论文部分内容阅读
本文将NGDC-720全球卫星岩石圈磁场(LMF)模型应用于中国大陆及邻区,探讨了不同分量的磁场及其梯度在不同高度上的分布特征;将该区域地形、活动构造、地壳厚度、地表热流等与LMF分布之间进行了对比研究;对地震活动性(≥Ms5.0)在LMF上的分布特征进行了定量统计研究,发现不同时段的地震活动性分布都存在着一致的规律性,并且该规律性与以往认识稍有不同;建立理论模型对该相关性进行了解释,通过调整相关参数研究了模型的输出特征;由卫星LMF对居里等温面埋深分布进行了反演计算,对反演结果进行了验证,并与地热、地震、活动构造等进行了对比分析。主要研究成果及结论如下:1、LMF的空间分布特征(1)LMF的三分量Bx, By, Bz中, Bz在总强度中占优,也与地质构造特征吻合的最好;(2)不同高度的LMF与不同级别的活动块体相对应:近地表Bz与Ⅱ级块体及其边界更为相符,而高空Bz(H>200km)与Ⅰ级块体及其边界符合的更好;(3)主要构造(盆地、克拉通、造山带、断裂等)在Bz上表现出截然不同的分布特征:巨型盆地和克拉通一般对应显著正异常,造山带通常对应显著负异常,大断裂则多分布于显著异常的边界;(4)地表热流与200km高度的Bz大致呈负相关对应。2、LMF与地震活动性(1)不同时期内的地震活动与Bz及其梯度表现出一致的对应性:对于200km高度处的Bz而言,地震多发于Bz=-5~-3nT,或者其水平梯度在0.015~0.025nT/km的区域;(2)200km高度的Bz与卫星数据同期内的地震活动呈现出最好的相关性:53.2%的地震都发生在Bz=-5~-3nT这个区间;并且,该区间地震发生概率为统计平均值的4.7倍;(3)建立了双等效偶极点源(TESD)模型对该相关性加以解释,并且提出由居里面埋深不同带来的流变学参数的差异是该相关性的重要原因。3、居里等温面反演(1)采用ESD正演和NCGM反演,得到了研究区域内0.5°×0.5°的居里等温面分布,反演均方根误差不超过1nT;(2)居里面分布与活动构造相符合:该区域内主要盆地一般表现出厚居里面(>40km),造山带通常对应浅居里面(<20km);主要断层也多沿居里面的梯度带分布;(3)关于居里面与地震活动的统计对比显示:地震多发于居里面为10~30km的区域以内,例如对发生在2000~2010年的地震的统计结果显示,88%的地震发生在居里面为10~30km的区域内;居里面分布显示出同震源深度的正相关性,并且在卫星数据同期内的地震,这一相关性最强(拟合直线斜率为0.25);7级以上地震通常发生在居里面不超过25km的区域以内;(4)居里面分布与地表热流测算结果呈负相关,其拟合直线斜率为-0.5;由LMF反演得到的居里面也与由地表温度梯度估算出的居里面相符:差别在±10km范围内的比例为66.3%,在±20km范围内的比例为93.5%;(5)由居里面给出了研究区域内的地表热流分布以及地下温度轮廓;地表热流显示出同地震以及火山活动良好的对应性:地震和火山多分布于高热流(>80mW/m2),或者热流的梯度带上。