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龙门山中南段地壳上地幔三维密度结构 被引量:3
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作者 徐志萍 王夫运 +3 位作者 姜磊 赵延娜 杨利普 唐淋 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期84-98,共15页
基于高精度布格重力异常资料,以川滇地区P波速度三维层析成像结果为约束建立初始模型,采用预优共轭梯度(Preconditional Conjugate Gradiem,PCG)反演方法得到了龙门山断裂带中南段的地壳上地幔(深度范围0~65km)三维密度结构(网格间距为... 基于高精度布格重力异常资料,以川滇地区P波速度三维层析成像结果为约束建立初始模型,采用预优共轭梯度(Preconditional Conjugate Gradiem,PCG)反演方法得到了龙门山断裂带中南段的地壳上地幔(深度范围0~65km)三维密度结构(网格间距为10km(横向)×10km(纵向)×5km(深度))。密度成像结果表明:龙门山断裂带中南段两侧地壳密度结构存在明显差异,四川盆地有约10km厚的低密度沉积层,松潘-甘孜块体因沉积层较薄,且部分地区有基岩出露,上地壳表现为高密度结构;松潘-甘孜块体中、下地壳有大范围低密度层分布,介质强度明显低于高密度的四川盆地,青藏高原东移物质受到四川盆地阻挡后更易于在低密度的一侧发生挤压形变及隆升,从而形成龙门山逆冲推覆构造带;龙门山断裂带内部在地壳结构上具有明显的分段特征,表现为沿着龙门山断裂带地壳密度变化不连续,以汶川地震和芦山地震震中为界,形成多个高、低密度异常区;同时,结合地震精定位结果分析,汶川地震及其余震多分布于壳内中央断裂带西侧高密度体内,芦山地震及其余震则集中在地壳密度变化梯级带附近并偏向高密度体一侧。四川盆地下地壳密度较高,其前缘随深度增加向青藏高原方向扩展,在上地幔顶部接近龙门山断裂带以西。松潘-甘孜块体中、下地壳虽然有一定规模的低密度体分布,但其连通性差,在平面上多形成局部低密度异常区,是否存在下地壳流仍无法给出明确的证据。 展开更多
关键词 三维密度结构 预优共轭梯度 龙门山中南段 汶川地震 芦山地震
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台湾中西部沉积盆地三维密度结构及其重力异常 被引量:2
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作者 张健 宋海斌 《地质力学学报》 CSCD 2004年第3期227-234,共8页
台湾中西部沉积盆地是台湾省海陆油气勘探的重点区域。本文利用石油钻井资料和重力观测数据,依据Kriging插值及台湾中国石油公司深度 密度经验公式,计算了该地区沉积地层三维密度及剩余密度结构,并依据三维有限元解泊松方程方法,通过求... 台湾中西部沉积盆地是台湾省海陆油气勘探的重点区域。本文利用石油钻井资料和重力观测数据,依据Kriging插值及台湾中国石油公司深度 密度经验公式,计算了该地区沉积地层三维密度及剩余密度结构,并依据三维有限元解泊松方程方法,通过求解重力位计算出三维剩余密度体产生的剩余重力异常。密度结构显示,在0~6km深度范围,自更新统到先中新统的沉积地层大致分为2 0~2 30g cm3、2 30~2 45g cm3、2 45~2 60g cm3、2 60~2 70g cm3等4个密度层。其中,台中盆地陆缘区中下部2~4km深度存在较大沉积凹陷,凹陷区密度比周围低0 05~0 10g cm3。重力计算结果表明,本区沉积地层产生的剩余重力异常在-20~+15mGal之间,深部凹陷对应负异常低值圈闭,其形态和量值与实测重力异常一致。 展开更多
关键词 沉积盆地 三维密度结构 剩余重力异常 台湾
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Stratified Gravity Anomaly of the Chinese Continent and Its Geological Significance——The Test and Combined Application of Seismic Tomography
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作者 王谦身 杨新社 +1 位作者 吴华 刘建华 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 1993年第11期935-939,共5页
It is highly needed to develop an effective method to test the reliability of the 3-D stratified velocity structure of the earth’s crust and upper mantle obtained by using the seismic tomography (ST) and to make full... It is highly needed to develop an effective method to test the reliability of the 3-D stratified velocity structure of the earth’s crust and upper mantle obtained by using the seismic tomography (ST) and to make full use of the ST results. In this note, a new method named stratified gravity anomaly (SGA) is presented. It not only can provide the stratified gravity effect of different layers in the earth’s interior but also can be used to test the results of the seismic tomography. Here, the research is mainly concentrated 展开更多
关键词 STRATIFIED gravity ANOMALY seismic tomography 3-D density structure 3-D velocity structure Chinese continent.
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青藏高原及其邻区岩石层三维密度结构 被引量:35
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作者 方剑 许厚泽 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期660-666,共7页
搜集了青藏高原及其邻近区域的S波速度三维层析成像结果和2万多个实测重力点资料,将重力资料进行各种改正并网格化为30′×30′的布格重力异常.首先采用密度差与S波速度差之间的经验关系式,建立青藏地区岩石层密度的初始模型,... 搜集了青藏高原及其邻近区域的S波速度三维层析成像结果和2万多个实测重力点资料,将重力资料进行各种改正并网格化为30′×30′的布格重力异常.首先采用密度差与S波速度差之间的经验关系式,建立青藏地区岩石层密度的初始模型,再利用布格重力异常进行阻尼最小二乘法反演,得到青藏地区岩石层三维密度分布结果.反演结果表明:(1)青藏高原岩石层密度分布不仅在纵向上不均匀,而且在横向存在明显的不均匀.在深度10-70km范围内,高原整体呈低密度特性,在50-70km深度范围内低密度特征更加突出,与周缘地区存在0,1g/cm3的密度差.而在90-110km深度范围内,高原岩石层地幔显示密度高.(2)岩层密度分布与大地构造有明显相关的分区性,显示出青藏块体、巴颜喀拉块体、塔里木块体和印度块体. 展开更多
关键词 青藏高原 层析成像 布格异常 岩石层 密度结构
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东非大裂谷的地壳和上地幔密度结构
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作者 钱知之 杨文采 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
利用卫星重力场数据和小波多尺度分析方法对东非大裂谷进行三维密度结构成像,取得了东非大裂谷地壳和上地幔多个深度等效层上的密度扰动图像,为东非大裂谷岩石圈结构和动力学的研究提供了重要佐证。结果表明,东非大裂谷中段的西支裂谷... 利用卫星重力场数据和小波多尺度分析方法对东非大裂谷进行三维密度结构成像,取得了东非大裂谷地壳和上地幔多个深度等效层上的密度扰动图像,为东非大裂谷岩石圈结构和动力学的研究提供了重要佐证。结果表明,东非大裂谷中段的西支裂谷与东支裂谷的幔源熔体同源,但是西支裂谷发育较不充分、形成较晚。东非大裂谷的动力学模式为熔流体上涌的树形分叉模式,其要点包括:(1)低密度流体在软流圈大面积上涌;(2)流体在岩石圈继续上涌,部分转化为基性岩浆岩,平面面积缩小;(3)进入地壳后上涌熔流体分叉成多支,平面总面积进一步缩小;(4)熔流体上涌到上地壳后仅在裂谷带活动,反映为火山链和玄武岩带。 展开更多
关键词 东非大裂谷 卫星重力场 小波多尺度分析 三维密度结构成像 熔流体运动
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云南鲁甸M_s6.5地震震源区和周边三维密度结构及重力场变化 被引量:57
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作者 陈石 王青华 +5 位作者 王谦身 王岩 卢红艳 徐伟民 石磊 郭凤义 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3080-3090,共11页
2014年8月3日云南鲁甸发生M_s6.5地震,震源机制显示该地震为左旋走滑型,断层破裂面以北西向为主,与昭通断裂带近乎垂直.本文基于三维重力反演技术,采用Crust1.0地壳结构模型和最新Moho面深度模型联合约束,反演得到了该地震震源区及周边... 2014年8月3日云南鲁甸发生M_s6.5地震,震源机制显示该地震为左旋走滑型,断层破裂面以北西向为主,与昭通断裂带近乎垂直.本文基于三维重力反演技术,采用Crust1.0地壳结构模型和最新Moho面深度模型联合约束,反演得到了该地震震源区及周边的三维密度结构特征.反演结果表明:鲁甸地震震源区南北两侧块体运动受到昭通断裂不同程度阻隔,在地质时间尺度上,昭通断裂北段地壳物质运移的阻挡能力相比南段更强.通过进一步调查距离震中较近的流动重力测点的点值变化发现,从2014年3月至2014年6月大海村(P1)重力点值减小,减小幅度达到19μGal,而位于昭通断裂东北侧的江底(P5)重力点值同期变化显示为增加,其他距离较远测点在震前重力变化不明显.综上结果对鲁甸地震的成因机制给出了初步解释.本文结果对于认识孕震区深部结构及地球物理场时空变化特征具有一定的意义.对识别与局部重力变化有关的地震前兆也同样具有参考意义. 展开更多
关键词 重力反演 三维密度结构 重力场变化 鲁甸地震 川滇地区
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三峡地区中上地壳密度结构 被引量:13
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作者 张毅 陈超 +3 位作者 梁青 王林松 杜劲松 刘圣博 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期213-222,共10页
三峡地区处于扬子板块北缘,北部与秦岭造山带相连,西部和四川盆地相邻,东北及东南部分别为华北板块及华南褶皱带,其在历史上各种地质构造运动频繁、复杂.本文利用三维重力成像方法,得到了三峡地区中上地壳三维密度分布,结果显示黄陵背... 三峡地区处于扬子板块北缘,北部与秦岭造山带相连,西部和四川盆地相邻,东北及东南部分别为华北板块及华南褶皱带,其在历史上各种地质构造运动频繁、复杂.本文利用三维重力成像方法,得到了三峡地区中上地壳三维密度分布,结果显示黄陵背斜为高密度异常区域,其最深处大约15km;黄陵背斜周围的主要区域性断裂构造呈菱形分布,这些断裂深度大约10~15km,一般切割至中地壳上部,控制着该区域的构造演化过程以及大部分的地震分布;黄陵背斜中部沿长江一线有大面积低密度地层分布,推测主要为低密度物质沿雾渡河断裂侵入有关.此外,西部的秭归盆地为低密度沉积区域,其沉积厚度明显不均,自巴东向秭归方向沉积厚度明显加深. 展开更多
关键词 三峡 黄陵背斜 秭归盆地 三维密度结构 断裂 沉积学 地球物理
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郯庐断裂带中段三维密度结构反演与解释 被引量:3
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作者 翟丽娜 贾晓东 +4 位作者 孔祥瑞 邵媛媛 杨牧萍 王喜龙 腾藤 《地震学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期472-483,548,共13页
为深入理解研究区的构造运动规律,进一步探求地壳物质可能的运移模式,本文基于Crust1.0地壳结构模型和最新莫霍面深度模型对自由空气重力异常数据进行联合约束,采用三维重力反演技术得到了郯庐断裂带中段的三维密度结构。反演结果显示,... 为深入理解研究区的构造运动规律,进一步探求地壳物质可能的运移模式,本文基于Crust1.0地壳结构模型和最新莫霍面深度模型对自由空气重力异常数据进行联合约束,采用三维重力反演技术得到了郯庐断裂带中段的三维密度结构。反演结果显示,研究区的背景场稳定,断裂构造发育部位表现为重力密度低值,特别是营潍断裂带正处于大范围的重力密度低值区并纵贯整个研究区,由此可推断重力密度低值区可指示断裂构造的存在。 展开更多
关键词 重力场 三维密度结构 重力反演 布格重力异常 郯庐断裂带
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贝叶斯同化重力反演方法构建龙门山地壳密度模型 被引量:3
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作者 李红蕾 陈石 +2 位作者 庄建仓 张贝 石磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1236-1252,共17页
重力异常对地壳横向密度变化敏感,而无约束重力反演得到的密度模型其垂向分辨能力往往不理想.为了改善反演结果的垂向分辨率,本文参考已有先验分层模型,基于贝叶斯原理,提出了一种重震联合反演的新策略,可实现多种参考模型和复杂加权参... 重力异常对地壳横向密度变化敏感,而无约束重力反演得到的密度模型其垂向分辨能力往往不理想.为了改善反演结果的垂向分辨率,本文参考已有先验分层模型,基于贝叶斯原理,提出了一种重震联合反演的新策略,可实现多种参考模型和复杂加权参数条件下的最大后验概率估计.理论模型测试结果表明,对于深度加权、多参考模型约束等多种问题,本文提出的新方法都可以稳健地获得最优化的模型参数.本文同时以中国地震科学台阵在龙门山地区及周边的一维接收函数分层模型和地震层析成像结果为参考,通过此方法对该区的重力异常进行反演,获得了该区的高精度三维密度结构,其水平分辨率优于10 km,垂直分辨率优于5 km.结合四条通过汶川和芦山地震震中的剖面进行分析后发现,反演得到的密度结构模型在过强震震源区位置横向变形显著,其揭示的分层地壳结构和变形模式与地表已知断裂构造具有相关性.本文提出的重震联合反演新策略,可为研究潜在强震风险源区的地壳结构和物性特征提供有效的科技方法支撑. 展开更多
关键词 重力反演 贝叶斯推断 三维密度结构 龙门山构造 数据同化
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GPU并行三维遗传重力反演算法在南海西沙海槽盆地的应用 被引量:1
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作者 于磊 张健 +1 位作者 林巍 李业 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期2253-2260,共8页
近年来,GPU并行处理技术成为地球物理数据处理方面的研究热点,但在三维位场的反演应用方面有待完善和推广.本文以西沙海槽盆地为例,将计算机GPU(图形处理器)并行处理技术应用于三维遗传重力异常反演,充分发挥了GPU计算的加速性能.研究... 近年来,GPU并行处理技术成为地球物理数据处理方面的研究热点,但在三维位场的反演应用方面有待完善和推广.本文以西沙海槽盆地为例,将计算机GPU(图形处理器)并行处理技术应用于三维遗传重力异常反演,充分发挥了GPU计算的加速性能.研究结果表明:在大规模的三维重力位场计算中,采用GPU并行处理技术能使计算过程得到60倍以上的加速,反演结果精度达到3.45×10^(-5)m/s^2,证明了反演方法的高效性和可靠性;通过分析西沙海槽盆地三维密度结构获得了该区的区域地质构造特征及形成演化史,为盆地构造运动研究与油气前景分析提供参考依据.成熟的GPU并行三维遗传重力反演有望成为固体矿产、油气资源与构造运动研究中必不可少的手段. 展开更多
关键词 GPU并行处理技术 遗传重力反演 西沙海槽盆地 三维密度结构
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基于三维电测量的复杂地质构造识别及参数估计方法 被引量:8
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作者 毕鹏程 车爱兰 冯少孔 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期887-895,共9页
在实际工程中,地质体通常呈现复杂的三维空间分布,基于二维介质假设的传统高密度电法难以准确反映其空间位置及走势,三维高密度电法能更好处理此类问题,但长期以来由于数据采集与处理难度大,其应用受到限制。为研究三维高密度电法在空... 在实际工程中,地质体通常呈现复杂的三维空间分布,基于二维介质假设的传统高密度电法难以准确反映其空间位置及走势,三维高密度电法能更好处理此类问题,但长期以来由于数据采集与处理难度大,其应用受到限制。为研究三维高密度电法在空间形态复杂的不良地质体勘探中的应用效果,比较其与二维电法的差异,本文首先研究三维高密度电法的工作原理及数据处理方法,然后通过现场试验进行应用研究,利用二维及三维高密度电法对福建寿宁银矿采空区进行勘探,并利用三维激光扫描对结果进行验证。成功实现了复杂地形条件下240道电极的三维电法数据采集,并引入基于光滑约束的最小二乘法完成三维电法数据的反演。研究结果表明,三维激光扫描能精确获取采空区的形态及走势,为电法结果提供可靠的验证;三维高密度电法能准确反映浅层电阻异常体的位置及走势,相比于二维高密度电法,其反演结果收敛,排除了深层的干扰信息,降低了多解性。 展开更多
关键词 三维高密度电法 复杂地质构造 光滑约束最小二乘法 三维激光扫描
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