Совместное использование альтиметрических, набортных гравиметрических и магнитных данных при изучении тектоносферы Южного океана

• Автор: Булычев, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Раздел 1. Численные алгоритмы обработки и интерпретации
гравиметрических и магнитометрических данных
1.1 Алгоритмы решения прямой задачи
гравиразведки и магниторазведки
1.1.1 Основные соотношения для расчетов элементов гравитационного и магнитного
поля в двумерных задачах
1.1.2 Основные соотношения для расчетов элементов гравитационного и магнитного
поля в трехмерных задачах
1.1.3 Алгоритмы вычисления аномального гравитационного поля и его производных
на сфере
1.1.4 Решение прямой трехмерной задачи гравиразведки и магниторазведки для
плоского случая
1.2 Некоторые алгоритмы обработки и решения обратных задач при интерпретации
гравиметрических и магнитных данных
1.2.1 Регуляризирующие алгоритмы решения задач,
сводящихся к интегральному уравнению Фредгольма 1-го рода типа свертки
1.2.2 Построение полосовых фильтров для выделения
циклических геомагнитных вариаций
1.2.3 Определение намагниченности
магнитоактивного слоя
1.2.4 Определение формы контактной границы
Раздел 2. Методические проблемы совместного применения
набортных и спутниковых данных об аномалиях силы тяжести в задачах геологической интерпретации
2.1 Построение карт аномалий силы тяжести по набортным данным
2.2 Пересчет аномалий геоида в поле аномалий

силы тяжести
2.3 Сопоставление набортных гравиметрических измерений с альтиметрическими и построение сводной гравиметрической карты
2.4 Редукции поля аномалий силы тяжести и
поля высот геоида
Раздел 3. Исследование тектоносферы Южных океанов
по гравиметрическим данным
3.1 Качественный анализ аномалий силы тяжести в редукции в свободном воздухе, Гленни и аномальных высот геоида
3.2 Методика построения модели тектоносферы океанов - начальные условия, двумерное моделирование, построение схемы мощности
литосферы, создание трехмерной модели
3.3 Строение тектоносферы Южной Атлантики
3.3.1 Строение тектоносферы Анголо-Бразильского
геотраверса (АБГТ)
3.3.2 Модель литосферы Южной Атлантики
3.3.3 Строение тектоносферы района
тройственного сочленения Буве
3.4. Модель литосферы Индийского и Тихого океанов
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ.
Исследование глубинного строения тектоносферы (земной коры, литосферы, астеносферы) акватории Мирового океана является важной и актуальной задачей современной геологии и геофизики. Эта проблема связана как с решением планетарных задач - изучение истории развития Земли в целом, создание геодинамических моделей эволюции океанической литосферы и изучение ее глубинного строения, так и с вопросами размещения полезных ископаемых на акватории Мирового океана.
Для решения этих задач необходим полный комплекс геолого-геофизических методов исследований для всей акватории Мирового океана. Однако, масштабность территории, труднодоступность большей части акватории Мирового океана, тяжелые погодные условия для проведения научных исследований, огромные финансовые затраты, связанные с их проведением, делают решение этих задач практически невыполнимым в масштабе всего Мирового океана. Особенно эти замечания касаются полярных областей. Тем не менее, важно в масштабе всего Мирового океана исследовать основные закономерности строения тектоносферы, особенно при рассмотрении планетарных задач, от успешного решения которых зависит и изучение размещения полезных ископаемых, и другие частные задачи.
В настоящее время существует возможность подойти к изучению строения тектоносферы всей акватории Мирового океана в рамках информации, заложенной в гравитационном и магнитном поле, так как эта информация существует практически для всей акватории Мирового океана с высокой степенью детальности и точности. Такая возможность появилась после запусков специальных геодезических спутников, оснащенных альтиметром, дающих качественно новый вид информации - спутниковые альтиметрические данные о превышении поверхности океана над эллипсоидом относимости, и тем самым характеризующие поверхность геоида, совпадающую с эквипотенциальной поверхностью силы тяжести Земли.

постоянной и определяется из решения системы линейных уравнений. Точность решения будет определяться детальностью аппроксимации объекта, что приводит к необходимости увеличения числа элементарных тел. Это в свою очередь приводит к увеличению числа уравнений в системе, что создает дополнительные трудности при ее решении. Один из путей решения таких систем - итерационный.
Эта идея заложена з алгоритм расчета поля от двумерного объекта с учетом размагничивания. Для этого объект аппроксимируется набором прямоугольных призм по равномерной сетке с шагом с1х и сЬ и общим числом N и М. Далее определяется начальное распределение намагниченности, при этом предполагается, что намагниченность в центре элементарной призмы определяется соотношением
I =—-—(Н.+Нг),
1 + 2пк
которое учитывает размагничивание горизонтального цилиндра. При построении начального приближения внутреннее поле полагается равным нулю. Ячейки, не попадающие в объект, имеют нулевую намагниченность. Из полученных компонент вектора намагниченности создается матрица комплексной намагниченности. Далее рассчитывается влияние элементарной призмы во внешние точки, совпадающие с центрами элементарных призм, т.е. ядро преобразования, которое также представляет собой комплексную матрицу.
На следующем этапе рассчитывается двухмерные ДПФ как от комплексной намагниченности, так и от ядра преобразования. Полученные ДПФ перемножаются, и в результате применения обратного ДПФ определяется внутреннее поле Н( в ячейках модели. Определив поле Нц вновь рассчитывается намагниченность ячеек и поле //,. Этот процесс продолжается до тех пор, пока последующее приближение не будет отличаться от предыдущего.
Работоспособность алгоритма иллюстрируется следующими примерами. На рис. б,а приведен результат определения намагниченности в горизонтальном круговом цилиндре. Цилиндр аппроксимировался прямоугольниками с шагом сЬс=с12с1. Число