the Lanzhou-Xi’an-Zhengzhou zone

It has been found, on the basis of SSC and geomagnetic bays variations, that there is zone of a nearly vanishingZ component in the east-west trend along the Lanzhou-Xi’an-Zhengzhou zone, and it is called the Lanzhou-Xi’an-Zhengzhou anomalous zone of electrical conductivity. There are some relationships between the goelogical and geophysical characteristics along this zone. It is deduced that the zone may be a zone of weakened crust or a boundary between two sub-plates and it is also deduced that this zone is probably related to channelling effects of induced currents in a large region.     

长江三峡地区地球物理异常带的地表地质特征

通过对长江三峡地区（巴东－宜昌段）野外地质调查获得的实际资料研究,认为沿长江北西西向地球物理异常带在地不存在着相应的断层破碎带及裂隙密集带。地下深处与地球物理异常带相对应的基底断裂已切穿中、新生代沉积盖层,在地不形成一组北西西向断裂带,现代地震活动与这组断裂带有密切的关系。     

The effect of a hydrous phase on P‐wave velocity anisotropy within a detachment shear zone in the slow‐spreading oceanic crust: A case study from the Godzilla Megamullion,Philippine Sea

We studied the contributions of plagioclase, clinopyroxene, and amphibole to the P‐wave velocity properties of gabbroic mylonites of the Godzilla Megamullion (site KH07‐02‐D18) in the Parece Vela Rift of the central Parece Vela Basin, Philippine Sea, based on their crystal‐preferred orientations (CPOs), mineral modes, and elastic constants and densities of single crystals. The gabbroic mylonites have been classified into three types based on their microstructures and temperature conditions: HT1, HT2 and medium‐temperature (MT) mylonites. The P‐wave velocity properties of the HT1 mylonite are dominantly influenced by plagioclase CPOs. Secondary amphibole occurred after deformation in the HT1 mylonite, so that its effect on P‐wave velocity anisotropy is minimal due to weak CPOs. Although the HT2 mylonite developed deformation microstructures in the three minerals, the P‐wave velocity properties of the HT2 mylonite are essentially isotropic, resulting from the destructive interference of different P‐wave velocity anisotropy patterns produced by the distinct CPOs of the three constituent minerals (i.e., plagioclase, clinopyroxene, and amphibole). The P‐wave velocity properties of the MT mylonite are influenced mainly by amphibole CPOs, whereas the effect of plagioclase CPOs on P‐wave velocity anisotropy becomes very small with a decrease in the intensity of plagioclase CPOs. As a result, the gabbroic mylonites tend to have weak P‐wave velocity anisotropy in seismic velocity, although their constituent minerals show distinct CPOs. Such weakness in the whole‐rock P‐wave velocity anisotropy could result from the destructive contributions of the different mineral CPOs with respect to the structural framework (foliation and lineation). These results show that amphibole has a high potential for P‐wave velocity anisotropy by aligning both crystallographically and dimensionally during deformation in the hydrous oceanic crust. The results also suggest that the effect of a hydrous phase on P‐wave velocity anisotropy within the detachment shear zone in a slow‐spreading oceanic crust varies depending on the degree of deformation and on the timing of hydrothermal activity.     

利用多源地球物理图像融合方法识别物性异常——以航空电磁和航磁数据为例

对于同一地质模型, 将不同地球物理数据分别进行反演, 通常得到多个不同的反演结果, 研究多源地球物理数据综合解释, 有助于实现复杂地形环境下目标体的精确识别和定位.本文采用一种基于非下采样轮廓波变换(Non-Subsampled Contourlet Transform, 简称NSCT)的多源地球物理信息融合方法, 以美国阿拉斯加库克湾西南部的Iliamna火山地区的实测数据(公开数据)为例, 通过对多源地球物理图像数据进行综合分析, 实现了磁化率和电阻率模型的融合.首先, 利用NSCT将不同地层的多源图像分解为低频子带图像和高频子带图像; 然后, 设计了基于加权平均和新度量参数(New Metric Parameter, 简称NMP)的融合规则, 并分别对低频子带图像和高频子带图像进行融合; 最后利用NSCT反变换得到包含磁化率和电阻率信息的融合图像.将融合结果与先验资料进行对比, 结果显示两者具有较高的一致性, 表明这一方法有效可靠, 为目标体精确识别和快速定位提供了一种新的解决思路.

     

冲绳海槽南部基底构造特征

利用最新的重磁数据对冲绳海槽南部的基底构造进行了推断解释,研究表明,在冲绳海槽南部,莫霍面构造为一南北两端高,中间低的鞍状构造,地壳厚度在15.5~21 km之间变化.基底深度一般在4~6 km之间变化,表现为南段深度大,北段深度小,在北西向断裂系的作用下,基底局部构造大都成北西向展布,说明冲绳海槽早期的北东向带状构造受到了后期的北西向构造活动的强烈改造作用.在冲绳海槽南部发育有两条沿北北东向展布的火成岩带,一条分布在冲绳海槽扩张轴以东及琉球岛弧西侧下坡;另一条分布在冲绳海槽与琉球岛弧隆褶带的结合部位,火成岩主要是由北东向构造活动产生的,而与北西向断裂关系不密切.     

Paleotectonic structures and their influence on recent seismo-tectonics in the south Kuril subduction zone

Abstract Bathymetric data from south of Hokkaido obtained during a cruise of R/V Hakuho-Maru are summarized, and their correlation with earthquake occurrence is discussed. There are structural lineations on the seaward slope of the Kuril Trench, oblique to the Kuril Trench axis and parallel to the magnetic lineations in the Pacific plate. The structural lineations comprise horst-grabens generated by normal faulting. This suggests that Cretaceous tectonic structures originating at the spreading centre affect present seismotectonics around the trench axis. The structural-magnetic relation is compared to the case of the Japan Trench. North-east of the surveyed area, there are two major fracture zones (Nosappu Fracture Zone and Iturup Fracture Zone) that divide the oceanic plate into three segments. If the fracture zones (FZ) and the zone of paleo-mechanical weakness, represented by magnetic lineations, can control the direction of normal faults at a trench, the extent of the resulting topographic roughness on the seaward slope of the trench would be different across an FZ because of the differences in ages. By studying recent large earthquakes occurring in the south Kuril region, it is shown that several main-aftershock distributions for large earthquakes in this region are bounded by the Nosappu FZ and the Iturup FZ. Two models (Barrier model and Rebound model) are presented to interpret earthquake occurrence near the south Kuril Islands. The Barrier model explains seismic boundaries seen in several examples for earthquake occurrence in the south Kuril regions. The fracture zone forming the boundary of two segments with different magnetic lineations is also the boundary of two different normal fault systems on their ocean bottom, and the difference in sea-bottom roughness between two normal fault systems should affect the seismic coupling at a plate interface. Due to the difference of seismic coupling, earthquake occurrence is controlled by an FZ and then the FZ acts as a seismic boundary (Barrier model). Existing normal faults created by plate bending of subducting oceanic plate should rebound after its subduction (Rebound model). This rebound of normal faults may cause intraplate earthquakes with a high-angle reverse-fault mechanism such as the 1994 Shikotan Earthquake. The energy released by an intraplate earthquake generated by normal-fault rebounding is not directly related to that of interplate earthquakes such as low-angle thrust earthquakes. It is a reason why large earthquakes occurred in the same region during a relatively short period.     

羌塘盆地中央隆起带的重磁场证据及其构造意义

对于羌塘盆地是否存在横贯东西的中央隆起带,目前学术界仍有分歧.本文提供的最新高精度航空重、磁资料证实存在呈东西向贯通羌塘盆地的中央隆起带,并对该带的构造特征进行了精细刻画.隆起带受南北两侧深大断裂控制,其空间跨度（宽度）由西向东逐渐收敛,并被一组近南北向的隐伏断裂系切割、左滑错动.重、磁场资料还显示中央隆起带在双湖东、西两侧存在明显差异：西段基底大规模隆起,基岩深度一般在3~5 km以内,明显浅于南北羌塘坳陷7~15 km的基底埋深;东段基底隆起幅度明显降低,主要表现为潜伏的低隆起,其中双湖—雅曲段基底埋深5~7 km,雅曲—岗尼段基底埋深7~9 km;即中央隆起带基底自西向东"台阶状"降低,隆起的幅度和分布范围受到近南北向断裂控制.构造分层表明,与南羌塘地块相比,北羌塘地块的基底隆起幅度小、稳定性更好.南北羌塘基底地球物理属性的显著差异说明羌塘盆地并不存在统一的前寒武系变质基底,中央隆起带的形成应该与古特提斯洋关闭时形成的混杂岩带有关.     

羌塘盆地中央隆起带的重磁场证据及其构造意义

对于羌塘盆地是否存在横贯东西的中央隆起带,目前学术界仍有分歧.本文提供的最新高精度航空重、磁资料证实存在呈东西向贯通羌塘盆地的中央隆起带,并对该带的构造特征进行了精细刻画.隆起带受南北两侧深大断裂控制,其空间跨度（宽度）由西向东逐渐收敛,并被一组近南北向的隐伏断裂系切割、左滑错动.重、磁场资料还显示中央隆起带在双湖东、西两侧存在明显差异：西段基底大规模隆起,基岩深度一般在3~5 km以内,明显浅于南北羌塘坳陷7~15 km的基底埋深;东段基底隆起幅度明显降低,主要表现为潜伏的低隆起,其中双湖—雅曲段基底埋深5~7 km,雅曲—岗尼段基底埋深7~9 km;即中央隆起带基底自西向东"台阶状"降低,隆起的幅度和分布范围受到近南北向断裂控制.构造分层表明,与南羌塘地块相比,北羌塘地块的基底隆起幅度小、稳定性更好.南北羌塘基底地球物理属性的显著差异说明羌塘盆地并不存在统一的前寒武系变质基底,中央隆起带的形成应该与古特提斯洋关闭时形成的混杂岩带有关.     

两个磁性体磁异常物理模拟及数据处理与转换研究

为了探讨磁异常中正负异常形成的规律,开展强磁铁平面模拟实验及等值线制作工作,为了准确数据判断磁性体空间位置及个数,开展分量转换、化极、求导等数据处理数及转换工作.最后得出:①磁化方向的不同是形成正负异常的根源;②将△Z分量转换数据用于垂直二阶导数计算,能更加准确确定磁性体的空间位置及个数.