岩石物理学（讲座）

岩石物理学（讲座）陈Ｊ（中国北京１０００３６国家地震局）编者按在中国科学技术大学研究生院开设的＂地球物理进展＂课程，由工作在第一线的诸多专家授课。课程内容翔实丰富，反映了当前地球物理学科的最新进展。深受研究生和广大学者的欢迎。为了弥补目前尚无成书教材...     

区域重力场相对基准的建立

针对地震系统各区域重力网的现状,提出了一种在没有绝对重力测量资料的情况下,利用网区多年积累的观测资料,建立区域重力场相对基准的方法。实验证明,采用该方法建立的区域重力场相对基准,精度优于５０ｎｍ·ｓ－２,不仅有利于地震重力前兆信息的提取,而且能优化和评定区域重力网的质量,标定和检测重力仪参数及其变化。     

利用GRACE空间重力测量监测长江流域水储量的季节性变化

2002年3月成功发射的美德合作重力卫星计划GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)已经开始提供阶次数达到120、时间分辨率为约1个月的地球重力场模型时变序列. GRACE的星座由两颗相距约220 km, 高度保持300~500 km, 而倾角保持约90°的近极轨卫星组成. 由于采用星载GPS和非保守力加速度计等高精度定轨技术以及高精度的星-星跟踪数据反演地球重力场, 在几百公里和更大空间尺度上, GRACE重力场的精度大大超过此前的卫星重力观测. 根据GRACE时变重力场反演的地球系统质量重新分布对固体地球物理、海洋物理、气候学以及大地测量等应用有重要的意义. 在长期时间尺度上, GRACE的结果可用于研究北极冰的变化, 并进而研究极冰融化对全球气候变化, 特别是对海平面长期变化的影响. 在季节性时间尺度上, 利用GRACE重力场的精度足以揭示平均小于1 cm的地表水变化或小于1 mbar的海底压强变化. 除了巨大的社会和经济效益外, 这些变化对了解地球系统的物质循环(主要是水循环)和能量循环有非常重要的意义. 利用2002年4月至2003年12月之间共15个月的GRACE时变重力场揭示了全球水储量的明显季节性变化, 并重点分析了中国长江流域水储量的变化. 结果表明长江流域水储量周年变化幅度可达到3.4 cm等效水高, 其最大值出现在春季和初秋. 根据GRACE时变重力场反演的水储量变化与两个目前最好的全球水文模型的符合相当好, 其差别小于1 cm等效水高. 研究表明现代空间重力测量技术在监测一些大流域的水储量变化(如长江流域)、全球水循环和气候变化上有巨大的应用潜力.     

湖南城步地区重力异常的初步研究

介绍了城步地区重力异常数据处理的几种方法,分析了重力异常及其位场转换后的特征,对重力异常进行了初步解释推断.根据重力异常特征,推断了10条断裂,圈定了兰蓉-谭家坳-照面山、黄坪、洞背和扛口等4处半隐伏岩体;结合地质地球化学综合信息,提出了4处找矿有利地段.通过半定量反演,认为:湖南省内苗儿山岩体与越城岭岩体以及五团岩体与苗儿山岩体在深部不相连.     

桂西地区重力场小波多重分解及地质意义

重力场包含了各种密度不均匀体的叠加效应.为了更好地划分重力异常,尝试利用具有多尺度分析功能的小波分析进行重力场的分离.通过对桂西地区重力场进行小波多重分解,分离出埋藏较浅、尺度较小的源体和埋藏较深、尺度较大的源体,反映了不同深度和尺度地质体密度的不均匀性,较好地圈定了构造盆地、深部隐伏岩体,并直观地显示了其产状变化特征.因此,利用小波分析进行重力场分解具有较好的效果,值得进一步推广使用.     

内蒙古东部重力场特征以及寻找内生矿床的意义

依据岩石密度特征，应用布格重力异常资料，在内蒙古东部地区推断7个大型岩浆岩活动区（带）。这些岩浆岩活动区（带）控制着内蒙古自治区东部地区大部分内生矿床，也就是说每一个大型岩浆岩活动区（带）实际上是一个成矿系统。因此，应用布格重力异常资料可以推断岩浆岩活动区（带），预测内生矿床，筛选化探异常。     

内蕴大地边值问题

提出内蕴大地边值问题,使得有可能利用重力场以边界是观测研究地球重力场的内蕴结构,中构造了椭球问题的迭代逼近求解程式,并给出了具体解式。     

地球重力场逼近理论研究进展

评述了武汉测绘科技大学近几年在地球重力场研究方面所取得的成果,并对今后地球重力场的研究方向及其人才培养提出了若干建议。     

扰动重力场源的拟调和函数多项式逼近模式及其正交分解

将物理大地测量学反问题研究中关于重力场源的多项式逼近和拟调和函数逼近方法,加以综合、推广,建立起一种更加方便和有效的拟调和函数多项式逼近模式,由此直观地分析重力场源解的一般结构,并能将已有的逼近模式及结果作为该多项式在特定约束下的解式表示出来。更为重要的是将物理大地测量学反问题研究中的核心——正交分解定理予以具体实现,为这一具有重要理论意义的定理的实际应用探索出一条途径。     

大地奇异性结构与场源物理结构关系的探讨

讨论了重力场的大地奇异性条件及其在地固直角坐示系中的表达式。利用简化的球对称地球模型研究了大地奇异性结构与场源物理结构的关系,结果表明：只有扰动区域密底低于周围环境密度且优动场源密度与地球平均密度之比不小于扰动体埋深与半径之比的３次幂时,地球外部才存在奇异点;所有奇异 色成两个倒扣在地球上的旋转抛物面状曲面;对ＰＲＥＭ地球模型而言,内部密度扰动将不会产生外部奇异性。