数理统计方法在区域重力调查资料解释中的应用

在研究区域重力场解释中的一些问题的时候,如何客观地描述重力场特征,研究区内的基本构造格架;在无深部资料的情况下,如何获得区内地壳结构的基本模式;通过布格重力异常特征线,重力异常与高程的相关分析、根据研究区内的布格重力异常进行定性分析,结合地质和物性资料做出定量解释。我们用上述方法在近年来的1:20万区域重力调查资料解释中取得了一些有益的地质成果。     

福建中部和东南沿海深部界面特征研究

根据重力、人工地震测深等成果资料,采用分区复盖检校反演措施,对福建中部和东南沿海地区进行三维重力反演,获得了该地区的上、中、下地壳分层界面的整体展布图象,并就它们的地质构造意义进行了讨论     

滇西重力断层运动时间分布特征的初步研究

地表观测的重复重力数据综合反映了地表观测点的位置变化、地壳内部密度变化和地壳内部构造变形，通过反演这些数据得到的断层位错运动的时间变化综合反映了地壳内部形变和密度变化的耦合运动。为此，利用滇西1985年以来的重复重力观测数据，结合地质调查和地球物理推断结果确定断层运动模型作为约束，并考虑到观测数据和模型粗差，反演获得了滇西主要活动断裂运动的时间变化分布。结果表明，滇西1985－2001年断层运动的时间变化表现出断层往复运动特征，较好地反映了区内Ms≥6.0地震（如1996年丽江Ms7.0地震、1998年宁蒗Ms6.2地震和2000年姚安Ms6.5地震等）的孕育过程。指出强震孕育过程遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式（简称DD耦合运动模式），并给出了断层位错DD耦合运动模式的基本图像。     

华北地区布格重力异常的多尺度分解特征与地震活动性

采用小波变换多尺度分解技术 ,对华北地区布格重力异常进行分解 ,获得自地表至 Moho界面深度范围内不同尺度的密度异常体产生的重力异常。讨论了各阶变换异常细节特性及相应地质构造特征 ,认为各阶小波变换细节分别反映了地壳不同深度在一定尺度意义上的介质密度的分布特性 ,表明华北地区很多断裂 ,特别是深大断裂两侧的岩性密度确实存在着较大差异 ,记录了地壳形成演化的历史。还对该区 MS≥ 7.0以上强震震源的深部环境进行了讨论     

宜川-泰安剖面重力异常与构造意义

利用宜川-泰安剖面高精度重力观测和GPS数据测量结果,对观测数据进行各项改正和处理,得到剖面的布格重力异常,并采用高斯低通滤波获得剩余重力异常。以诸城-宜川深地震测深（DSS）速度剖面为约束,对沿该剖面得到的高精度布格重力异常数据进行拟合,获得剖面地壳密度结构。结果表明,趋势异常主要反映该剖面地壳厚度的变化,太行山重力梯级带是地壳厚度的陡变带。结合前人相关研究,对剩余重力异常结合剖面经过的隆起、凹陷等地质问题进行讨论,进一步揭示出,剩余重力异常主要反映浅部地质构造和低密度地质体,剩余重力异常与地质构造不仅具有良好的对应关系, 而且其幅值能体现地质体的基本特征,比布格重力异常反映得更清晰、更细致。     

鄂西和滇西孕震深部构造变异的对比研究

根据最新精细重力异常场及其三维反演结果，用类比法研究了鄂西与滇西两区域各波长重力场变异特征和地壳层间结构差异，并对重点监测区危险地段划分所需的深部构造信息和动力学特征进行了探讨。     

大地水准面起伏对重力归算的影响研究

针对目前重力探测中重力改正时常用的两个高程参考系统存在偏差这一事实,选取两个大地水准面起伏变化较大的剖面区域,分析大地水准面起伏对重力归算的影响。结果表明,剖面跨度和剖面大地水准面起伏梯度都会对布格重力异常产生影响,所以当重力探测区域大地水准面起伏差距较大时,大地水准面与参考椭球面之间的差异对重力归算的影响比较突出,在利用布格重力异常反演、解释地壳密度结构时,大地水准面起伏的影响必须考虑。     

喜马拉雅及邻区的莫氏面起伏与上地幔密度异常

提出了一种新的重力资料３维反演方法，并运用该方法使用布格异常对喜马拉雅及其邻区进引了反演，给出了该区域内莫氏面的大尺度变化图象和上地幔异常密度的分布。结果显示，喜马拉雅山脊带虽然海拔很高，但其地壳厚度较小。     

全球地壳模型CRUST1.0在青藏高原东南部的重力检核

利用全球地壳模型CRUST1.0提供的地壳密度、厚度等分层信息,计算青藏高原东南部地壳各分层引起的重力异常,并累加获取总体布格重力异常,最后与利用全球重力场模型EGM2008获得的布格重力异常进行对比。结果表明,两种模型在大部分区域基本一致,布格重力异常变化在-600~20mGal之间,少数地区存在较大的差距,说明CRUST1.0模型的精度还有待提高。     

华北地区强震前地壳垂直形变和重力异常

分析总结了唐山、大同和张北3次强震前地壳垂直形变异常和重力异常的相似特征，即震前均表现为地壳垂直形变正异常和重力正异常。大陆动力学的解释是由于深部上地幔的隆起造成的，大同地震与唐山地震、张北地震具有相似的孕震机理。华北强震的孕育与发生可能都与地幔热物质上涌有关，这可能是板内地震最主要的成因。要特别注意地幔隆起区内的高导层与深大断裂的交叉部位，延怀地区可能是未来强震发育的危险地区。     

中下扬子地区的壳幔结构及其与地震相关性的研究

针对中下扬子地区人口稠密、经济建设蓬勃发展、而其地壳构造十分复杂、天然地震比较活跃的现实情况，以实测的地球物理资料与卫星重力异常等相结合，分析了该地区地壳构造和上地幔深部构造的基本特征，指出该地区中强震的形成和发生既有可能与地壳层中存在的低速带和高导层有关，还可能与更深部上地幔内部构造的背景因素有关。文中还提出了一些值得进一步探讨的问题。     

VARIATIONS IN CRUSTAL THICKNESS OF THE KANE TRANSFORM IN THE NORTH ATLANTIC OCEAN

A new approach was taken to investigate the crustal stucture of the Kane transform and its aseismic extension, using high quality bathymetry and gravity data. The gravity signatures associated with variations in crustal thickness of the transform were isolated from the observed free-air anomaly,was continued downward to the mean depth of the crust/mantle interface and converted on to the relief onthat surface. The crustal thickness of the transform was then calculated by subtracting seawater depth from the depth of the gravity-inferred crust/mantle interface. 3-D gravity investigation results indicate that the Kane transform and adjacent areas are associated with a crust thinner than normal oceanic crust. The transform trough is largely underlain by a crust less than 4.5kin thick and in the nodal basins the crust may be as thin as 3 kin. The crust beneath the fracture zone valley is 4 - 5.5 km thick. The rift valleys on the spreading segments are also characterized by thin crust (4 - 5 km thick). Thin oceanic crust extends to 20-30 km from the transform axis,except for some localized places such as the inside comerhighs adjoining the ridge-transform intersections. These gravity-inferred results match fairly well with limited published seismic results. Thinning of the crust is mainly attributable to a thin layer 3, which in turn may be explained by the combined effects of reduced magma supply at the ends of the spreading segments and tectonic activities in the region.     

张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测

利用穿过张渤地震构造带中西段及邻区的多条地震测深资料．详细研究了张渤地震构造带中西段及邻区的地壳深部速度结构与构造。结果表明,该区地壳深部速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。在三河-平谷8级震区、延庆-怀来盆地及张家口附近地区莫霍面埋深分别为35、39和42km,其地壳厚度由东至西逐渐增加。该区基底断裂发育。在其深部,根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化推测,在大兴、延庆、涿鹿等地均存在深部断裂带,在深部断裂带一侧或两侧的上地壳存在6．0km／s左右的低速层（体）。     

利用卫星重力资料反演地壳及岩石圈厚度

地球外部重力场由地球内部物质分布所决定,由于地壳与地幔、岩石圈与软流圈存在着较大的物性差异,利用重力资料可以确定莫霍面和岩石圈底面深度。基于上述结论,利用ＯＳＵ９１全球重力位模型数据进行了反演,计算结果表明,地壳和岩石圈厚度与地形相关,大陆地壳、岩石圈较厚,海洋则相反。     

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深地震测深揭示的济阳坳陷地壳结构特征

对穿过济阳坳陷的3条深地震测深剖面进行解释、对比分析显示,济阳坳陷地壳结构分为上、中、下3层,莫霍面深度在31 km左右,区域起伏变化不大,深浅部构造呈镜像对称关系。济阳坳陷内中地壳存在低速体发育,为其顶面滑脱层的发育以及滑脱构造的形成提供了必要条件,也导致上下地壳厚度的横向变化存在差异。惠民凹陷下方Pm震相之前出现P4震相表明,其莫霍面以壳幔过渡带形式存在;东营凹陷下方Pm震相尖锐,其莫霍面则表现为一级间断面性质,体现了不同凹陷深部壳幔作用的差异。结论表明,济阳坳陷地壳结构具有典型的华北地区地壳结构特征,上下地壳厚度横向变化差异与滑脱构造密切相关,而莫霍面性质差异与深部软流圈上涌以及下地壳小规模拆沉有关。     

深部场源变化微重力观测系统设计与模型研究

基于陆地μGal级精度的重力重复测量可以获取高精度区域重力场时变信号,实现对地壳内部介质物性变化的监测能力。提出一种基于现有地震重力监测网络,通过优化场地观测条件,联合应用高精度绝对重力、相对重力,联合水准、GNSS系统和水文等观测手段,设计一种新型的场地重力阵列式观测系统,有助于分离不同深部场源引起的微重力变化信号。该观测系统除可以提高地壳深部场源信号的信噪比外,还可以通过调整阵列间距来监控敏感区场源变化,有助于探测地壳深部地震孕育和发生阶段的场源介质物理变化过程。