基于MPICH环境下的复杂重力异常体并行正演模拟

任意多面体重力异常正演公式常用于解决复杂几何形态地质体的正演问题。 本文以均匀物性多面体重力异常正演公式为基础, 应用有限元技术中的网格离散化思想, 以任意四面体为基本单元, 通过并行计算技术在MPICH环境下实现了任意连续空间物性分布复杂异常体网格模型的重力异常正演模拟, 通过并行处理可以有效加速正演计算速度。 本文研究结果对于联合重力异常场正演建模和开展复杂模型网格的重力场计算有一定参考意义。     

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。     

玉树MS 7. 1 地震同震效应模拟与绝对重力检验

Using the results of aftershock relocation, inversion on seismic waves and InSAR results, and surface rupture displacements obtained by geological survey after the earthquake, this paper constructs a fault model of the Yushu Ms7. 1 earthquake. Based on rectangular dislocation theory in an elastic-viscoelastic layered medium, we have simulated the co- seismic deformation and gravity change with gravitational effect considered. The pictures show that the absolute gravity measuring point is beside the extremum of coseismic gravity change, and the numerical value reaches 25.02 x 10-Sm. s-2. After a discussion about the gravity changes before the earthquake and the coherence consistency between two FG-5 absolute gravimeters, we think that the measured value 27.2 × 10^-8 m· s^-2 at Yushu station is coseismic gravity change. It＇s coincident with the simulation results based on dislocation theory. Therefore it is a good tool to test the near-field changes found by dislocation theory.     

西构造结—帕米尔及周边深部结构与构造探榷

帕米尔高原是五大山脉汇结之中心,被称为"西构造结".在此山高耸谷陡深是人迹罕至的无人区.应用稀少的地面重力和人工地震数据和卫星重力资料,以NNW和NEE向两条长达1620 km的十字交叉剖面,对帕米尔高原地区地壳深部结构与区域地质构造进行了研讨.帕米尔高原中心地区地壳厚度(莫霍界面深度)接近70 km,并在总体上呈向四周逐渐延展减薄(变浅)的总趋势,到帕米尔的周边地区减薄为50余km左右.这里是一个壳幔结构变异的构造强烈活动地域.     

哈拉哈塘地区超深层走滑断裂构造变形特征及其石油地质意义

塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂控制着碳酸盐岩储层的发育和油气的富集。受多期构造活动和地层岩性差异的影响,哈拉哈塘地区走滑断裂的空间结构多样、断裂演化过程复杂,走滑断裂带结构差异对油气富集的控制机理仍存在争议。本文基于高精度三维地震资料、钻井资料的一体化研究,建立起哈拉哈塘地区走滑断裂的空间变形样式及分层分段模型。通过分析走滑断裂控制下的单井油气产能差异,明确了走滑断裂构造变形差异对油气富集的控制作用。结果表明：(1)该区走滑断裂在平面上具有分段特征,断裂带相互交切导致断裂空间结构复杂,形成多种组合样式,单一断裂带可划分为尾部、主位移带、叠接区以及断裂间截切部位,共发育9种平面样式,分别是尾部的羽状、马尾状、雁裂状样式,主位移带发育的线性及分支型样式,断裂叠接部位发育的辫状及软连接型样式,截切部位的交汇型和终止型样式。走滑断裂变形特征符合Riedel剪切模型,主干断裂周围发育分支断裂,断裂的发育以生长连接为主,截切部位伴随有断裂相继滑动引起的调节变形;(2)走滑断裂的纵向分层变形控制着油气的运移和成藏过程。断裂贯穿膏岩层是油气向上运移的关键。奥陶系碳酸盐岩的改造作用控制着油气的储集规模及...     

蒙古及周边地区重力异常和地壳不均匀体分布

基于全球EGM2008自由空气重力异常模型,本文计算了蒙古及周边地区的布格重力异常和Airy-Heiskanen均衡重力异常.在此基础上,本文采用Crust 1.0地壳模型为参考,通过重力正演方法,对蒙古及周边地区不同深度地壳密度结构模型的重力异常进行了计算,并对得到的正演布格重力异常与实际重力异常进行了对比和分析.研究结果表明:蒙古西部杭爱山地区与阿尔泰山地区的构造变形差异性明显,现今均衡重力异常中杭爱山周边没有明显的均衡异常高值区,而阿尔泰山地区西南方向存在均衡重力异常高值分布,分析与新构造运动密切相关;Crust 1.0模型给出的壳幔横向密度不均匀体分布对于计算Moho面起伏引起的重力异常作用明显;Crust 1.0给出的地壳内界面变形可以反映深大活动断裂的深部构造变形.研究结果对于认识蒙古东西部构造特征差异,以及现今西部活动断裂的地球物理场特征具有参考意义,也可以为进一步应用Crust 1.0模型为参考开展三维密度结构反演提供一定帮助.     

新疆三塘湖盆地后碰撞火山岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

新疆三塘湖盆地广泛出露哈尔加乌组地层,主要为陆相中性喷发岩夹火山碎屑岩。火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为319.6±9.8Ma（MSWD=4.8）。地球化学分析表明,哈尔加乌组火山岩高钾富碱,属于高钾钙碱性系列;LREE强烈富集、大离子亲石元素（LILE）强烈富集、大多数高场强元素（HFSE）明显高于MORB,没有Ti的负异常和P的正异常,Nb、Ta负异常明显,基本没有Eu、Ce的异常,Ti/Y（467~494）、Nb/Y（0.41~0.43）值高。判别图解投入板内火山岩和岛弧火山岩区域,整体显示板内火山岩的特征又携带岛弧火山岩的地球化学痕迹。ε_Nd (t)值（+5.90~+6.31）为正值、Mg^#较高（0.54~0.57）,显示与亏损地幔相关的源区特点,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i值（0.70397~0.70464）相对于亏损地幔高、La/Nb（3.12~3.39）、Nb/U（5.86~9.80）比值显示源区有陆壳组分的参与。综合区域地质特征和前人研究资料表明,三塘湖盆地哈尔加乌组火山岩是碰撞造山中增厚的岩石圈根部拆沉作用致使软流圈地幔上涌底侵,致使早期的陆壳组分和弧组分部分熔融而形成的火山喷发,形成于后碰撞伸展转换背景。     

西太平洋板块向我国东北地区深部俯冲的数值模拟

本文采用依赖温度的黏度结构以及考虑海洋板块和大陆板块厚度差异等特征,以太平洋板块向欧亚板块会聚速率作为板块速度的主要约束,通过变化海沟后撤速度模型,数值模拟西太平洋板块向中国东北的俯冲过程.结果表明,要产生类似于中国东北之下低角度的板片俯冲,海沟后撤是重要条件;而上下地幔黏度的较大差异是决定俯冲板片不穿透660 km相变面的决定因素;西太平洋板块向欧亚板块的俯冲应早于70 Ma B.P.,海沟后撤速度可能小于一些地质学家估计的45 mm/a, 而且可能是分阶段变化的;速度场表明运动学模型的反过程：大陆岩石圈之下物质的不断水平向东的流动和推挤可能成为海沟后撤的力源之一,地幔物质的这种东向流动可能与印度板块挤压碰撞欧亚板块有关,沿欧亚板块东缘的扩张构造可能是太平洋-欧亚板块运动和印度-欧亚板块运动的综合效应.     

川滇地区陆地流动重力测网场源分辨能力评估

陆地重力测量是研究地球内部物质运移和质量变化的重要手段,场源分辨能力是评估流动重力测网监测效能和由场及源应用研究的关键指标。本文以构造运动和地震活动活跃的川滇地区为例,在设定场源异常体参数下,通过Tesseroid网格模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,并基于川滇地区陆地流动重力测网测点分布,对比反距离加权法、 Krigng插值法和最小二乘配置法对模型异常检测场的恢复效果。在此基础上,基于不同分辨率的模型检测板和模型抗噪分析结果,研究川滇地区陆地流动重力测网的空间分辨率和场源反演分辨能力,进而评估该地区重力测网的场源分辨能力,并对该地区2014至2017年测网实测数据开展应用研究。结果表明,最小二乘配置法对川滇地区重力场恢复效果最佳,川滇地区陆地流动重力测网大部分地区的空间分辨率优于0.75°×0.75°,部分地区可达0.25°×0.25°;在Ⅰ级活动地块边界带为0.50°×0.50°,在Ⅱ级活动地块边界带优于0.75°×0.75°;进一步根据活动地块边界和重力测点分布,对川滇地区分区开展陆地流动测网场源分辨能力评估。     

达拉布特蛇绿岩带的时限和属性以及对西准噶尔晚古生代构造演化的讨论

萨尔托海附近的也格孜卡拉花岗岩侵入到达拉布特蛇绿岩带中,为典型的"钉合岩体",其锆石SHRIMPU-Pb年龄结果为308±3Ma(MSWD=0.83),限定了达拉布特蛇绿岩带侵位时限不晚于308Ma,同时达拉布特蛇绿岩中辉长岩的年龄(Sm-Nd等时线年龄395Ma;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄391Ma),给出了达拉布特蛇绿岩带的形成年龄。达拉布特蛇绿岩带两侧地层均为下石炭统,为稳定火山-沉积序列,岩石组合特征相同,具有很好的可对比性,表明达拉布特蛇绿岩带不是分隔两侧不同板块的板块缝合带。在综合分析前人板片窗、增生楔等不同构造模型的基础上,提出残余洋盆的被动垮塌充填是西准噶尔地区晚古生代构造演化的主要形式,残余洋盆闭合过程中可能伴随着洋壳俯冲过程,侵入于西准增生杂岩的多个花岗岩体和闪长岩墙,限定了西准晚古生代增生作用不晚于晚石炭世。