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重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用 总被引：8，自引：0，他引：8
将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构.以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像.在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法——迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题.在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s.以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果. 相似文献
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新疆色尔特能地区视密度和视磁性的反演 总被引：1，自引：0，他引：1
将起伏地形上测量的重力异常和磁异常,延拓至平均水平面;对平面上的场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度和磁化强度结构。以此得到的密度和磁化强度,反映该深度层密度和磁性的近似分布,称为视密度和视磁性反演。本方法反演速度很快,在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10s。这里以新疆色尔特能地区的实例说明这种方法的反演效果。 相似文献
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重力测量观测得到的重力异常,反映的是不同深度和不同尺度异常源的叠加效应。在理论上,只有进行适当的异常分解,才能较为准确地反演异常体的物性与几何参数。这里首先对重力异常进行小波多尺度分解,再通过频谱分析求出各层对应的中心深度,然后确定各层的平均密度,用广义线性反演方法反演各层密度的扰动,进而得到各层的密度分布。通过塔里木盆地的重力异常的多尺度分析和密度反演应用实例,显示了多尺度反演方法对区域重力异常的有效性和应用价值。 相似文献
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重力密度反演通过将地下剖分为多个网格,计算每个网格密度的方式来实现,现今方法计算结果分辨率较低。本文提出自适应权函数三维密度反演方法,通过上半空间不同高度异常凸显不同埋深地质体的特征,建立相应的空间异常权函数进行迭代反演,从而提升结果的收敛性和分辨率。模型试验表明,自适应异常权函数密度反演方法相对已有方法能有效提升分辨率和精度,且具有良好的抗噪声干扰能力。利用所提出的反演方法重建东海陆架盆地东部坳陷带空间密度结构,分析东部坳陷带中生界残留分布特征。结果表明,东部坳陷带内中生界分布南北差异明显,南部钓北凹陷中生界广泛分布,厚度较大,约4 km,颠覆了以往盆地北部西湖凹陷中生界较薄、两个凹陷中生界特征一致的认识。因此钓北凹陷中生界为陆缘坳陷型盆地,盆地范围局限于现今盆地中南部。 相似文献
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《物探与化探》2020,(1)
由于重力梯度张量是重力位的二阶导数,与传统的重力测量相比,重力梯度张量具有更高的分辨率,并且重力梯度张量具有5个相互独立的分量,包含了更多的地下空间信息和密度信息,因此将重力梯度张量数据应用到反演中可以得到较好的反演结果。非结构化网格具有很强的几何适应性,能够较好地拟合复杂异常体的边界,通过非结构化网格对反演目标区域进行离散,可以降低剖分误差,从而提高计算精度。为了降低反演过程中的多解性问题,将地球物理反问题的广义正则化目标函数应用于基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演中,推导了相关公式,实现了各分量的独立反演,并阐述了深度加权函数在反演过程中的作用。为了充分利用重力梯度张量各分量所携带的密度、空间信息,将5个独立的分量进行了联合反演,反演结果表明,基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演能够较好地反映地下异常源的物性分布和赋存位置。通过与长方体网格反演结果对比,本反演方法突出了非结构化网格反演的优越性;最后,通过较复杂组合模型的计算证实了方法的实用性。 相似文献
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本文尝试由历史文献记载直接反演网格式降水量距平场.这项探讨是利用计算机的文字处理功能,以"中国三千年气象记录总集"1)为基本资料,通过对各地点、各年份气候记载的赋值处理,用Cressman插值方法初步反演生成1501～1900年网格降水量距平场,其时间分辨率为1a,空间分辨率为1°×1°经纬度.这样的网格资料定量含义明确,空间和时间的连续性好,可以方便地与数值模拟结果进行对比,和进行降水的时间、空间变率研究,还可由它生成空间间隔均匀的降水量距平指数的时间序列,进行气候变化分析. 相似文献
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《物探化探计算技术》2019,(6)
利用重力异常反演地球内部的介质密度分布,是研究地球内部精细结构的有效方法之一,这里利用EIGEN-6C2超高阶卫星重力场模型,计算龙门山地区的自由空间重力异常、布格重力异常以及剩余重力异常,在此基础上,基于Parker-Oldenburg模型以及粒子群算法反演该地区的三维介质密度分布,发现反演结果与Crust1.0密度模型所提供的结果基本一致,结果说明,使用Parker-Oldenburg模型结合粒子群算法反演地壳的三维密度分布,具有可行性和实用性。 相似文献
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针对传统反演方法存在的初始模型依赖、计算时间较长等问题,提出了一种新的基于AlexNet深度神经网络的重力异常反演方法。该方法首先借鉴经典的深度神经网络AlexNet设计了一种用于重力异常反演的Alex反演网络(AlexInvNet),接着设计大量密度异常体模型并通过正演计算得到带标签的数据集,然后用该数据集训练AlexInvNet网络,最后将重力异常数据输入训练好的AlexInvNet网络直接得到反演结果。理论模型反演结果表明,该方法相较于全连接网络深度学习反演方法,能够更好地反演出异常体的位置和密度,具有较好的泛化能力和抗噪声能力。实测数据反演结果表明,该方法能有效解决重力异常反演问题。 相似文献
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华北克拉通破坏前的状态——对讨论华北克拉通破坏问题的一个建议 总被引：9，自引：4，他引：5
翟明国 《大地构造与成矿学》2008,32(4)
中生代华北克拉通破坏是目前引人关注的研究课题。鉴于目前一些文章在表达克拉通状态时引用的地质图件不准确,忽略了华北克拉通从古至今的不同阶段的演化,不能正确的表达克拉通在破坏之前或之后的状态,本文强调华北克拉通破坏前的状态是研究的重要基础。华北克拉通是经历过多期克拉通化形成的。 相似文献
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《Gondwana Research》2013,24(4):1455-1483
The crust and upper mantle in mainland China were relatively densely probed with wide-angle seismic profiling since 1958, and the data have provided constraints on the amalgamation and lithosphere deformation of the continent. Based on the collection and digitization of crustal P-wave velocity models along related wide-angle seismic profiles, we construct several crustal transects across major tectonic units in mainland China. In our study, we analyzed the seismic activity, and seismic energy releases during 1970 and 2010 along them. We present seismogenic layer distribution and calculate the yield stress envelopes of the lithosphere along the transects, yielding a better understanding of the lithosphere rheology strength beneath mainland China. Our results demonstrate that the crustal thicknesses of different tectonic provinces are distinctively different in mainland China. The average crustal thickness is greater than 65 km beneath the Tibetan Plateau, about 35 km beneath South China, and about 36–38 km beneath North China and Northeastern China. For the basins, the thickness is ~ 55 km beneath Qaidam, ~ 50 km beneath Tarim, ~ 40 km beneath Sichuan and ~ 35 km beneath Songliao. Our study also shows that the average seismic P-wave velocity is usually slower than the global average, equivalent with a more felsic composition of crust beneath the four tectonic blocks of mainland China resulting from the complex process of lithospheric evolution during Triassic and Cenozoic continent–continent and Mesozoic ocean–continent collisions. We identify characteristically different patterns of seismic activity distribution in different tectonic blocks, with bi-, or even tri-peak distribution of seismic concentration in South Tibet, which may suggest that crustal architecture and composition exert important control role in lithosphere deformation. The calculated yield stress envelopes of lithosphere in mainland China can be divided into three groups. The results indicate that the lithosphere rheology structure can be described by jelly sandwich model in eastern China, and crème brulee models with weak and strong lower crust corresponding to lithosphere beneath the western China and Kunlun orogenic belts, respectively. The spatial distribution of lithospheric rheology structure may provide important constraints on understanding of intra- or inter-plate deformation mechanism, and more studies are needed to further understand the tectonic process(es) accompanying different lithosphere rheology structures. 相似文献
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地球史中的构造活动论和发展阶段论 总被引：1，自引：0，他引：1
从全球构造的活动论和地壳演化的发展阶段论出发,简要地讨论如下科学问题:(1)岩石圈形成;(2)中国大陆形成和演化;(3)造山过程;(4)裂谷作用过程中的某些问题。研究认为:(1)岩石圈不是地球形成时就已存在了,亦不是一次形成的,而是对流地幔(或软流圈)多次(或多阶段)分异形成的;基于岩浆作用、沉积作用、变质作用和成矿作用等在地球发展历史中长远阶段性的变化的可能指示,提出岩石圈-软流圈系统的不可逆的长远期阶段性变化特征,并可划分为若干阶段。(2)基于对中国大陆形成与演化的大阶段的研究,认为显生宙以来,中国大陆是由塔里木、扬子、中朝、华夏、蒙古和印度等陆块经过多个阶段的造山运动,镶嵌组装在一起的一个复合大陆,其拼合组装的各个阶段的洋陆分布的格局是不一样的,这种构造重组一定伴随岩石圈-软流圈动力系统的重组和构造体制的重大转换。(3)燕山带燕山期可识别出5个造山幕,每个造山幕的岩浆作用、沉积建造、变质作用、变形方式均有差异,造山过程的幕式阶段性标志明显;并认为华北地区现今面积的大小,并不能代表侏罗纪-白垩纪时的状态,燕山带的面积在侏罗纪—白垩纪时期远比现在的小。(4)提出华北大陆裂谷作用在古近纪与新近纪—第四纪的伸展作用是两次幕式事件,而不是前人认为的一次事件的两个相,同时,认为古近纪的断陷性质盆地发育对应纯剪切机制,而新近纪—第四纪拗陷性质盆地发育对应于分布剪切机制。(5)认为燕山期和喜山期华北地区岩石圈减薄作用的机制、过程不同,分属两个不同的阶段的动力学系统,而不是一个连续的渐变过程。 相似文献
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In this paper,we analyze lithospheric density distribution of China and surrounding regions on the basis of 300300gravity data and 1 1 P-wave velocity data.Firstly,we used the empirical equation between the density and the P-wave velocity difference as the base of the initial model of the Asian lithospheric density.Secondly,we calculated the gravity anomaly,caused by the Moho discontinuity and the sedimentary layer discontinuity,by the Parker formula.Thirdly,the gravity anomaly of the spherical harmonics with 2e40 order for the anomalous body below the lithosphere is calculated based on the model of EGM96.Finally,by using Algebra Reconstruction Techniques(ART),the inversion of 300300residual lithospheric Bouguer gravity anomaly caused by the lithosphere yields a rather detailed structural model.The results show that the lithospheric density distribution of China and surrounding regions has a certain connection with the tectonic structure.The density is relatively high in the Philippine Sea plate,Japan Sea,the Indian plate,the Kazakhstan shield and the Western Siberia plain,whereas the Tibetan Plateau has low-density characteristics.The minimum value of density lies in the north of Philippines,in the Taiwan province and in the Ryukyu island arc. 相似文献
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华北克拉通东部南北缘中生代火山沉积格局及其构造转折过程 总被引：3，自引：0，他引：3
通过华北克拉通东部北缘和南缘盆地充填序列和盆地分布演化对比研究，解析了该区中生代构造转折过程。研究发现两侧盆地均大致从早侏罗世开始发育，约以晚侏罗世为界，之前盆地充填记录反映以挤压作用、岩石圈增厚为主，之后以陆内伸展、岩石圈减薄为主，显示晚侏罗世明显的构造转折，并且地壳浅部的构造体制转变均滞后于岩石圈深部构造环境的变化。然而，两侧盆地演化也有明显差别：①北缘燕辽地区从早侏罗世到白垩纪，发育了多层系的从基性、中基性到中酸性的火山岩及火山碎屑岩组合，而南缘合肥盆地仅在晚侏罗世早白垩世产出钙碱性火山岩及火山碎屑岩组合，反映出不同的深部构造过程和源区特征；②北缘的岩石圈减薄可能始于约163 Ma，南缘明显的岩石圈减薄则始于约149 Ma，而反映在盆地构造与充填尺度上的伸展作用分别对应于大约145 Ma和132 Ma；③晚侏罗世构造转折期，北缘燕辽地区粗碎屑沉积以河流体系为主，反映盆山地势高差较小；而南缘该期发育冲积扇体系，盆山地势高差较大；④北缘盆地沉积中心迁移规律复杂，而南缘总体呈现由南向北的迁移趋势。显然，大别山碰撞造山和后造山期强烈的隆升和剥露对南缘盆地演化具有极大的主导和制约作用，而北缘则显示出强烈的壳幔相互作用并伴有区域性的陆内挤压推覆（转折前）和张裂 伸展（转折后）交替的特点。华北克拉通晚中生代构造转折的时限北缘较南缘早，说明诱发这一转折事件的区域构造动力可能首先与华北北部壳幔相互作用密切关联。 相似文献
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对山西隆起区中新生代构造演化的认识,是探讨华北陆块演化、破坏等科学问题的基础。在中新生代期间,不论是岩石圈的差异演化、构造体制转换、岩浆活动,还是地貌反转,位于华北陆块中心部位的山西地区总是处于过渡带的位置。该地理位置说明了该区在华北陆块演化研究中的重要性。在近年1∶5万、1∶25万区域地质调查成果及以往研究资料的基础上,以中生代区域性断裂、新生代汾渭裂谷及山体隆升为主要研究内容,探讨山西隆起区中新生代岩石圈从增厚到减薄、构造体制从挤压到伸展转换,以及随华北陆块一起经历地貌格局从东高西低到西高东低转换的构造演化进程。研究认为,山西地区中新生代构造体系的发育从属统一的区域动力学环境,周边板块之间的相互作用引起深部软流圈变化: 软流圈下沉,岩石圈则相对增厚,地壳垂向伸展,横向收缩; 软流圈上涌,岩石圈相应减薄,地壳水平伸展。软流圈的变化对该地区中新生代构造变形、沉积格局、岩浆活动等方面起着控制作用。 相似文献
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华北克拉通中生代下地壳置换：非造山过程的壳幔交换 总被引：25，自引：15，他引：25
华北克拉通内部前寒武纪麻粒岩地体和新生代火山岩的麻粒岩捕虏体的研究表明，前寒武纪下地壳与现今下地壳的是不同的。下地壳的主要置换发生在中生代。这表明，华北克拉通中生代的构造重大转折，不仅使得盆山格局发生了变化，而且下地壳和上地幔的组成和结构发生了变化。已发表的关于东部岩石圈减薄的机理有折沉作用、幔柱构造模式，均与造山带的演化相联系。本文注意到，华北克拉通最下部地壳的部分或大部都已被中代的下地壳置换，它们不仅发生在克拉通边部，而且发生在克拉通内部。因此华北克拉通中生代的下地壳被中生代的下地壳取代的作用，可称为华北克拉通中生代换底作用。中生代时期的华北拉通下可能存在有规模的地幔柱，强烈的壳幔交换是换底的作用的主要方式，热侵蚀和化学侵蚀的细节还不清楚。但可以推测这与造山带的演化没有直接关系，和造山带岩石圈根部的折沉作用有一般意义的底侵作用不同。 相似文献
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华北克拉通中生代破坏前的岩石圈地幔与下地壳 总被引：23，自引：11，他引：12
华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,有 38亿年的古老陆壳存在,它经历了复杂的地质变迁,在太古宙末(约2500Ma)基本完成克拉通化,在古元古代(约1900~1850Ma)整体受到了高级变质作用,最终完成了克拉通化。它的东部在中生代发生了重大的构造机制的转变,克拉通基底发生了破坏、置换和再造。在太行山重力梯度带以西的华北克拉通受中生代构造转折的改造程度较低,它们的下地壳和岩石圈地幔结构,大致保持了华北克拉通破坏前的状态。前寒武纪麻粒岩地体代表了掀翻抬升到地表的古元古代下地壳,出露地表的时间大致在1850~1800Ma。中、新生代火山岩中的地幔和麻粒岩捕虏体代表了现代的岩石圈地幔和下地壳的岩石。岩石学、地球化学和地球物理的研究,推测华北克拉通西部的岩石圈厚约200km,地壳厚度约45km~50km,是在古元古代(约1.9Ga)时期终极克拉通化作用形成的,其厚度和结构与全球典型的元古宙克拉通岩石圈相同。而太行山重力梯度带以东的克拉通岩石圈地幔受到程度不等的交代、改造、置换和减薄,下地壳大规模重熔,地壳厚度也发生减薄,指示了强烈的壳幔解耦、物质交换和重新耦合的过程。 相似文献
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华北陆块岩石圈减薄作用:热薄化与机械拉伸的数值模拟研究 总被引：18，自引：10，他引：8
针对华北陆块岩石圈减薄作用的动力学机制开展了一系列二维定量数值模拟研究。其模拟结果表明,在给定的岩石圈热传导和放射性生热条件下,岩石圈底部地幔热流(mantlethermalflux)的增加能导致岩石圈内热状态的明显改变,导致早古生代以来华北岩石圈厚度的巨大变化,当地幔热流达到35～40mWm-2,华北陆块的岩石圈厚度将减薄至100km以内。单纯的机械拉张同样能导致岩石圈厚度的薄化,但岩石圈厚度的减薄相对有限。即使拉张伸展率达25%,其岩石圈厚度最大减薄至150km。因此通过数值模拟的研究揭示了这样的事实,即华北陆块岩石圈厚度的减薄主要受制于岩石圈内热状态的变化,以热侵蚀的减薄方式为主,机械拉张作用可能对华北陆块岩石圈厚度的减薄作用有一定贡献。 相似文献