[发明专利]多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法

权利要求书

1.多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：在初始裂陷幕，拉伸前的边界条件是以岩石圈的原始条件来定义的，而以后各幕拉伸前的岩石圈状态必须以前一幕的终止状态为初始条件，在计算下一裂陷幕的沉降和热演化时，须确定前一幕结束时的岩石圈结构；

步骤S2：设Tco为原始地壳厚度，β₁…β_n为各幕岩石圈的拉伸系数，S代表沉积层的厚度，在第n幕拉伸前的地壳厚度可表示为：

步骤S3：在第n-1幕以前形成的各幕沉积层受到了拉伸变薄，须对其厚度作校正，假定每一幕的拉伸作用是均匀拉伸和瞬时完成的，第n幕拉伸前的岩石圈厚度为L_n-1，考虑Airy重力均衡，应用拉伸后的平均温度进行地壳和上地幔的密度校正，第n幕裂陷期沉降RS_n可由下式得出：

步骤S4：设t为岩石圈冷却时间，K为热扩散系数，k为平均热导率，来自软流圈的热流量Q可表示为：

步骤S5：裂后热衰减沉降则可近似表示为：

上式中的L是指原始的正常岩石圈的厚度L₀，β是相对于原始岩石圈的拉伸系数；而第n拉伸幕中的β_n是相对于L_n-1的拉伸系数，须定义一个相对于原始岩石圈的拉伸系数δ，从而对各幕的拉伸系数加以校正：

把其带入步骤S4和步骤S5中，则可求得第n幕裂后来自软流圈的热流和热衰减沉降：

步骤S6：同理，来自软流圈的热流量可表示为：

步骤S7：从裂后的温度结构变化来确定裂后岩石圈的顶面变化，那么，设新的软流圈顶面温度为T'_m，岩石圈顶面温度为T₀，由式(7)并取m＝1，则有：

2.根据权利要求1所述的多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征在于：步骤S2中：

所述沉积层的厚度是第n幕拉伸前各幕沉积厚度的总和。

3.根据权利要求1所述的多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征在于：步骤S2中：ρ_c、ρ_w和ρ_m分别为地壳、水和上地幔在0℃时的密度，α为热膨胀系数，T_m为软流圈的顶面温度。

4.根据权利要求1所述的多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征在于：裂后的热异常是瞬时的，侵入的软流圈物质随后冷却形成新的上地幔，软流圈的顶面可看作是随时间下降的恒温面。

5.根据权利要求1所述的多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征在于：步骤S7中：

若取T'_m＝T_m，T₀＝0℃，即地表温度，当时间t_n-1趋近于无穷大时，L_n-1则趋近于原始的岩石圈厚度L₀。

6.根据权利要求1所述的多幕裂陷沉降过程与深部热流演化计算方法，其特征还包括：

进入盆地的深部热流或称盆地基底热流包括两个来源：

Q＝q_a+q_r其中，q_a代表来自深部软流圈的热流；q_r代表放射性元素产生的热，我们已知裂前和裂后的温度边界条件，盆地内不同深度的地温可以近似地表示为：

y为深度，q代表深部软流圈的热流，T₀代表地表温度，K_S为沉积物的平均热导率，H为沉积物内产生的热。