根据重力资料定性与定量解释银川平原断裂体系

doi:10.11720/wtyht.2019.1149

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摘要

银川平原是活动断层发育的地区,活动断层与地震灾害联系密切,研究银川平原的断裂体系对城市发展具有重要意义。笔者对银川平原1∶20万布格重力资料进行二次处理,分析了该地区的布格重力异常特征,并利用重力异常边界识别方法划分了断裂体系;运用断裂参量图法、欧拉反褶积法、最优化反演以及2.5D人机交互反演等方法对研究区83503线剖面做定量反演,并利用地震资料进行约束。笔者利用现有的重力资料,探讨了根据重力资料解释平面断裂体系以及剖面断裂定量反演的方法,得出了银川断裂有北延趋势、黄河断裂部分段相对前人断裂划分结果向西偏移等新认识,为活动断层的研究提供了新的参考资料。

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关键词 ：银川平原, 重力, 边界识别, 断裂定量反演, 活动断层

Abstract：

The Yinchuan plain is a region of active faults which are closely related to earthquake disasters. The study of active faults in the Yinchuan plain is of great significance for the development of the city. In this paper, the gravity anomaly characteristics of the area are analyzed and the fracture system is divided by the method of gravity boundary recognition based on the re-processing of 1∶200 000 Bouguergravity anomaly data of the Yinchuan plain. The quantitative inversion of the 83503 line section of the study area is carried out by using the method of fracture parametric graph, the Euler homogeneous equation, the optimal inversion and the 2.5D inversion. The inversion results and the seismic interpretation are coincident. Using the existing gravity data, the authors probed into the method of interpreting the plane fracture system and the quantitative inversion of the section fracture and, as a result, some new understanding was obtained such as the north extension of the Yinchuan fault and westward migration of a part of Yellow River fault. The result provides a new reference for the research on active faults.

Key words： Yinchuan plain gravity data boundary recognition quantitative inversion of fracture active fault

收稿日期: 2018-04-08 出版日期: 2019-02-20

P631

基金资助:宁夏回族自治区地勘局“银川平原深部地质构造研究——基于地球物理资料”项目(宁夏物勘院[2017]自筹资金001号)

通讯作者: 杨宇山

作者简介: 刘城(1993-),男,硕士研究生,主要从事位场数据处理与综合解释工作。Email: LiuC@cug.edu.cn

引用本文:

刘城, 杨宇山, 刘天佑, 朱丹, 安百州. 根据重力资料定性与定量解释银川平原断裂体系[J]. 物探与化探, 2019, 43(1): 28-35.
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链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2019.1149 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2019/V43/I1/28

Fig.1 银川平原区域地质概况(改自《宁夏回族自治区区域地质志》)
1—第四系全新统、更新统;2—新近系中新统;3—古近系渐新统;4—白垩系;5—侏罗系;6—上三叠统;7—中三叠统;8—下三叠统;9—二叠系;10—上石炭统和下二叠统;11—石炭系;12—奥陶系;13—寒武系;14—古元古代英云闪长岩;15—主要断裂;16—黄河

Fig.2 银川平原局部重力异常与主要地质构造信息
F₁—贺兰山断裂;F₂—芦花台断裂;F₃—银川断裂;F₄—黄河断裂

Fig.3 各边界识别方法的理论台阶模型识别结果

Table1 常用边界识别方法识别效果对比分析

Fig.4 梯度反演法坐标选取与椭圆参量
a—gradient inversion method coordinates;b—map of Elliptical parameter

Fig.5 银川平原区域断裂划分与对比(根据倾斜角θ图法划分,红色虚线处断裂据长庆石油勘探局修改,蓝线为笔者划分的结果)
F₁—贺兰山断裂;F₂—芦花台断裂;F₃—银川断裂;F₄—黄河断裂;F₅—Ⅳ级断裂

Fig.6 83503线重力延长剖面

Fig.7 银川断裂25 000~37 000 m重力定量反演

Fig.8 83503重力延长线2.5D反演结果与地震剖面

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