1.4 研究内容及思路

1.4.1 研究内容

本书以电磁法测深理论和国内外已有的长周期大地电磁法数据处理解释方法为基础，在分析总结国内外研究成果的基础上，针对目前长周期电磁法数据处理流程中的几个关键问题，分别对长周期大地电磁法的时间域去噪与时频分析、阻抗张量估算和阻抗张量畸变分解、地球曲率对超宽频大地电磁法的影响研究、MT Zohdy二维反演成像技术研究等方面进行了研究，提出具体的技术思路并编程实现，试图初步建立起一套从大地电磁资料处理到定量反演解释的流程，为后期长周期大地电磁资料实用化处理软件的开发提供必要的技术基础，通过对上扬子地块西缘多条超宽频大地电磁法剖面进行处理和解释，得到了上扬子地块西缘深部壳幔电性结构特征，初步探讨了龙门山逆冲推覆构造带的深部构造电性特征、上扬子地块西缘岩石圈深部边界问题和龙门山深部壳幔电性结构特征，以及“5·12”汶川地震及余震活动性规律等科学问题。

1. 地球曲率对超宽频大地电磁法的影响研究

本书在场源平面波模型的假设前提下，利用层状球体介质模型推导出长周期大地电磁测深法一维正演公式，根据对理论模型的计算和分析，初步探讨地球曲率对长周期大地电磁响应的影响，为超宽频大地电磁法的资料处理和反演解释提供理论依据。

2. MT Zohdy二维反演成像技术研究

同其他的地球物理方法一样，大地电磁测深法也会因受到地形影响而发生畸变，从而使反演结果出现假异常层或假构造。研究剖面大部分测点地处川西高原，地形起伏较大，部分测点两点之间甚至有上千米的高差，因此本书对起伏地形条件下大地电磁响应受地形影响而产生的畸变特点进行了深入研究。通过对若干典型地电模型进行理论计算，分析了各种典型地形模型对大地电磁测深资料的影响特点，总结地形对大地电磁测深资料畸变的规律，为野外实际生产提供分析的依据；此外，本书根据碌曲—中江和名山—广元剖面的实际地形进行了模拟，分析了实测剖面的地形条件对大地电磁响应的影响，最后采用MT Zohdy二维反演成像技术研究对受畸变的理论数据进行了反演计算，计算结果表明，对于起伏地形条件下受畸变的大地电磁测深资料可以采用二维带地形反演技术来消除地形的影响，取得了较满意的效果。

3. 龙门山逆冲推覆构造带的深部构造电性特征研究

龙门山碰撞造山带位于上扬子地块西北缘松潘—甘孜地块东缘，西秦岭造山带南侧，中国南北地震活动带中段，研究表明，龙门山造山带是板内陆内较典型的碰撞造山带。根据地面地质调查，龙门山碰撞构造带东侧有一系列推覆构造，出现了许多类似彭灌杂岩、宝兴杂岩等异地飞来峰，说明这一北东向构造体内部结构是十分复杂的。龙门山碰撞构造带又是经过多次构造运动的叠加，地下构造甚为复杂，地表地理条件十分恶劣，造成常规地震采集资料品质较差，使得推覆构造带的深部构造样式难以查清。因此，需要从更大的尺度（勘探范围和勘探深度）来分析和解决推覆构造带的深部构造问题。本书采用超宽频大地电磁法探测模式从中上地壳和岩石圈两个分辨尺度来探讨龙门山逆冲推覆构造的深部根源问题。

4. 上扬子地块西缘岩石圈深部边界问题研究

多年来，众多地质学家、地球物理学家及地球化学家参与该区研究，取得了大量研究成果和认识。对上扬子地块的认识比较一致，多认为系克拉通型地块，震旦纪以来处于相对稳定的发展阶段。对松潘—甘孜地块的构造属性存在不同的认识。泛扬子观点认为松潘—甘孜地块具有与扬子地块相似的地质结构或基底特征，推测松潘—甘孜地块是上扬子地块的一部分，泛扬子地台的西缘是我国具有油气远景的区域；多数研究者则根据地表地质构造研究，将茂汶逆冲断裂带与九顶山—北川逆冲断裂带作为上扬子地块西缘的西部边界，对于上扬子地块西缘的岩石圈深部边界还存在不同的认识。由于目前还没有深部地球物理和地质解释的直接证据，致使在这一地区的油气勘探举棋不定。因此，研究上扬子地块西缘的西部边界及若尔盖盆地的归属问题，是评价油气赋存背景的一项重要条件，对油气战略选区具有重要的现实意义。本书通过对上扬子地块西缘长周期大地电磁测深剖面的反演解释，从岩石圈分辨尺度的电性结构来探讨上扬子地块西缘岩石圈深部边界问题。

5. 龙门山深部壳幔电性结构特征与“5·12”汶川地震余震活动性规律的初步探讨

当前对于龙门山地区的研究大多侧重于跨过（垂直于）龙门山断裂带方向，然而对于沿（平行于）龙门山构造带的研究工作相对较少，对于龙门山断裂带山前带和川西前陆盆地西缘之间的接触区域的深部地质构造认识尚不十分清楚。“5·12”汶川地震发生后，地表沿断裂带构造方向在映秀—北川主断裂上形成了长约240km的破裂，余震主要沿断裂带方向展布，且主要分布在龙门山中段、北段区域，而在龙门山南段的分布较少，因此为了监测余震和防震减灾，了解山前带的深部地质构造与地震活动性特征显得很有必要。本书通过对名山—广元长周期大地电磁剖面探测，对资料进行了处理和解释，取得了沿龙门山断裂带山前带的深部壳幔电性结构，初步探讨了“5·12”汶川地震及余震分布规律与深部构造之间的关系。

1.4.2 研究思路

本书以上扬子地块西缘龙门山及邻区壳幔电性结构为研究对象，对长周期大地电磁法的时间域去噪与时频分析、阻抗张量估算和阻抗张量畸变分解、地球曲率对超宽频大地电磁法的影响、MT Zohdy二维反演成像技术等方面进行研究，得到上扬子地块西缘壳幔电性结构模型，结合其他地球物理场研究成果与地表地质、构造地质背景，从中上地壳和岩石圈尺度上开展上扬子地块西缘龙门山及邻区地球物理研究，分析电性结构所代表的地质构造意义及动力学特征，初步探讨龙门山逆冲推覆构造深部根源问题、上扬子地块西缘岩石圈深部边界问题，以及“5·12”汶川地震及余震的活动性与深部电性结构特征之间的关系。本书的研究思路如图1-1所示。

图1-1 本书的研究思路