基于重力测点和段差变化的前郭5.8级震群研究与三维反演

利用东北地区近几年流动重力观测数据，分析前郭5.8级震群周边重力点值的时序变化特征，并基于重力段差变化对东北地区整体和局部重力变化引入能够反映异常显著性程度的指标量G和C值，最后对前郭5.8级震群前的重力场动态变化作三维密度反演。结果表明：1）前郭5.8级震群发震构造两侧的局部重力变化具有较明显的差异性，其变化趋势可作为识别构造活化或解耦运动的标志；2）显著性指标量G和C值能够为地震重力前兆的定量描述提供新思路；3）震前重力变化的反演结果显示地震发生在质量运移的过渡区域，垂向反演结果对本次地震的震源深度有一定的揭示意义。     

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金川—芦山—犍为剖面重力异常和地壳密度结构特征

重力剖面金川—芦山—犍穿越芦山震区,近垂直于龙门山断裂带南段,长约300km,测点距平均2.5km,采用高精度绝对重力控制下的相对重力联测与同址GPS三维坐标测量,获得了沿剖面的自由空气异常和布格重力异常,并对布格重力异常进行了剩余密度相关成像和密度分层结构正反演研究.结果表明,芦山地震所在的龙门山断裂带南段存在垂直断裂走向的宽广的巨型重力梯级带,重力变化达252×10-5 m·s-2以上(龙泉山以西),反映出四川盆地与松潘—甘孜地块地壳厚度陡变(约14.5km)性质;四川盆地与松潘—甘孜地块过渡区(龙门山断裂带与新津—成都—德阳断裂之间)存在(30~50)×10-5 m·s-2的剩余异常"凹陷",可能与上地壳低密度体、山前剥蚀与松散堆积和推覆体前缘较为破碎有关;剩余密度相关成像显示地壳密度呈现分段性特征,在芦山地震位置出现高低密度变化;地壳呈现三层结构,四川盆地上、中、下地壳底界面平缓,反映其稳定阻挡作用,而松潘—甘孜块体上、中、下地壳底界面明显往盆地逐步抬升,反映出青藏高原往东的强烈挤压作用;松潘—甘孜块体往东推覆变形主要集中在上地壳范围内,推覆深度随离龙门山断裂带愈近而越浅.本文通过对密度分布及结构特征的研究,分析了芦山地震及龙门山地区地壳构造背景和当前活动性的深部动力环境特征.     

吐哈盆地石油地质条件、资源潜力及勘探方向

通过对吐哈盆地生储盖组合配置、成藏模式等石油地质条件的综合研究,认为吐哈盆地主要发育侏罗系西山窑组、八道湾组煤系烃源岩,以及二叠系桃东沟群湖相烃源岩,这2套烃源岩生油强度较大的地区均位于台北凹陷主体沉降区,具备形成大油田的烃源基础。盆地主要发育侏罗系、三叠系和二叠系等3套储层,侏罗系储层主要为辫状河三角洲分流河道粗砂岩,二叠系梧桐沟组、三叠系克拉玛依组储层主要为扇三角洲、辫状河三角洲前缘水下分流河道的细砂岩、砂砾岩。侏罗系主要有正向分异、逆向分异、垂向分异及混合型等4种成藏模式;二叠系为侧向长距离运聚-古斜坡成藏模式;三叠系为源内垂向运聚-自生自储油气成藏模式。采用类比法、统计法、成因法及特尔菲加权法综合得到吐哈盆地常规石油地质资源量为10.09×10~8t,剩余资源量为6.07×10~8t。通过地质评价、原油剩余资源量和剩余资源丰度的分布预测,提出了鄯善弧形带、鲁克沁—红连带、西部弧形带3个勘探方向及有利目标区。     

联合BEMD和WMM方法实现位场多尺度边界检测

利用不同尺度下的位场数据进行边界检测可获得相应的多尺度边界信息,其在区域地质构造单元划分、地质填图、矿产资源圈定和结晶基底研究等方面具有广泛应用。通过联合二维经验模态分解（bi-dimensional empirical mode decomposition, BEMD）和小波模极大值（wavelet modulus maximum, WMM）方法实现位场数据多尺度分解及各尺度异常边界检测,首先,证明了BEMD方法能够实现对位场的多尺度分解,且分解各尺度异常具有实际地质含义;然后,对构建的模型重力异常进行边界检测,结果显示, WMM方法具有良好的抗噪声干扰能力,能够清晰、准确地检测出组合模型体的边界位置、走向及分布范围;最后,将该联合方法用于三峡地区布格重力异常的多尺度分解和各级固有模态函数的边界检测,结合径向对数功率谱曲线对分解各尺度异常进行场源深度估计,得到了三峡地区不同深度层位上的构造或岩体线性分布特征,并对各尺度异常边界检测结果与区域地质构造特征进行了比较分析和解释,验证了该方法的优越性和有效性。     

青藏高原大尺度地表流体的重力效应特征分析

基于2002~2017年三维大气再分析模型、水文模式及GRACE卫星重力数据,采用负荷格林函数和卫星重力反演方法分析青藏高原大尺度地表流体的重力效应特征。结果表明,青藏高原地区大气扣除季节项前后的重力效应峰对峰变化介于1.9~10.7 μGal和1.1~4.6 μGal,其负荷效应呈现出显著的季节性特征;土壤水和积雪扣除季节项前后的重力效应峰对峰变化介于0.9~9.9 μGal和0.7~8.3 μGal,其负荷效应呈现出显著的季节性和年际变化特征;GRACE时变重力场扣除季节项前后的重力变化峰对峰变化介于4.4~24.1 μGal和3.4~18.3 μGal,考虑观测误差、构造运动和信号泄漏误差的影响,其显著的季节性和年际变化反映了多种地表流体的综合影响。     

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利用滑动窗口的多项式拟合算法进行重力位场区域-剩余异常分离

地表观测的重力位场是地形质量、浅部地质结构产生的剩余重力异常和深部地质构造产生的区域重力异常的叠加效应。基于尺寸可变的滑动窗口的二维低阶多项式拟合算法和格网距离（到中心点）倒数的定权规则在空间域对地面观测的重力位场数据进行了不同深度层的区域-剩余异常分离。这克服了常规算法仅在水平方向上区分不同异常空间分布及垂直方向上定性分离的缺陷。并利用构建的模型重力数据和实测重力位场数据分别进行解算,数值结果验证了该方法的有效性。     

苍梧M_S5.4地震孕震环境的多尺度重力场分析及动力学意义

基于EGM2008研究苍梧震源区及华南块体不同尺度重力场的横向和纵向分布特征,探讨深部物质密度变化及可能的动力学意义,为该区地震孕育环境研究提供深部依据。扬子克拉通重力异常横向变化相对较小,显示出其相对稳定的克拉通结构特征;华夏地块上地幔存在与西太平洋板块俯冲角度较为一致的重力正异常和相间分布的重力负异常,其高低密度体分布可能与中生代以来西太平洋板块俯冲作用下岩石圈拆沉和软流圈物质上涌有关;扬子克拉通和华夏地块过渡带呈现显著的重力异常高梯度带和东西差异性特征,揭示了深部复杂构造变形的过渡带特征。本文研究区多尺度布格重力异常横向的复杂性和非均一性及在地壳和上地幔深浅差异性的重力异常特征,反映了研究区深浅物质结构和动力学不平衡的差异相互运动的动力学过程,可能是地震孕育的深部动力学环境。苍梧地震位于重力正负异常的过渡带,与深部物质扰动和密度分布的不均匀密切相关。     

利用小波变换提取川滇地区流动重力异常特征 ——以2014年鲁甸MS6.5、景谷MS6.6地震为例

首先介绍小波变换的基本原理,分析影响小波多分辨率分解效果的因素,提出选择coif5小波基函数、交叉验证确定分解阶次的小波多尺度分解方法;然后在模型实验中利用该方法对模型局部和区域异常实现有效分离,并结合径向对数功率谱方法对分解重构异常进行定性、半定量分析;最后对川滇地区201309~201404期流动重力差分动态变化异常进行多尺度分解。在分解得到的D4~D6异常、重构的局部和区域异常中,2014年鲁甸MS6.5和景谷MS6.6地震主震位置均存在明显的异常变化特征。结合地质构造背景信息对该异常特征进行分析解释。