[发明专利]一种深度变密度的地壳伸展系数热校正重力异常反演方法

说明书

技术领域：

本发明涉及地球科学领域，尤其是一种深度变密度的地壳伸展系数热校正重力异常反演方法。

背景技术：

名词解释：

伸展系数：是伸展型盆地的地壳伸展程度的系数。McKenzie(1978)提出了岩石圈均匀拉张模型，又称纯剪切模型，该模型描述了岩石圈对伸展作用的基本响应,定义伸展系数β＝l/b，式中，l为伸展后的岩石圈宽度，b为初始宽度，用以描述地壳的伸展减薄程度。在洋陆边界(COB)附近或者洋脊扩张轴附近，大陆岩石圈伸展在深度上的变化，并且伸展量随深度而增大。

热校正：大陆岩石圈在伸展减薄过程中，产生破裂并形成海洋岩石圈，会导致地温陡升，之后随着岩石圈的冷却，地温将向平衡热梯度释放，这种扰动地温会引起的岩石圈横向密度变化，产生较大的岩石圈热重力异常，因此岩石圈热重力异常校正对重力反演计算正确性影响很大，其热校正非常重要。

重力异常：由地球内部密度分布差异所产生的扰动质量源和大地水准面起伏联合影响而引起的。根据重力异常场可以研究地球的形状、地质构造和重力探矿等科学问题。

岩石圈热均衡时间t：根据采集的海洋磁异常资料，识别出磁条带，推测出海洋年龄等时线，或参考已有的有关海洋年龄等时线资料，计算获得岩石圈热均衡时间t。

Parker-Oldenburg界面反演迭代公式：1973年Parker在地球物理位场界面正演中引入快速傅里叶变换(FFT)(Parker，1973,1974)，Oldenburg根据Parker公式，提出一种频率域的密度界面迭代反演方法(Oldenburg，1974)。

Moho界面：(Mohorovicic Discontinuity)莫霍面，是地壳与地幔间的不连续面，即：地壳与地幔的分界面。它是1909年由前南斯拉夫学者莫霍洛维奇首先发现的。在莫霍面上，地震波的纵波和横波传播速度增加明显，弹性和密度随深度逐渐增加，地幔物质密度、硬度大于地壳。地震波在地球内部的传播速度一般随深度增加，但又不是匀速增加，在某些深度处发生突然变化。地震波在此突然加速或减速(纵波减速时，横波甚至会消失)。这种波速发生突然变化的面叫作不连续面。

在张裂大陆边缘岩石圈研究中，伸展(减薄)系数、Moho深度及地壳厚度的计算对洋陆过渡带(OCT)结构和位置、大陆边缘与海洋岩石圈形成演化起到关键作用，特别是，描述伸展型盆地的地壳伸展程度的伸展系数，其在空间上的变化特征有助于研究盆地岩石圈演化机制，其研究成为国际海洋地质学前沿，为海洋地质学界研究岩石圈伸展和破裂机制提供依据，也为区域油气勘探提供重要帮助。

重力异常作为一种天然地球物理场，在研究大范围、多尺度地壳及岩石圈结构分析中起到重要作用。然而，岩石圈热扰动会造成地壳密度的变化，对重力解释带来歪曲效应，应该进行校正。

目前还没未见对于深度变密度的地壳伸展系数热校正重力反演方法工作的报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能对由于岩石圈热扰动会造成地壳密度的变化而对重力解释带来歪曲效应进行校正的深度变密度的地壳伸展系数热校正重力异常反演方法

本发明在重力反演地壳伸展系数计算中，引入岩石圈热重力异常校正和深度约束策略，根据海底地形、沉积厚度、磁异常、海洋年龄等时线、地震反射和折射等多参数约束的迭代计算方法，从而对由于岩石圈热扰动会造成地壳密度的变化，对重力解释带来歪曲效应进行校正，为认识地壳伸展和破裂过程提供依据。

本发明的深度变密度的地壳伸展系数热校正重力异常反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、计算岩石圈热重力异常

根据采集的海洋磁异常资料，识别出磁条带，推测出海洋年龄等时线，或参考已有的有关海洋年龄等时线资料，获得岩石圈热均衡时间t：

根据实测海底热流资料，计算模型热扰动温度T_z：