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鄂尔多斯地块北部岩石圈电性结构研究
作 者: 管然浩
导 师: 魏文博
学 校: 中国地质大学(北京)
专 业: 地球探测与信息技术
关键词: 大地电磁 鄂尔多斯 电性结构 岩石圈 三维反演
分类号: P631.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
鄂尔多斯块体位于华北板块的西部,是华北地区在新生代和现代构造活动中发挥重要作用的地块,其构造活动和动力学问题一直受到广大地学工作者的重视。依托国土资源部“深部探测技术与实验研究专项-sinoprobe”下属第一个项目的第二课题-“青藏高原及华北阵列式区域大地电磁场标准网示范性实验研究sinoprobe-01-02”,以华北和青藏高原为基地构建阵列式区域大地电磁场1°×1°标准点观测网。论文选取了鄂尔多斯盆地北部及其邻近区域的大地电磁数据,具体范围为E104°-E111°,N38°-N41°区域,沿经度方向选择了L38、L39、L40、L41四条剖面,利用先进规范的大地电磁数据处理方法和反演算法,进行统一的数据处理与反演得到测区的地下电性结构模型,对该区电性结构特征进行研究。论文通过二维偏离度分析和阻抗张量分解,确定了研究区基本属于二维结构,并且其构造走向为NNE向。论文对研究区数据进行了一维、二维和三维反演。一维反演方法为Bostick方法和OCCAM方法;二维反演方法为NLCG方法,并通过不同反演模式和反演参数模型的对比,确定了TM模式下平滑因子tau=10的模型反演效果最好;三维反演采用的是曼谷大学Weerachai Siripunvaraporn教授提出的三维减基Occam方法代码(WSINV3DMT),也就是REBOCC算法进行计算。三种反演方法均能够反映出地下“低阻-高阻-低阻”的层状电性结构特征。通过二维和三维反演结果的对比分析,划分出了研究区主要电性界面,认为其地壳厚度在40-45公里范围内,岩石圈厚度在120-150公里范围内。在电性结构结果中划分出了多条地表未明显出露的断裂,论文共划分出可能断裂11条。研究区鄂尔多斯块体内部高导体发育,浅层为低阻的沉积盖层,中下地壳高导体是由含盐流体导致的,并且其上存在封存含盐流体的刚性的“帽”,“帽”的存在,可能是鄂尔多斯块体表现为稳定块体的一个重要原因。鄂尔多斯块体周缘断裂较发育,破坏了高阻盖层,致使含盐流体的分布发生了变化,周缘地块及边缘地区高导体发育呈块状分布,成层性不明显。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-9 第1章 绪论 9-15 1.1 选题背景 9-11 1.2 选题意义 11-13 1.3 论文研究内容及完成的主要工作 13-14 1.4 论文研究工作取得的主要成果 14-15 第2章 大地电磁测深原理及方法技术 15-24 2.1 大地电磁测深基本原理 15-18 2.1.1 麦克斯韦方程组 15-16 2.1.2 电阻率和波阻抗 16-17 2.1.3 趋肤深度 17-18 2.2 数据采集与处理 18-22 2.2.1 远参考方法基本原理 19-21 2.2.2 阻抗张量分解基本原理 21-22 2.3 数据反演理论 22-24 第3章 研究区区域地质与地球物理特征 24-36 3.1 区域地质背景 24-31 3.1.1 研究区主要构造单元划分 24-28 3.1.2 研究区主要断裂系统 28-31 3.2 以往的地球物理工作概况 31-36 3.2.1 研究区区域重力场和地磁场特征 31-33 3.2.2 地震学研究结果 33-34 3.2.3 大地电磁测深研究结果 34-36 第4章 鄂尔多斯地块北部大地电磁测深阵列观测 36-57 4.1 野外工作概况 36 4.2 鄂尔多斯地块北部大地电磁测深阵列 36-37 4.3 大地电磁测深仪器与设备 37-38 4.4 大地电磁测深测站布置 38-39 4.5 大地电磁测深数据采集 39 4.6 大地电磁测深数据处理 39-44 4.6.1 远参考处理 40-41 4.6.2 阻抗张量分解 41-44 4.7 大地电磁测深数据反演 44-57 4.7.1 一维反演 44-47 4.7.2 二维反演 47-55 4.7.3 三维反演 55-57 第5章 鄂尔多斯地块北部岩石圈导电性结构 57-68 5.1 鄂尔多斯地块北部沿东西向岩石圈电性结构特征分析 57-66 5.1.1 L38 剖面 57-60 5.1.2 L39 剖面 60-62 5.1.3 L40 剖面 62-64 5.1.4 L41 剖面 64-66 5.2 鄂尔多斯地块北部沿南北向岩石圈电性结构特征分析 66-68 第6章 鄂尔多斯地块北部岩石圈电性结构模型的地质解释 68-78 6.1 研究区岩石圈构造格局 68 6.2 鄂尔多斯地块北部周缘构造带深部结构特征分析 68-72 6.2.1 阿拉善地块与鄂尔多斯西缘褶皱带深部耦合关系 69-70 6.2.2 吕梁隆起与鄂尔多斯东缘断裂带深部耦合关系 70-71 6.2.3 鄂尔多斯块体内部深部结构 71-72 6.3 研究区主要电性界面的讨论 72-75 6.4 研究区高导层的形成机制 75-78 第7章 结论和建议 78-81 7.1 完成的主要工作和创新点 78-79 7.1.1 完成的主要工作与结论 78-79 7.1.2 论文的主要创新点 79 7.2 今后工作的建议 79-81 致谢 81-82 参考文献 82-85
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 电法勘探
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