【摘 要】
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密度界面反演是重力资料解释的重要手段,通过重力异常反演密度分界面深度起伏信息,可用于壳幔界面结构探测、区域构造研究、油气勘查等。当研究区为区域大面积乃至全球的时候,实际观测面为曲面,常规笛卡尔坐标系密度界面反演方法已不再适用,需要采用球坐标系的密度界面反演方法。然而,目前国内外还没有适用于地表观测面的球坐标系密度界面反演方法。本文基于Tesseroid模型体及其重力异常正演的高斯-勒让德积分算法,
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密度界面反演是重力资料解释的重要手段,通过重力异常反演密度分界面深度起伏信息,可用于壳幔界面结构探测、区域构造研究、油气勘查等。当研究区为区域大面积乃至全球的时候,实际观测面为曲面,常规笛卡尔坐标系密度界面反演方法已不再适用,需要采用球坐标系的密度界面反演方法。然而,目前国内外还没有适用于地表观测面的球坐标系密度界面反演方法。本文基于Tesseroid模型体及其重力异常正演的高斯-勒让德积分算法,通过算法改进,实现适用于地表观测面的球坐标系密度界面高精度正演方法,进一步结合Cordell迭代反演算法,实现适用于地表观测面的球坐标系密度界面反演方法,提高计算效率。本文方法为区域壳幔界面结构高精度反演提供技术支撑。理论模型数据试验验证了本文方法的有效性,结果表明,在以地表为观测面的大面积研究区,本文方法正演精度远高于常规的球坐标系泰勒级数展开算法和高斯-勒让德积分算法,也高于常规的笛卡尔坐标系算法,正演结果与理论值最为接近;本文方法反演精度高于常规的笛卡尔坐标系频率域算法和球坐标系泰勒级数展开算法,反演结果与真实值最为接近;在同等计算精度要求情况下,本文方法计算效率高于常规高斯-勒让德算法。应用本文方法获得了华南大陆莫霍面深度分布,结果表明,该区域莫霍面深度在30~57km之间,整体呈现西深东浅的变化趋势。华南西部莫霍面深度起伏较大,深度范围在35~57km之间;东部莫霍面深度变化平缓,深度范围在30~35km之间,沿海地区莫霍面最浅;沿武陵山-贵桂交界一带呈现明显的NNE向莫霍面梯级带,莫霍面从西向东抬升5km。华南大陆莫霍面西深东浅的起伏特征反映出东部地壳大面积减薄,推测与中生代古太平洋板块俯冲作用密切相关。
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