山形重力异常的起因及改正方法探讨

一、前 言 研究山形重力异常的起因,提出简便易行的改正方法,对扩大重力勘探方法的应用范围、提高山区异常解释的地质效果,都有重要的意义。 本文将介绍在M_7异常上用相关分析方法对葡萄架山和旗架山的山形异常进行改正和取得的效果,并对山形异常的起因提出几点看法。 相关分析是解决变量之间没有确定关系的一些自然现象规律的数理统计方法。山形异常既然与山形(主要是高程)有关,它们之间就应有一定的相关关系,而这种相关关系同样可以通过数理统计的方法找到它。所以,应用相关分析的方法进行山形异常改正,应该有比较普遍的实用价值。     

重力异常g_z、g_x的参量曲线特征及其应用

重力勘探在金属矿区的应用虽然愈来愈多,但对局部异常的解释目前仍停留在对异常的简单描述上,还没有建立起象磁法勘探那样完整、系统的定性和定量解释方法,因而妨碍了重力勘探效力的发挥.本文想通过几种简单规则形体重力异常的g_z-g_x参量曲线(即以水平线上的局部重力异常g_z为纵坐标,相应的重力异常的水平分量     

安徽省重力异常特征分区与地质构造单元划分

本文从安徽省区域重力异常入手,依据大地构造分区的地质矿产要素进行对应分析,建立了不同级别大地构造分区的重磁异常标志及其边界特征,最后对各重力异常分区的地质解释进行了总体归纳。     

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。     

推断解释薄板重力异常的特征曲线法

根据理论模型对剩余异常进行直接推断解释的问题,在于选择模型的大小和密度差,以使它的重力效应尽可能地与剩余异常图形吻合.这基本上是一种实行曲线或曲面拟合的方法,然而,它绝不是一种简单的方法.由于即使用公式来描述最简单模型的位场都过于繁杂,因此,给任何一种直接拟合法都带来了困难.为了说明曲线直接拟合方法的困难,让我们来研究一个经常用来表示岩脉或矿脉的模型.一般认为,岩脉或矿脉是一种宽度远小于其长度的地质体,通常用薄板模型来表示这种地质体,其图形如图1所示.因为重力效应有可能比其他类型的位场观测结果对这种地质体的走向长度更为敏感,所     

布格重力异常揭示的贵州深部构造特征

贵州地区大地构造位置位于扬子板块西南部,区内自元古宙以来经历了多期次构造变形,构造变形具有分区分块特征。基于贵州地区布格重力异常数据,利用小波多尺度分解方法提取出不同深源层地质构造的重力异常信息,并结合地质资料和人工反射地震剖面对贵州地区深大断裂分布、各构造单元变形特征、燕山运动影响深度及莫霍面埋深等进行了讨论。研究表明,贵州地区断裂构造发育,其中垭都-紫云断裂、贵阳-镇远断裂、三都断裂、遵义断裂、赫章-遵义断裂5条深大断裂将全区分割成6个主要构造变形单元,这些边界断裂控制了各构造单元的变形及贵州重力场分布特征;对这5条断裂展布特征、切割深度、倾向等进行的详细研究表明,贵州地区现今构造格局定型于燕山运动,由于深部滑脱层的调节作用,燕山运动主要造成了埋深小于6~7km地层的褶皱变形,埋深大于6~7km的地层未受燕山运动的影响,仍保留东西向构造变形特征。此外,利用Parker密度界面反演法得到贵州地区莫霍面起伏为38~48.5km,由东部印江-荔波一带的38km逐渐降低到六盘水附近的48.5km,总体上向西倾斜。     

南海重力异常特征及其显著的构造意义

在南海地区地震测深数据有限的情况下,利用重力异常可以研究南海大范围的深部地壳结构及地质构造展布特征。基于空间重力异常,结合最新的地形、沉积物厚度及地震测深等数据,分别从地震约束的莫霍面反演和无约束的三维相关成像两个视角研究南海的地壳结构,利用壳幔界面起伏、地壳厚度及三维等效密度分布来探讨地壳结构的纵横向变化。同时,联合采用延拓、水平梯度及线性构造增强滤波方法聚焦重力异常中的区域线性特征,突出显示了反映地壳横向变化的深断裂、洋陆转换边界、海盆扩张轴等线性构造的展布。重力解释与贯穿南海南北的广州-巴拉望地学断面对比表明,重力异常反演及异常的区域线性特征,较好地揭示了南海海域大范围的地壳结构与区域构造展布。     

汶川地区地震前后重力异常的变化特征

地震的发生往往伴随着能量的转换和物质的运移,物质运移最直接的体现是重力异常的变化。为了对比地震前后重力异常的变化,在垂直龙门山断裂带走向上布设了2条实测重力剖面,揭示物质的运移规律及地震发生的原因。布格重力异常在汶川地区升高了15×10-5 m/s2,而周围地区布格重力异常却减小了;说明汶川地区是应力集中区,且青藏高原物质在楔入龙门山时的通道是有一定范围的。通过地震前后均衡异常和上地幔物质引起异常的变化特征也可以得到上述结论,并能证明物质运移在上地幔也有发生的观点。其结果揭示了汶川爆发地震的原因以及地下物质的运移规律,并为地震的预报工作提供了基础性依据。     

重力异常矢量的空间分布特征及其应用

通过所研究地质体在剖面内产生的重力异常垂直分量ｇｚ和水平分量ｇｘ，求得了剖面内重力矢量强度ｇ及矢量轨迹线微分方程的表达式，进而求出了矢量轨迹线方程。较详细地论证了空间等值线和矢量轨迹线在这量解释中应用的基本方法－量扳法。     

新疆于田及周边地区地震活动性与重力异常特征

基于最新重力场模型对2014年于田M_s7.3地震震区的重力异常特征进行分析, 并应用Crust1.0地壳模型计算得到震区的深部构造形态, 结果显示: 震中位于地壳厚度陡变带上.同2008年于田M_s7.3地震相比, 震中虽位于不同位置, 但发震机制均与深部地壳结构变化密切相关.统计研究区内历史地震活动性与重力异常之间的关系, 发现震中的自由空气异常与地形存在明显的线性相关性, 而布格异常和均衡异常的结果则明显不同.进一步地分别计算不同重力异常的水平总梯度和线性信号, 结果表明: 重力异常梯度量与地形的相关特性更明显.研究表明: M_s7.0以上大震活动与重力异常之间具有明显的统计特性学, 这可能与重力异常反映的深部结构和壳内质量分布的不均匀有关.      

重力异常与青藏高原地壳构造

1987年在青海格尔木—西藏亚东地区开展了1:50万重力路线扑点工作。在总长度1620km内,布设201个测站。利用上述资料计算了研究区的莫霍面深度及均衡异常(普拉特模式),分析了地壳与上地幔内的均衡信息。利用布格异常形态与测点高程的相关统计,在工区内划分了9个地体及13条较大的断裂。     

综合分析重力图中山形异常、镜像异常和岩体异常

内蒙古地区重力异常比较复杂,东部大兴安岭为镜像异常区,山体重力低,松辽平原重力高,存在山根和反山根,艾里模式成立。中部阴山山链为山形异常区,山体重力高,平缓的莫霍面上不存在山根效应,普拉特模式成立。在中部山形异常区出现了大东山重力低异常,通过对该异常的分析对比研究,认为大东山重力低异常既不属山形异常又不是镜像异常,为花岗岩体异常,均衡补偿在壳内花岗岩体下界进行,可以说,在山形异常和镜像异常之外,出现一种花岗岩体异常,是内蒙古布格重力异常的又一大特征,证实了内蒙古重力异常的复杂性。     

重力异常与高程关系的统计分析

本文采用数理统计方法,对我国东南部约300万km²范围内的布伽重力异常和地形高程的关系进行了统计分析。通过对布伽异常和高程关系的讨论,提出了一种分离重力异常的方法。利用这种方法对某区与高程有关的重力异常和因地壳地质构造引起的剩余重力异常进行分解,编制了相应的图件。这为不同构造单元的密度结构特征及其可能的深部构造轮廓的推断提供了信息。     

老挝万象平原重力异常及其地质体特征

老挝万象平原盐类矿层赋存于古近纪古新统塔贡组中,含钾矿物以光卤石为主,少量钾石盐。老挝万象平原全区重力为负值,重力场总趋势为西高东(北)低。重力负异常及重力低是由于新生界厚度大、特别是岩盐厚度大,且白垩系基底埋藏深引起。重力高区域与上述相反,是由于古近纪岩盐厚度小、埋藏浅引起;重力高与重力低之间的梯度带多数是由于岩盐及钾盐层埋深及厚度在重力高到重力低之间埋深迅速变浅,厚度快速增大引起。在万象平原东利用重力异常进行钾盐勘查布置钻孔时,应选择重力负异常区及剩余重力异常图上的重力低或以重力低为主的区域,首批钻孔应布在重力负异常及剩余重力异常图上的重力低的中心附近的梯度带上。即布置在靠近盐背斜中心附近的斜坡上。     

南海海盆重力异常场特征及构造演化

卫星重力测高能提供高分辩率的空间重力异常资料。本文解译了南海地块细结构的重力异常特征 ,并探讨了南海海盆的形成与演化     

上地幔顶部电导率异常的起因

地球物理深部探测研究表明,上地幔顶部个别地区具有显著的电导率异常,表现为高电导率和各向异性。造成上地幔顶部电导率异常的机理,一直以来是地球科学中极具争议的问题之一。目前比较流行的解释是由部分熔融产生的熔体和橄榄石中耦合的结构水所致,其它的解释包括由颗粒边界的石墨或硫化物以及其它一些导电性强的矿物所致。这些不同的模型,对于认识上地幔的结构、组成和性质有直接的影响。综合评述了近年来基于岩石学、地球化学、地球物理学、数值模拟和高温高压实验研究等方面的进展,对已有模型伴随的各种问题进行了探讨。局部地区的电导率异常可能主要由固态导电机制造成,但其主要载体可能不是构成地幔主体的橄榄岩,而很可能与上地幔岩石学组成上的宏观不均一性有关。不同地区上地幔顶部的电导率异常,可能由不同的因素造成,可能并不存在所谓的"单一"导电机制。     

吉林东部重力异常的分形特征及其地质意义

分形是研究复杂地质地球物理问题的手段之一。本文利用分数布朗噪声模型,采用能谱法,计算了吉林东部重力异常的分维数,分维数等值图为地质体的划分提供了新的证据。     

南海中部和北部海域重力异常特征与地壳构造关系

1976年,中国科学院南海海洋研究所与国家海洋局南海分局共同协作使用“向阳红”五号海洋调查船,利用西德GSS-2型海洋重力仪和我国的CHHK-1型核子旋进式磁力仪,在南海珠江口外海域(北纬22°—17°、东经113°50′—115°10′),进行约3000公里的海洋重力、磁力和测深。设计的测线方向为南北向,测线距为10海里。