根據(jù)低溫熱年代學數(shù)據(jù),提取巖石從深部剝露到地表的信息,對理解諸多地質(zhì)問題（如造山帶演化、地表過程及其相互作用等）具有重要意義.本文提出一種基于巖石溫度歷史（可利用古溫標、熱年代計等方法制約）,并考慮剝露過程對地溫場擾動的剝露歷史反演計算方法.基于假定的與真實數(shù)據(jù)的正反演模擬和參數(shù)敏感性分析表明:熱擴散率的變化對剝蝕量計算影響不大,在常規(guī)巖石熱擴散率變化范圍內(nèi)（20～35km²/Ma）,總剝蝕量變化小于10%;傳統(tǒng)計算方法低估了剝蝕總量,對于現(xiàn)今地溫梯度小于20℃/km、冷卻速率大于2～3℃/Ma,或現(xiàn)今地溫梯度大于30℃/km、冷卻速率大于5～10℃/Ma的地區(qū),需要考慮熱平流對剝蝕量計算的影響;勻速冷卻的熱歷史指示剝蝕速率持續(xù)減小,而非勻速剝蝕.本文將該方法應(yīng)用到龍門山南段和四川盆地,反演計算顯示龍門山南段15 Ma以來的剝蝕總量為8km,四川盆地中部80 Ma以來剝蝕總量約為3km、東部約5km. 

【文章來源】：地球物理學報. 2020,63(05)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

剝蝕歷史正演模擬輸入和輸出結(jié)果

圖1 剝蝕歷史正演模擬輸入和輸出結(jié)果目標函數(shù)使用的是卡方（2）殘差方程，分為兩部分：方程（3）用于對比溫度歷史的殘差φtT，方程（4）用于對比地溫梯度的殘差φG．方程（5）為總殘差φ，該值越大，模型對數(shù)據(jù)的擬合越差；反之亦然．

除了總剝蝕量，剝蝕過程也是重要的研究對象之一．下面用一個勻速冷卻的例子來說明本文所提出的方法與傳統(tǒng)方法的不同．傳統(tǒng)的計算方法是：剝蝕速率=冷卻速率（℃/Ma）/現(xiàn)今地溫梯度（℃/km).因此，對于勻速冷卻，傳統(tǒng)方法計算的結(jié)果是勻速剝蝕．但根據(jù)上文闡述，剝蝕作用對地溫場的擾動會導(dǎo)致地溫梯度增大，因此定性地來說勻速冷卻的樣品其剝蝕速率應(yīng)該是遞減的．圖5展示了一個定量模擬實例，模型假設(shè)以6℃/Ma的速率從200±20℃勻速冷卻至20±5℃，現(xiàn)今地溫梯度為30±3℃/km；反演計算結(jié)果顯示剝蝕速率從約0.3km/Ma逐級減小到0.2km/Ma．基于此，我們認為當樣品的溫度歷史是勻速冷卻時，其剝蝕速率是逐漸變小的．圖5 剝蝕歷史反演模擬輸入與輸出結(jié)果

【參考文獻】：
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本文編號：3496947