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重力及重力梯度联合反演青藏高原及邻区岩石圈三维密度结构
被引量：
16
1
作者
李红蕾
方剑
+3 位作者
王新胜
刘杰
崔荣花
陈铭
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期2469-2479,共11页
本文利用GOCEL2观测重力梯度的五个独立分量(T_(xx),T_(zz),T_(xy),T_(xz),T_(yz)),联合EGM2008地球重力场模型计算垂直重力,反演计算了青藏高原及邻区0~120 km深度岩石圈三维密度结构.将经过低阶项改正、地形效应改正、沉积层界面起伏...
本文利用GOCEL2观测重力梯度的五个独立分量(T_(xx),T_(zz),T_(xy),T_(xz),T_(yz)),联合EGM2008地球重力场模型计算垂直重力,反演计算了青藏高原及邻区0~120 km深度岩石圈三维密度结构.将经过低阶项改正、地形效应改正、沉积层界面起伏效应改正得到的剩余重力及重力梯度异常值作为观测值,以改正剩余量归一化权重作为观测权重,基于Tikhonov正则化理论建立反演目标函数.反演过程中,利用地震层析S波速度转换密度作为初始约束,通过非等权最小二乘迭代法计算得到最终反演密度.反演结果表明:(1)40 km深度,青藏高原内部为中地壳,表现为低密度,邻区为中下地壳,表现为高密度.青藏高原内部中地壳强低密度层主要分布在高原边界.其成因是印度板块俯冲和周围坚硬块体阻挡作用导致在高原边界形成的高应变积累闭锁区,为壳内低密度软弱物质的形成提供了条件.(2)80 km深度,青藏高原上地幔顶部显示出低密度的特征.高原内部东、中、西密度特征差异明显,低密度以95°E为中心线呈东西对称分布.以班公一怒江缝合带为中心,在拉萨块体和羌塘块体内从北向南出现了"低-高-低"的密度分布起伏特征.该特征与GRACE得到的莫霍面起伏特征一致,结合大地构造结果,这种起伏特征验证了印度、羌塘块体从南北两侧分别向喜马拉雅、拉萨地块挤入的双向俯冲模式.(3)四川盆地和鄂尔多斯盆地内,地壳高密度异常较地震波速异常明显偏低,表明古老的四川盆地和鄂尔多斯盆地比想象中更冷、更坚硬.塔里木盆地和柴达木盆地内壳、幔高密度的结构特征,对应地幔物质上涌.
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关键词
GOCE重力梯度异常
EGM2008重力异常
重力及重力梯度联合反演
青藏高原
岩石圈密度结构
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职称材料
全球重力势能特征及其地质意义——基于Crust1.0模型的分析
2
作者
张倩文
徐亚
王信国
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
2024年第1期77-88,共12页
重力势能及重力势能差是分析岩石圈内部密度变化所引起的岩石圈平均应力特征的主要方法之一.本文基于全球Crust1.0模型地壳结构,结合常密度、横向变密度和三维变密度三种不同的地幔密度模型,获得了全球尺度更为精细的重力势能及重力势...
重力势能及重力势能差是分析岩石圈内部密度变化所引起的岩石圈平均应力特征的主要方法之一.本文基于全球Crust1.0模型地壳结构,结合常密度、横向变密度和三维变密度三种不同的地幔密度模型,获得了全球尺度更为精细的重力势能及重力势能差分布特征并开展分析.研究结果表明,在北美西部、安第斯山脉、东非、青藏高原等区域表现为重力势能高,呈拉张应力状态;在洋盆、高原周围的盆地等地区表现为重力势能低,呈挤压应力状态.对比分析不同地幔密度模型结果,发现大洋地区洋壳薄,岩石圈地幔密度受构造及热影响变化较大,对重力势能影响大;大陆地区地壳厚度大,对重力势能影响大,地幔密度变化影响相对较小.采用三维变密度地幔模型获得的重力势能差分布和大地水准面异常计算获得的全球重力势能差分布具有相似特征,表明该模型的计算结果更符合全球岩石圈尺度的应力分布特征.三维变密度地幔模型计算的重力势能差显示洋中脊轴部地区趋于零,说明该处岩石圈密度变化对应力影响较小,其拉张应力与洋中脊地区地幔上涌更为相关.
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关键词
重力势能
岩石圈密度结构
大地水准面
岩石圈
应力
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职称材料
题名
重力及重力梯度联合反演青藏高原及邻区岩石圈三维密度结构
被引量：
16
1
作者
李红蕾
方剑
王新胜
刘杰
崔荣花
陈铭
机构
中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室
中国科学院大学
地壳运动监测工程研究中心
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期2469-2479,共11页
基金
中国科学院先导研究项目(XDB18010304)
国家重点基础研究发展规划项目(2016YFC0601101)资助
文摘
本文利用GOCEL2观测重力梯度的五个独立分量(T_(xx),T_(zz),T_(xy),T_(xz),T_(yz)),联合EGM2008地球重力场模型计算垂直重力,反演计算了青藏高原及邻区0~120 km深度岩石圈三维密度结构.将经过低阶项改正、地形效应改正、沉积层界面起伏效应改正得到的剩余重力及重力梯度异常值作为观测值,以改正剩余量归一化权重作为观测权重,基于Tikhonov正则化理论建立反演目标函数.反演过程中,利用地震层析S波速度转换密度作为初始约束,通过非等权最小二乘迭代法计算得到最终反演密度.反演结果表明:(1)40 km深度,青藏高原内部为中地壳,表现为低密度,邻区为中下地壳,表现为高密度.青藏高原内部中地壳强低密度层主要分布在高原边界.其成因是印度板块俯冲和周围坚硬块体阻挡作用导致在高原边界形成的高应变积累闭锁区,为壳内低密度软弱物质的形成提供了条件.(2)80 km深度,青藏高原上地幔顶部显示出低密度的特征.高原内部东、中、西密度特征差异明显,低密度以95°E为中心线呈东西对称分布.以班公一怒江缝合带为中心,在拉萨块体和羌塘块体内从北向南出现了"低-高-低"的密度分布起伏特征.该特征与GRACE得到的莫霍面起伏特征一致,结合大地构造结果,这种起伏特征验证了印度、羌塘块体从南北两侧分别向喜马拉雅、拉萨地块挤入的双向俯冲模式.(3)四川盆地和鄂尔多斯盆地内,地壳高密度异常较地震波速异常明显偏低,表明古老的四川盆地和鄂尔多斯盆地比想象中更冷、更坚硬.塔里木盆地和柴达木盆地内壳、幔高密度的结构特征,对应地幔物质上涌.
关键词
GOCE重力梯度异常
EGM2008重力异常
重力及重力梯度联合反演
青藏高原
岩石圈密度结构
Keywords
GOCE gravity gradient anomaly EGM2008 gravity anomaly Joint inversion of gravity and gravity gradient Tibetan plateau Lithosphere density structure
分类号
P312 [天文地球—固体地球物理学]
P313 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
全球重力势能特征及其地质意义——基于Crust1.0模型的分析
2
作者
张倩文
徐亚
王信国
机构
中国科学院地质与地球物理研究所
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
2024年第1期77-88,共12页
基金
国家自然科学基金(42074092,42174112)
中国科学院青年创新促进会(2016064)资助。
文摘
重力势能及重力势能差是分析岩石圈内部密度变化所引起的岩石圈平均应力特征的主要方法之一.本文基于全球Crust1.0模型地壳结构,结合常密度、横向变密度和三维变密度三种不同的地幔密度模型,获得了全球尺度更为精细的重力势能及重力势能差分布特征并开展分析.研究结果表明,在北美西部、安第斯山脉、东非、青藏高原等区域表现为重力势能高,呈拉张应力状态;在洋盆、高原周围的盆地等地区表现为重力势能低,呈挤压应力状态.对比分析不同地幔密度模型结果,发现大洋地区洋壳薄,岩石圈地幔密度受构造及热影响变化较大,对重力势能影响大;大陆地区地壳厚度大,对重力势能影响大,地幔密度变化影响相对较小.采用三维变密度地幔模型获得的重力势能差分布和大地水准面异常计算获得的全球重力势能差分布具有相似特征,表明该模型的计算结果更符合全球岩石圈尺度的应力分布特征.三维变密度地幔模型计算的重力势能差显示洋中脊轴部地区趋于零,说明该处岩石圈密度变化对应力影响较小,其拉张应力与洋中脊地区地幔上涌更为相关.
关键词
重力势能
岩石圈密度结构
大地水准面
岩石圈
应力
Keywords
Gravitational potential energy
Lithospheric density structure
Geoid
Lithospheric stress field
分类号
P312 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
重力及重力梯度联合反演青藏高原及邻区岩石圈三维密度结构
李红蕾
方剑
王新胜
刘杰
崔荣花
陈铭
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
全球重力势能特征及其地质意义——基于Crust1.0模型的分析
张倩文
徐亚
王信国
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
2024
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职称材料
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