等效密度的概念—用重力确定沉积盆地深度的关键

在多层沉积盆地上观测得到的重力异常与对具有相同形状和深度的盆地计算所得到的结果密切相关。后者盆地由同一类沉积物充填!且其密度与前者的等效(加权平均)密度相等。因此,盆地至少有一个已知深度点的话,根据剩余重力异常就可算出其相对等效密度。假定密度是深度的函数,用无限大平板(布格)公式可推出重力与深度的关系式,该关系式结合重力数据可算出盆地深度或绘出其等厚线图。本文将分析密度与深度、重力与深度的指数及新型双曲线函数关系,并结合重力数据用来确定加利福尼亚州San Jacinto地堑、南部的亚利桑那州Tucson盆地的深度。双曲线函数比指数函数更可靠、更接近实际。根据Tucson盆地中最深的一个钻孔上的剩余重力异常,用无限大平板公式算出该盆地沉积物的相对等效密度以及密度与深度的关系。上述钻孔打到了深度为3.66km的前始新世基岩。Tucson盆地中密度与深度的双曲线关系,假定它对于南部的亚利桑那州和西南部的新墨西哥州的其它所有盆地和山脉地区也适用。用无限大平板公式很容易将密度与深度的函数关系转换成重力与深度的函数关系。利用重力与深度的双曲线函数关系,可将该地区的每个盆地的剩余重力异常图转换成盆地深度等值线图。用重力数据算出的盆地深度与搜集到的钻孔资料(19口井)比较可以看出,本文提出的这种简单快速方法,其计算结果与真实深度的误差范围大约为13％。