二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解在松遼盆地重磁場研究中的應(yīng)用

發(fā)布時間：2020-08-26 18:38

【摘要】：松遼盆地位于華北板塊和西伯利亞板塊之間,由于該區(qū)域發(fā)生過多期次構(gòu)造運動,所以一直以來都是學(xué)術(shù)研究的熱點區(qū)域,在基底性質(zhì),斷裂分布,莫霍面深度等問題上學(xué)者們并未達成共識,還需要地球物理方面的證據(jù)加以論證。重磁勘探是一種工作范圍廣,覆蓋面積大的物探方法。在盆地構(gòu)造研究中具有很強的適用性,能夠很好地探測深部構(gòu)造。因此本文采取重磁相結(jié)合的方法,研究松遼盆地內(nèi)部的地球物理特征。本次研究采用的布格重力異常數(shù)據(jù)和航磁ΔT異常數(shù)據(jù)比例尺均為1:500000。并且利用二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法、對數(shù)功率譜分析、重磁相關(guān)性分析、Park-Oldenburg法對松遼盆地斷裂展布、基底巖性特征、凹陷隆起分布、莫霍面埋深起伏等問題進行了研究。實際的重磁數(shù)據(jù)存在混疊效應(yīng),數(shù)據(jù)具有非線性、非平穩(wěn)的特點,而二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Bidimensional Empirical Mode Decomposition)方法在處理這種非線性非平穩(wěn)的重磁數(shù)據(jù)方面具有優(yōu)越性,能夠?qū)崿F(xiàn)重磁數(shù)據(jù)的多尺度分解。首先用長方體模型和球體組合模型驗證了二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法在位場去噪、位場分離方面的可適用性。然后對松遼盆地的重磁數(shù)據(jù)進行二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解,并與對數(shù)功率譜分析結(jié)合,估計各級模態(tài)分量所代表的場源地下埋深,定性或半定量地揭示了場源的地質(zhì)意義。通過與常規(guī)方法處理結(jié)果比較,進一步說明了該方法的有效性和優(yōu)越性。首先這種方法具有分解的自適應(yīng)性,能夠?qū)?shù)據(jù)進行多尺度分解,具有更高的分辨率。其次分解的每一個分量都具有更多的細節(jié)信息,比如在重力的分解結(jié)果中,BIMF分量對盆地內(nèi)部的斷裂形態(tài)、展布方向、規(guī)模大小都能有所反映,這是常規(guī)方法不能比擬的。對重力BIMF分量、原始重力異常、航磁異常和基底斷裂分布的綜合分析,描述了斷裂的異常形態(tài),與地質(zhì)斷裂的對應(yīng)效果。研究發(fā)現(xiàn)有4組深斷裂,主要是基底斷裂和地殼斷裂。其方向分布為北東-北北東向,北西-北北西向,近南北方向和近東西方向。但是東西方向和南北方向斷裂的規(guī)模和數(shù)量以及識別的清晰度遠不及北東-南西向斷裂,因此可以推斷在松遼盆地發(fā)生過多期次的構(gòu)造疊加活動,北東向的構(gòu)造運動把東西和南北向的斷裂改造后形成了當(dāng)今的構(gòu)造斷裂體系。重磁對應(yīng)分析方法能夠?qū)⒅卮刨Y料有機結(jié)合。通過重磁對應(yīng)分析,可以了解基底的巖性分布信息。并且結(jié)合二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解結(jié)果和盆地構(gòu)造基底綱要圖,勾畫出了盆地基底巖性分布圖。對基底巖性分析發(fā)現(xiàn):印支期,燕山期的花崗巖在盆地的東部,北部都有分布,加里東期,海西期的花崗巖在盆地的中部,西部分布較多�；◢弾r的走向與盆地內(nèi)部的斷裂是平行的,多以北東向為主,由此推斷基底斷裂帶對巖漿活動期的控制作用,最終導(dǎo)致了基底巖性的不均勻分布。通過Park-Oldenburg法,并且結(jié)合大慶鉆井資料對松遼盆地基底和莫霍面進行反演。松遼盆地基底埋深在8~12公里之間,呈凹凸相間排布的特點。把基底埋深小于9公里的部分定義成隆起,大于10公里的位置定義成凹陷。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況,最終劃分了9個主要盆地凹陷,6個主要盆地隆起。根據(jù)二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解結(jié)果,布格重力異常BIMF5、BIMF6、Res分量可以近似反映莫霍面產(chǎn)生的異常。使用Parker-Oldenburg方法反演了松遼盆地及其周邊莫霍面深度。依據(jù)前人對研究區(qū)的認識,從莫霍面的深淺,形態(tài),起伏變化等特征將研究區(qū)劃分為3個區(qū)域。西部區(qū)位于大興安嶺斷裂帶以西,其深度變化在34~40km之間,異常走向為北北東向。松遼盆地位于中部區(qū)域,其莫霍面平均深度為32km,變化范圍在30.4~34.2km之間。小興安嶺區(qū)域?qū)?yīng)著莫霍面的下沉區(qū),深度達到了34km,莫霍面深度較大,梯度較陡變化劇烈。松遼盆地南部大致位于四平位置處,莫霍面深度相對較淺,大致在31km左右,對應(yīng)著莫霍面的隆起帶。東南隆起區(qū),其莫霍面深度在30~32km之間。松遼盆地東部對應(yīng)著重力分區(qū)中的張廣才嶺和三江盆地區(qū)域。在張廣才嶺區(qū)域為地殼下沉區(qū)域,深度在34km以上。莫霍面深度最淺的區(qū)域在三江盆地,大致為31km。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P631
【圖文】：

地質(zhì)簡圖,長波,位置,特征種