南海均衡重力异常研究

论文摘要

均衡重力异常是重力异常中的一种,它是由观测重力值经空间改正、中间层改正和地形改正、均衡改正之后得到的重力异常。地球物理学家和地质学家通常把它与空间异常、布格异常放在一起,用来研究地壳深部的密度分布,地质构造以及圈定异常体。空间异常和布格异常的计算比较简单,物理模式清楚、单一,一般不存在争议。均衡异常则不同,它的计算依赖于均衡模式。利用不同均衡模式所获得的均衡异常不同,因此在利用均衡异常研究地壳结构和地壳均衡状态时既要依据场值大小、形态、走向等特征,又要考虑均衡模式的具体情况。从均衡异常概念的提出到现在,地球物理学家一共提出了四种均衡模型,分别是：普拉特均衡模型、艾黎均衡模型、区域均衡模型和试验均衡模型。各种模型均有优劣,但目前比较常用的是普拉特均衡模型和艾黎均衡模型。本文计算南海地区的均衡异常采用的就是艾黎均衡模型。南海位于欧亚大陆、太平洋和印度洋三大板块的交接处,属大洋型构造域与大陆型地壳构造域之间的过渡型地壳构造域。这里构造运动复杂,大规模的水平运动伴随着大规模的垂直运动,强烈的陆缘扩张伴随着强烈的陆缘挤压；陆壳在北缘离散解体,又在南缘拼贴增生；洋壳在中央海盆新生,又在其东邻的马尼拉海沟消减；陆缘地堑系在陆缘扩张过程中形成,岛弧-海沟断褶系在挤压过程中发育。在这里,几乎一切类型的构造运动、沉积作用、岩浆活动、变质作用和成矿作用都有其一定的发生、发展和演化过程。因此,研究南海及围区纷繁复杂的构造运动和丰富多彩的地质现象,对深入研究大陆板块与大洋板块的相互作用,进行大陆地质与海洋地质的对比,探索大洋型地壳和大陆型地壳的形成演化过程及成矿规律,了解岩石圈的结构组成,进一步深入研究东亚大陆边缘和全球构造,均具有十分重要的理论和实际意义。本文首先总结了均衡重力异常的计算方法,并选定适合南海地区的均衡模型。其次计算了南海地壳尺度和岩石圈尺度的均衡异常,结合已有的地质、地震资料进行对比发现,岩石圈尺度的均衡模型更符合南海的均衡调整方式。最后结合南海的自由空间异常、布格异常、均衡异常对重力异常进行了初步的地质解释。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 地壳均衡现象的发现
• 1.3 研究现状
• 1.3.1 局部补偿模式
• 1.3.2 区域补偿模式
• 1.3.3 实验均衡模式
• 1.3.4 动态均衡补偿模式
• 1.4 本文各章节安排
• 第2章 几种常见的均衡模型及其计算方法
• 2.1 普拉特均衡模型
• 2.2 艾黎均衡模型
• 2.3 局部均衡模型的计算
• 2.3.1 近区改正
• 2.3.2 中区改正
• 2.3.3 远区改正
• 2.4 区域均衡模型的计算
• 2.5 本章小结
• 第3章 影响均衡异常的因素
• 3.1 沉积层的影响
• 3.2 莫霍面的影响
• 3.3 固体地壳的密度变化
• 3.4 本章小结
• 第4章 均衡异常的地质意义
• 4.1 均衡异常与地壳构造的关系
• 4.2 均衡重力异常与现代构造运动
• 4.3 本章小结
• 第5章 南海均衡重力异常研究
• 5.1 南海的地质构造和大地构造位置
• 5.1.1 地壳类型和结构
• 5.1.2 大地构造位置
• 5.2 重力均衡剩余异常的计算
• 5.3 南海地区的重力解释
• 5.3.1 中央海盆的重力异常特征
• 5.3.2 南海陆坡重力异常特征
• 5.3.2.1 西北陆坡
• 5.3.2.2 东南陆坡
• 5.3.3 南海陆架重力异常特征
• 5.3.3.1 北部陆架
• 5.3.3.2 南部陆架
• 5.3.3.3 东部海沟的重力异常特征
• 5.4 南海重力场的地质意义初探
• 5.4.1 重力场与陆缘地堑系
• 5.4.2 重力场与深部构造
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 尚待研究的内容
• 致谢
• 参考文献