利用重力异常研究亚东—格尔木地壳构造

作为亚东—格尔木地学断面研究项目的一个重要组成部分,于1987年完成了亚东—格尔木及东拉—尼木的重力补点测量(1:50万)工作,共布设了226个测点,全长1670km。在这些测量数据的基础上,计算了研究域内的莫霍深度和均衡异常,分析了地壳和上地幔的均衡信息。利用布格异常与测点高程的相关分析,划分出了9个地体和13个较大断裂;给出了高原隆起及板块碰撞的模式。我们认为高原隆起的直接作用来自板块的碰撞,由冰川消融引起的均衡回升是非常微弱和不重要的,要把这种作用与构造运动引起的快速隆升区分开来是相当困难的。

格尔木－额济纳旗地学断面及其邻区重力场与深部地壳构造

根据格尔木－额济纳旗地学断面内重力场特征，参考有关地质资料，将研究区划分为３个一级构造、５个二级构造、１５条较大断裂．计算分析了Ａｉｒｒｙ重力均衡异常；并根据重、震联合反演结果，浅析了地壳－上地幔的构造及密度分布特点，指出研究区内莫霍界面平均深度为５０ｋｍ，最深处位于哈拉湖盆地，为６５ｋｍ，额济纳旗最浅，为４１．５ｋｍ．根据上地幔密度、纵波速度变化特点，推测中祁连北缘断裂是青藏高原块体的北界．

中国南海北部潮汕坳陷NHC-1测线及邻区重磁场特征与地壳结构

利用中国南海北部潮汕坳陷内首次获得的一条长250km的重磁剖面数据,研究了潮汕坳陷地壳结构,定性分析了火山岩的分布及其属性。采用欧拉反褶积方法估算了重力场源的位置及其深度,划分出陆坡北缘及东沙两个断裂带。根据断裂带切割深度,认定这两个断裂带均为超壳断裂,且都有岩浆上涌。应用Parker-Oldenburg法反演计算了莫霍面深度。用滑动对数能谱分析和人机交互正反演方法计算出磁性基底深度。结果表明:潮汕坳陷莫霍面从西北方向测线起始点的25km向东南方向抬升到终点的14km,而磁性基底埋深从西北测线起始点的3.6km向东南方向逐渐加深到测线终点的8.9km。

青藏高原北缘重力场研究

根据实测阿尔干—老茫崖、格尔木—额济纳旗两条重力剖面获得的资料 ,研究了青藏高原北缘重力场特征。划分出 5个二级构造单元及 11条较大断裂 ,计算并分析了研究区内Airy重力均衡异常与新构造运动的关系。利用重震联合反演结果 ,浅析了地壳—上地幔构造及密度分布特点 ,指出研究区内莫霍界面最深处在青海哈拉湖地区 ,达 65km ,新疆阿尔干最浅 ,只有 39km。

泛克里金法在大庆油田徐家围子西北地区密度建模上的应用

通过大庆油田徐家围子西北地区汪家屯、升平以及宋芳屯等 3个构造实测部分的钻井岩心密度及测井密度资料 ,对不同深度平面分布不均匀且较稀疏的密度数据 ,利用泛克里金方法计算加密数据 ,得出地下 2 30 0～ 2 90 0m深度之间的密度分布特征。建立了这一深度空间内的密度模型 ,为利用重力场建模提供了初始模型和密度空间约束。

新疆叶城—西藏狮泉河重力剖面与地壳结构

本文利用西藏狮泉河—新疆叶城的剖面重力测量成果,对该区的大地构造、地壳厚度以及均衡信息进行讨论。结果认为,研究区内藏北与羌塘构造区地壳厚度平均为70km,到昆仑褶皱区,地壳厚度大致以8°的倾角从南向北呈现由厚变薄的大梯度带,进入塔里木盆地边缘,厚度大致为50km.根据均衡信息的分析,本区可分为三种类型,即藏北与羌塘的均衡补偿区;昆仑褶皱带的正均衡异常区;塔里木盆地南缘的负均衡异常区.青藏高原冰川融化引起的均衡上升运动与构造力引起的结果相比是非常微弱和从属的,并属后期阶段.

黑龙江省东部当壁镇--宝清县综合地球物理剖面的地质解释

依据作者2005年在野外布设并实测的黑龙江省东部当壁镇—宝清县(简称DB02)地球物理(主指重力与电法)剖面资料,分析了研究区的地球物理场特征。根据重力欧拉反褶积计算成果并参考电性资料,DB02剖面内可划分出9条断裂、7个构造分区,并对沉积基底及油气远景区进行了计算和预测。结果表明:勃利盆地东部电性中低电阻率区不利于生油,而是一个寻找煤层气的有利地区;宝清坳陷上部有推覆构造,下部低阻区是寻找油气藏极为有利的构造区。

基于图形用户界面的位场数据处理系统

针对重磁方法获取的数据量大,传统纸质文件存储方式不利于数据共享和管理,且常规数据处理程序多是基于DOS(DiskOperatingSystem)下,既独占系统资源又不便使用等问题,结合位场数据计算与数据库技术,利用面向对象程序设计语言Delphi和SQL(StructuredQueryLanguage)Server数据库在Windows2000平台上开发了基于GUI(GraphicalUserInterfaces)的位场数据处理系统。该系统具有良好的用户界面和应用环境,能快速处理位场数据,并对数据进行系统的管理。在实例中应用该系统对C地区的重力异常数据进行了处理和初步的地质解释。

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。

横过阿尔金山的重力测量及初步解释

以１∶５０万比例尺，实测了新疆阿尔干－青海老茫崖重力剖面。研究了该剖面及其邻区为主的青藏高原西北边缘重力场特征；划分了３个地质构造单元及８条较大断裂；计算并分析了Ａｉｒｙ重力均衡异常及莫霍界面深度。

攀西地区重力均衡异常的研究

研究表明,康滇地轴及其东部地区属均衡补偿平衡区,西部属强烈上升的异常区。上升的原动力为板块碰撞的构造力与均衡调整力的综合。

重力测量在研究地壳构造中存在的问题及其讨论

提出并讨论区域重力测量在研究深部地壳构造中的问题,包括重力各项外部改正、重力异常的划分以及异常解释中存在的一些问题。通过讨论,使从事这方面工作的研究人员引起足够的注意,在实际工作中,采用一定的方法手段补偿与解决所出现的某些问题,从而获得较为理想的地质解释效果。

青藏高原“亚东—格尔木地学断面”综合地球物理调查与研究

本文概述亚东—格尔木地学断面的地球物理研究成果.在前人工作基础上,沿断面补做了多方法地球物理调查,对原有资料重新解释,综合新、老资料,给出了断面岩石层构造的地球物理解释模型.研究结果认为,青藏高原是一个拼合的增生大陆,是世界上一种新型的俯冲加逆冲叠覆的复杂类型造山带.

断裂构造精细解释技术——三方向小子域滤波

针对利用重磁场资料解决地质构造的精细划分和解释问题,提出三方向小子域滤波方法.根据直立岩脉重力异常曲线特征和DCT理论,分析了直立岩脉重力异常π/2相位偏移技术,给出了突出三方向直立岩脉特征的平面重力异常及其π/2相移的DCT转换的理论公式.模型实验证实,经过坐标变换后的偏移结果,其异常梯度最大值的水平位置与铅垂台阶断面在地面上的投影位置相一致;利用传统的小子域滤波分别检测每个方向偏移处理结果中的梯级带,突出三方向的异常分界特征,从而实现三方向小子域滤波的数值计算.在应用中表明,传统的小子域滤波只能识别出黑龙江虎林盆地11条断裂带,而三方向小子域滤波法检测出33条断裂,这说明三方向小子域滤波法大大增强了对平面断裂水平位置信息的识别.

基于余弦变换的密度界面重力异常正反演研究

针对提高重力资料处理的精度问题,本文提出利用余弦变换研究密度分界面重力异常正、反演问题,从理论上推导出二维、三维常密度单界面重力异常余弦变换谱正演公式及其界面深度反演公式。为探讨该方法的反演精度,分别利用Parker-Oldenberg法和余弦变换法反演了常密度单界面理论模型的深度,并进行了误差对比分析。Parker-Oldenberg法反演的界面深度相对于理论模型深度的计算点最大误差和均方差分别为0.148km、0.013km,而余弦变换法反演为0.041km、0.003km,最大误差和均方差分别降低了0.107km、0.010km,这说明余弦变换法的反演精度明显高于Patker-Oldenberg法,其反演精度提高了3倍多。

重力位谱分析及重力异常导数换算新方法——余弦变换

为了提高重力异常导数换算的精度，真实有效地反映地质体的异常特征，提出用余弦变换计算异常导数的新方法．给出并证明了两个定理，利用它们推导出重力位余弦谱一般表达式以及重力异常各阶导数计算公式，建立了位场余弦谱分析理论．模型实验中发现，用Fourier变换计算的一阶导数与理论导数偏差很大，而余弦变换计算的导数与理论异常导数拟合效果非常好，除边界几个数据因重力异常的有限截断产生的吉布斯效应残留使误差较大外：数据的计算精度均很高，误差为一0．09％-5％．

GPS高程拟合转换正常高的研究

通过对GPS测高与水准测量理论及其异同分析的基础上,阐述了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法,用少量GPS与水准重合点将GPS大地高直接转换为具有cm量级正常高的实现方法。实验结合黑龙江省虎林地区的地形特点,提出了用线性内插法、平面模型法和二次曲面模型法等来转GPS高程,证明在黑龙江省虎林地区可以通过少量且分布合理的水准点来直接求出该地区具有cm量级的正常高,且精度可以达到四等水准测量的精度要求,满足一般工程的需要。

利用Hilbert变换计算重力归一化总梯度

针对提高重力勘探正反演解释的分辨率问题,提出利用Hilbert变换计算和研究重力归一化总梯度.文中从理论上详细地证明了方法的可行性,给出了适合计算机实现的计算方法.为探讨该方法对油气藏的分辨能力,在模型计算中,分别利用Fourier级数法、Fourier变换法和本文提出的Hilbert变换法计算模型的GH 场值,发现当三度体储油球冠模型(模拟似三度贮油气藏背斜模型)油气藏部分(低密度体)厚度减小到低于球冠厚度的十分之一时,Fourier级数及变换法不能分辨出低密度体所产生的异常,而Hilbert变换法仍然可以清晰地识别,这说明用Hilbert变换法计算的GH 场对异常识别的分辨率优于其他两种方法.

中国东北地区重力场研究——利用改进的三方向小子域滤波划分主构造线及大地构造单元

利用重力异常进行大地构造单元的划分是区域重力资料处理与解释的重要任务.为了精细地划分中国东北地区大地构造单元及其分界线位置,对三方向小子域滤波进行了改进,探讨了改进的三方向小子域滤波的合理性.利用小子域及改进的三方向小子域滤波对研究区布格重力异常进行处理,并与欧拉反褶积反演结果进行对比分析.结果表明,改进的三方向小子域滤波在识别平面断裂的应用中具有更好的效果.综合分析东北地区布格重力异常特征、小子域和改进的三方向小子域滤波结果,划分出延续性较好、规模较大的断裂18条.对研究区重力异常进行了分区,描述了一、二级异常的分区特点,给出了东北地区大地构造单元的基本格架.黑河齐齐哈尔—白城等重要构造线平面位置的确定突破了传统的重力异常分区模式,指出东北地区NE向构造具有走滑特征,且走滑距离具有由西向东逐渐增大的特点.

位场向下延拓的泰勒级数迭代法

本文介绍了一种新的位场向下延拓方法—泰勒级数迭代法。首先将波数域中的向下延拓响应因子进行泰勒级数展开,取前N项和代替向下延拓响应因子进行近似向下延拓,并采用迭代法进行逐步逼近,直至观测面上的实测值与迭代m次的计算值的差值小到可以忽略。由此推导出了位场向下延拓的泰勒级数迭代法的迭代通式,证明了该方法的收敛性,分析了该方法的收敛速度。同时指出当通式中所取项数N=0时,与文献[11]的延拓模式一致。模型试验对比分析表明,当向下延拓深度较大且项数N=1和N=0迭代得到的延拓误差相等时,N=1的迭代次数远小于N=0的,且迭代的结果具有更好的保幅性。