1.4 研究內(nèi)容及思路

1.4.1 研究內(nèi)容

本書以電磁法測深理論和國內(nèi)外已有的長周期大地電磁法數(shù)據(jù)處理解釋方法為基礎(chǔ)，在分析總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，針對目前長周期電磁法數(shù)據(jù)處理流程中的幾個關(guān)鍵問題，分別對長周期大地電磁法的時間域去噪與時頻分析、阻抗張量估算和阻抗張量畸變分解、地球曲率對超寬頻大地電磁法的影響研究、MT Zohdy二維反演成像技術(shù)研究等方面進(jìn)行了研究，提出具體的技術(shù)思路并編程實(shí)現(xiàn)，試圖初步建立起一套從大地電磁資料處理到定量反演解釋的流程，為后期長周期大地電磁資料實(shí)用化處理軟件的開發(fā)提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)，通過對上揚(yáng)子地塊西緣多條超寬頻大地電磁法剖面進(jìn)行處理和解釋，得到了上揚(yáng)子地塊西緣深部殼幔電性結(jié)構(gòu)特征，初步探討了龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶的深部構(gòu)造電性特征、上揚(yáng)子地塊西緣巖石圈深部邊界問題和龍門山深部殼幔電性結(jié)構(gòu)特征，以及“5·12”汶川地震及余震活動性規(guī)律等科學(xué)問題。

1. 地球曲率對超寬頻大地電磁法的影響研究

本書在場源平面波模型的假設(shè)前提下，利用層狀球體介質(zhì)模型推導(dǎo)出長周期大地電磁測深法一維正演公式，根據(jù)對理論模型的計(jì)算和分析，初步探討地球曲率對長周期大地電磁響應(yīng)的影響，為超寬頻大地電磁法的資料處理和反演解釋提供理論依據(jù)。

2. MT Zohdy二維反演成像技術(shù)研究

同其他的地球物理方法一樣，大地電磁測深法也會因受到地形影響而發(fā)生畸變，從而使反演結(jié)果出現(xiàn)假異常層或假構(gòu)造。研究剖面大部分測點(diǎn)地處川西高原，地形起伏較大，部分測點(diǎn)兩點(diǎn)之間甚至有上千米的高差，因此本書對起伏地形條件下大地電磁響應(yīng)受地形影響而產(chǎn)生的畸變特點(diǎn)進(jìn)行了深入研究。通過對若干典型地電模型進(jìn)行理論計(jì)算，分析了各種典型地形模型對大地電磁測深資料的影響特點(diǎn)，總結(jié)地形對大地電磁測深資料畸變的規(guī)律，為野外實(shí)際生產(chǎn)提供分析的依據(jù)；此外，本書根據(jù)碌曲—中江和名山—廣元剖面的實(shí)際地形進(jìn)行了模擬，分析了實(shí)測剖面的地形條件對大地電磁響應(yīng)的影響，最后采用MT Zohdy二維反演成像技術(shù)研究對受畸變的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行了反演計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，對于起伏地形條件下受畸變的大地電磁測深資料可以采用二維帶地形反演技術(shù)來消除地形的影響，取得了較滿意的效果。

3. 龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶的深部構(gòu)造電性特征研究

龍門山碰撞造山帶位于上揚(yáng)子地塊西北緣松潘—甘孜地塊東緣，西秦嶺造山帶南側(cè)，中國南北地震活動帶中段，研究表明，龍門山造山帶是板內(nèi)陸內(nèi)較典型的碰撞造山帶。根據(jù)地面地質(zhì)調(diào)查，龍門山碰撞構(gòu)造帶東側(cè)有一系列推覆構(gòu)造，出現(xiàn)了許多類似彭灌雜巖、寶興雜巖等異地飛來峰，說明這一北東向構(gòu)造體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的。龍門山碰撞構(gòu)造帶又是經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動的疊加，地下構(gòu)造甚為復(fù)雜，地表地理?xiàng)l件十分惡劣，造成常規(guī)地震采集資料品質(zhì)較差，使得推覆構(gòu)造帶的深部構(gòu)造樣式難以查清。因此，需要從更大的尺度（勘探范圍和勘探深度）來分析和解決推覆構(gòu)造帶的深部構(gòu)造問題。本書采用超寬頻大地電磁法探測模式從中上地殼和巖石圈兩個分辨尺度來探討龍門山逆沖推覆構(gòu)造的深部根源問題。

4. 上揚(yáng)子地塊西緣巖石圈深部邊界問題研究

多年來，眾多地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家及地球化學(xué)家參與該區(qū)研究，取得了大量研究成果和認(rèn)識。對上揚(yáng)子地塊的認(rèn)識比較一致，多認(rèn)為系克拉通型地塊，震旦紀(jì)以來處于相對穩(wěn)定的發(fā)展階段。對松潘—甘孜地塊的構(gòu)造屬性存在不同的認(rèn)識。泛揚(yáng)子觀點(diǎn)認(rèn)為松潘—甘孜地塊具有與揚(yáng)子地塊相似的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或基底特征，推測松潘—甘孜地塊是上揚(yáng)子地塊的一部分，泛揚(yáng)子地臺的西緣是我國具有油氣遠(yuǎn)景的區(qū)域；多數(shù)研究者則根據(jù)地表地質(zhì)構(gòu)造研究，將茂汶逆沖斷裂帶與九頂山—北川逆沖斷裂帶作為上揚(yáng)子地塊西緣的西部邊界，對于上揚(yáng)子地塊西緣的巖石圈深部邊界還存在不同的認(rèn)識。由于目前還沒有深部地球物理和地質(zhì)解釋的直接證據(jù)，致使在這一地區(qū)的油氣勘探舉棋不定。因此，研究上揚(yáng)子地塊西緣的西部邊界及若爾蓋盆地的歸屬問題，是評價(jià)油氣賦存背景的一項(xiàng)重要條件，對油氣戰(zhàn)略選區(qū)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本書通過對上揚(yáng)子地塊西緣長周期大地電磁測深剖面的反演解釋，從巖石圈分辨尺度的電性結(jié)構(gòu)來探討上揚(yáng)子地塊西緣巖石圈深部邊界問題。

5. 龍門山深部殼幔電性結(jié)構(gòu)特征與“5·12”汶川地震余震活動性規(guī)律的初步探討

當(dāng)前對于龍門山地區(qū)的研究大多側(cè)重于跨過（垂直于）龍門山斷裂帶方向，然而對于沿（平行于）龍門山構(gòu)造帶的研究工作相對較少，對于龍門山斷裂帶山前帶和川西前陸盆地西緣之間的接觸區(qū)域的深部地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識尚不十分清楚。“5·12”汶川地震發(fā)生后，地表沿?cái)嗔褞?gòu)造方向在映秀—北川主斷裂上形成了長約240km的破裂，余震主要沿?cái)嗔褞Х较蛘共迹抑饕植荚邶堥T山中段、北段區(qū)域，而在龍門山南段的分布較少，因此為了監(jiān)測余震和防震減災(zāi)，了解山前帶的深部地質(zhì)構(gòu)造與地震活動性特征顯得很有必要。本書通過對名山—廣元長周期大地電磁剖面探測，對資料進(jìn)行了處理和解釋，取得了沿龍門山斷裂帶山前帶的深部殼幔電性結(jié)構(gòu)，初步探討了“5·12”汶川地震及余震分布規(guī)律與深部構(gòu)造之間的關(guān)系。

1.4.2 研究思路

本書以上揚(yáng)子地塊西緣龍門山及鄰區(qū)殼幔電性結(jié)構(gòu)為研究對象，對長周期大地電磁法的時間域去噪與時頻分析、阻抗張量估算和阻抗張量畸變分解、地球曲率對超寬頻大地電磁法的影響、MT Zohdy二維反演成像技術(shù)等方面進(jìn)行研究，得到上揚(yáng)子地塊西緣殼幔電性結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合其他地球物理場研究成果與地表地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)背景，從中上地殼和巖石圈尺度上開展上揚(yáng)子地塊西緣龍門山及鄰區(qū)地球物理研究，分析電性結(jié)構(gòu)所代表的地質(zhì)構(gòu)造意義及動力學(xué)特征，初步探討龍門山逆沖推覆構(gòu)造深部根源問題、上揚(yáng)子地塊西緣巖石圈深部邊界問題，以及“5·12”汶川地震及余震的活動性與深部電性結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系。本書的研究思路如圖1-1所示。