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    引力場(chǎng)模型(引力場(chǎng)模型用什么軟件)

    發(fā)布時(shí)間:2023-05-31 07:56:37     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 65        

    大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于引力場(chǎng)模型的問(wèn)題,以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    引力場(chǎng)模型(引力場(chǎng)模型用什么軟件)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    什么是引力場(chǎng)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    引力場(chǎng)是描述物體延伸到空間中對(duì)另一物體產(chǎn)生吸引效應(yīng)的理論模型?,F(xiàn)代觀點(diǎn)認(rèn)為引力場(chǎng)是物質(zhì)在空間中產(chǎn)生的空間彎曲效應(yīng),物體在該彎曲空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出在直角空間中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,從而體現(xiàn)出引力效應(yīng)。

    地球重力場(chǎng)模型揭示的新疆地區(qū)的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)特征7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地球重力場(chǎng)模型是用球諧函數(shù)表示的地球重力擾動(dòng)位的全球分布。 地球重力場(chǎng)模型的建立,有利于大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、海洋學(xué)和空間科學(xué)的發(fā)展。 就地球物理學(xué)來(lái)說(shuō),地球重力場(chǎng)模型能夠給出大尺度的重力變化,反映較大范圍內(nèi)平均的或較深部位的異常質(zhì)量分布。 因而可以用來(lái)研究地殼深部及上地幔構(gòu)造特征(Runcorn, 1967; Kaula,1972; Liu, 1976, 1977;周?chē)?guó)藩等,1994等)。 隨著航天技術(shù)的發(fā)展,建立在衛(wèi)星重力資料和地面重力資料之上的地球重力場(chǎng)模型得到不斷更新,分辨率和精度不斷提高,拓寬了應(yīng)用范圍(張季生,1997)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    利用衛(wèi)星重力資料研究新疆地區(qū)的深部構(gòu)造已有一些成果。 在前人工作的基礎(chǔ)上,我們利用最新的地球重力場(chǎng)模型資料,計(jì)算了新疆地區(qū)的自由空氣重力異常,大地水準(zhǔn)面起伏值,地殼和上巖石圈平均密度異常及與地幔對(duì)流有關(guān)的巖石圈底面黏滯引力分布。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,討論了新疆地區(qū)的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    一、算 法7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地球重力場(chǎng)模型以球諧函數(shù)形式表示地球重力擾動(dòng)位:7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    新疆阿爾泰—天山地學(xué)斷面地質(zhì)地球物理綜合探測(cè)和研究7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    式中:G為萬(wàn)有引力常數(shù);M為地球質(zhì)量; ae為地球赤道半徑,為計(jì)算點(diǎn)到地心的距離;λ為經(jīng)度;θ為地心余緯。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    式中:c′20和c′40為地球橢球系數(shù);cnm ,snm為地球重力位球諧函數(shù)規(guī)格化系數(shù); 為規(guī)格化締和勒讓德函數(shù)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由地球重力場(chǎng)模型計(jì)算重力異常的公式8.10:7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    其中γ是正常重力值。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由地球重力擾動(dòng)位可以計(jì)算大地水準(zhǔn)面N擾動(dòng)異常7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    這里γ取地球平均重力值9.8 ms-2。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    利用地球重力場(chǎng)模型還可以計(jì)算出地幔對(duì)流引起的黏滯應(yīng)力分布和地殼與上地幔內(nèi)密度分布異常。 Runcorn (1967)認(rèn)為地幔對(duì)流與地幔中溫度梯度引起的密度變化有關(guān),而密度變化又會(huì)在重力擾動(dòng)位中反映出來(lái),由此導(dǎo)出地幔密度變化引起的重力擾動(dòng)位與地幔對(duì)流極型速度場(chǎng)的關(guān)系。 根據(jù)黏滯流體力學(xué),地幔對(duì)流在巖石層底面引起的黏滯應(yīng)力為7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    其中TN, TE是黏滯應(yīng)力的北向和東向分量;μ為黏滯系數(shù);a是地幔對(duì)流層頂面到地心的半徑;W是對(duì)流速度場(chǎng)矢量位中與極型流動(dòng)有關(guān)的部分。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    從重力擾動(dòng)位與對(duì)流速度場(chǎng)矢量位的關(guān)系,黏滯應(yīng)力分布為7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    張赤軍(1988)提出如設(shè)地球重力擾動(dòng)位T為展布在地球表面的單層位,即壓縮質(zhì)面位,則質(zhì)面上的異常密度與擾動(dòng)位有如下關(guān)系7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    代入擾動(dòng)位T和重力異常△g的球諧函數(shù)表達(dá)式可得:7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    上式給出的△σ實(shí)際上是將地球內(nèi)部的所有擾動(dòng)質(zhì)量壓縮到地球表面上的等效面密度分布。 在我們的研究中,主要考慮地殼和上地幔的密度變化。 利用不同階數(shù)的擾動(dòng)位球諧系數(shù)與不同深度的擾動(dòng)質(zhì)量(密度)有關(guān)的性質(zhì),在上式中取適當(dāng)階數(shù)組合,就可以得到地殼和上地幔的異常密度分布。方劍(1994)推廣了張赤軍的方法,給出了用重力場(chǎng)模型計(jì)算地球內(nèi)部不同深度密度變化的公式。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    二、計(jì)算結(jié)果與解釋7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    利用重力場(chǎng)模型EGM96,我們計(jì)算了新疆及周?chē)貐^(qū)的2~360階衛(wèi)星重力異常,2~36階大地水準(zhǔn)面異常,地幔對(duì)流黏滯應(yīng)力分布,和地殼與巖石圈平均密度異常。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    在計(jì)算和解釋中,我們注意到不同階數(shù)的重力場(chǎng)模型位系數(shù)反映不同尺度的重力變化,也與不同深度的場(chǎng)源(密度異常)有關(guān)。 對(duì)于球諧系數(shù)的階數(shù)與場(chǎng)源深度的關(guān)系,已有多位學(xué)者做過(guò)研究,如Bowin(1986)從點(diǎn)質(zhì)量模型的重力異常,水準(zhǔn)面異常,重力梯度異常之間的相互關(guān)系研究不同階球諧系數(shù)對(duì)應(yīng)的場(chǎng)源深度,傅容珊(1983)從位系數(shù)的功率譜分析了相應(yīng)的場(chǎng)源深度等。 雖然不同學(xué)者得出的結(jié)果有很大差別。但其共同點(diǎn)是2~36階系數(shù)對(duì)應(yīng)的密度異常場(chǎng)源不在地殼和巖石圈內(nèi)而是在上地?;蚋钐?。 而且,球諧系數(shù)階次越高,反映的場(chǎng)源深度越淺。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    我們?cè)谘芯恐胁捎肂owin(1986)提出的位系數(shù)與場(chǎng)源最大深度關(guān)系的估計(jì)式dn=R/(n-1),dn為n階系數(shù)對(duì)應(yīng)的場(chǎng)源深度,R為地球平均半徑,取為6371km。這個(gè)估計(jì)式給出的近似關(guān)系得到比較廣泛的采用,如寧津生等(1997)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    結(jié)合新疆及周?chē)貐^(qū)的地形資料(圖8-26),對(duì)計(jì)算結(jié)果分析解釋如下。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    (1)2~360階衛(wèi)星重力異常7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    衛(wèi)星重力異常在性質(zhì)上相當(dāng)于自由空氣重力異常,是不改變地球表面質(zhì)量分布的條件下得出的重力變化。 在衛(wèi)星重力異常圖(圖8-27)上,重力異常與地形相關(guān),天山、阿爾泰山、昆侖山等都是正異常區(qū),異常走向與山脈走向一致。 準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、土哈盆地、柴達(dá)木盆地都是負(fù)異常區(qū)。 重力異常與地形密切相關(guān)說(shuō)明大地水準(zhǔn)面以上地形質(zhì)量的重力效應(yīng)顯著,未被深部質(zhì)量虧損完全補(bǔ)償。 沿天山南北兩側(cè)、昆侖山、阿爾金山和祁連山北側(cè),有明顯的負(fù)異常帶。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    圖8-26 新疆及其周?chē)貐^(qū)地形7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    圖8-27 新疆及其周?chē)貐^(qū)衛(wèi)星重力異常(2~360階)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    在中國(guó)天山中段,天山山脈與準(zhǔn)噶爾盆地在地形上有明顯的差異。 海拔從幾千米迅速下降到幾百米。 布格重力異常在山脈和盆地之間卻沒(méi)有明顯的分界,而是表現(xiàn)為寬緩的過(guò)渡帶,在這里不存在布格重力異常與地形之間的鏡像關(guān)系。 布格重力異常為較大的負(fù)值。衛(wèi)星重力異常有研究區(qū)內(nèi)的最大負(fù)異常。 這些都是地殼內(nèi)質(zhì)量缺失的表現(xiàn)。 已知盆地南緣自中生代以來(lái)接受了厚度很大(~12km)的沉積。 這些密度較低的物質(zhì)充填在上地殼內(nèi),形成質(zhì)量虧損。 而布格異常和衛(wèi)星重力異常又明顯偏低,說(shuō)明在準(zhǔn)噶爾盆地南緣,莫霍面沒(méi)有向上抬升以補(bǔ)償上地殼內(nèi)的質(zhì)量缺失。 地殼處在不均衡狀態(tài)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    在天山山脈的東段(烏魯木齊以東的博格達(dá)山等),有很強(qiáng)的正衛(wèi)星重力異常,減去地表以上質(zhì)量的重力效應(yīng)后仍為正異常。表明這些地方存在著質(zhì)量多余,山體之下沒(méi)有上地幔凹陷與之對(duì)應(yīng),也就是沒(méi)有“山根”,也未達(dá)到重力均衡狀態(tài)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    (2)大地水準(zhǔn)面異常和地幔對(duì)流應(yīng)力分布7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由衛(wèi)星重力資料計(jì)算出的低階(2~36)大地水準(zhǔn)面異常(圖8-28)表明天山位于一個(gè)大規(guī)模的以庫(kù)爾勒為中心的大地水準(zhǔn)面凹陷區(qū)上。 水準(zhǔn)面凹陷的幅度達(dá)到70m,相對(duì)變化為35m,范圍覆蓋了新疆全境及以東部分地區(qū)。 是中國(guó)大陸上最大的水準(zhǔn)面擾動(dòng)區(qū)。 大尺度水準(zhǔn)面凹陷可以解釋為深部(上地幔內(nèi))質(zhì)量缺失。 另一種解釋是地幔對(duì)流的沉降作用也可以形成大地水準(zhǔn)面的凹陷。 Kaula(1972)指出,重力異常(及大地水準(zhǔn)面異常)與對(duì)流體系的關(guān)系依賴(lài)于熱對(duì)流系統(tǒng)的邊界條件。 如果系統(tǒng)具有剛性邊界,則上升流會(huì)伴隨重力負(fù)異常,因較熱的上升流密度低。 不過(guò),若系統(tǒng)的上部邊界是自由表面,上升流可以推動(dòng)物質(zhì)上升,使地面(大地水準(zhǔn)面)隆起,形成多余質(zhì)量,引起正重力異常。 下降流的作用與之相反,因而與負(fù)異常相伴。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    圖8-28 大地水準(zhǔn)面擾動(dòng)與地幔對(duì)流黏滯應(yīng)力分布7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    由衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)計(jì)算的地幔對(duì)流黏滯應(yīng)力分布表明大地水準(zhǔn)面凹陷區(qū)又是對(duì)流應(yīng)力的匯集區(qū)。 最大黏滯應(yīng)力約為25MPa,這個(gè)值在量級(jí)上與用力學(xué)模擬方法估計(jì)的大陸內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)(Coblentz et al, 1995)。 天山處于地幔對(duì)流的擠壓沉降環(huán)境。 擠壓應(yīng)力南北不對(duì)稱(chēng),南側(cè)應(yīng)力較大,可能是由于疊加了青藏高原北移的推力。 擠壓應(yīng)力場(chǎng)的匯集中心在天山山脈以南的庫(kù)爾勒附近。 這種應(yīng)力分布有利于塔里木塊體巖石圈俯沖到天山之下的觀點(diǎn)。 另外,除南北向擠壓作用外,還存在沿天山山脈走向方向的東西向擠壓應(yīng)力分布。 東西向擠壓應(yīng)力也是不對(duì)稱(chēng)的,西側(cè)應(yīng)力大,東側(cè)應(yīng)力較小。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    (3)地殼和巖石圈平均密度異常7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    計(jì)算地殼平均密度異常時(shí)取球諧系數(shù)120 ~360階,按Bowin的估計(jì)式,計(jì)算出的面密度是深度小于50km的密度擾動(dòng)的綜合反映。 面密度異常除以50km,就得到地殼內(nèi)垂向平均的密度擾動(dòng)分布。 計(jì)算巖石圈平均密度異常時(shí)取球諧系數(shù)51~120階,大致反映50 ~120km深度范圍內(nèi)的密度變化。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地殼平均密度異常(圖8-29)顯示出與衛(wèi)星重力異常相似的特點(diǎn),山區(qū)密度異常為正,盆地中密度異常為負(fù)。 沿造山帶的邊緣,如天山南北兩側(cè)準(zhǔn)噶爾盆地南緣和塔里木盆地北緣,西昆侖山及阿爾金山北側(cè)的塔里木盆地南緣,都有比較明顯的負(fù)異常帶。這種山前負(fù)密度異常帶可能是擠壓作用下形成的新生造山帶固有地球物理特征。 在擠壓作用下,兩側(cè)地殼向造山帶下俯沖,造山帶快速隆升,山前形成凹陷,接受松散堆積,造成造山帶山前質(zhì)量虧損。 當(dāng)前,天山仍然處在快速隆升階段,山前形成逆斷裂-褶皺帶,逆斷裂上下盤(pán)發(fā)生差異升降運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速率達(dá)到0.8~1.35mm/a(徐錫偉等,1992)。 同時(shí),逆斷裂-褶皺帶在縮短,縮短速率為~2mm/a(楊曉平等,1996)。表明擠壓作用很強(qiáng)烈,使造山帶山前繼續(xù)保持質(zhì)量虧損和不均衡狀態(tài)??梢灶A(yù)計(jì),在擠壓造山作用減弱以后,重力均衡作用會(huì)使造山帶及山前地區(qū)整體抬升。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    圖8-29 新疆及其周?chē)貐^(qū)地殼平均密度異常7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    巖石圈平均密度異常(圖8-30)顯示出在天山,東、西昆侖山,阿爾泰山,祁連山都為正異常,平均密度異常為正可能意味著擠壓造山帶下巖石圈加厚。 東天山是一個(gè)比較特殊的地區(qū),這里沒(méi)有正異常與之對(duì)應(yīng),表明東天山與其他造山帶在深部構(gòu)造上有很大不同。 山體隆升僅引起淺部質(zhì)量重新分布,而未擾動(dòng)深部質(zhì)量。 這可能與地幔對(duì)流應(yīng)力的強(qiáng)度分布有關(guān)。 在天山中段和西段,南北向和東西向的地幔對(duì)流應(yīng)力都明顯較強(qiáng),東段則較弱。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    巖石圈平均密度異常還顯示出盆地區(qū),包括準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地、柴達(dá)木盆地和塔里木盆地的大部分地區(qū),都是負(fù)異常。 可以解釋為盆地區(qū)巖石圈厚度較薄。 塔里木盆地中部是一個(gè)例外,那里平均密度異常為正。 對(duì)比航磁異常和自由空氣重力異??芍?塔中隆起具有較強(qiáng)磁性的結(jié)晶基底。 因而可以推斷塔里木中央地塊是盆地內(nèi)部的古老地核,具有較厚的巖石圈。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    可以推測(cè),在擠壓沉降的構(gòu)造環(huán)境下,深部的鐵鎂質(zhì)成分應(yīng)難以升入地殼的中上層,這正好說(shuō)明天山地區(qū)較低的磁異常背景。 此外,巖石學(xué)研究也指出,自中生代以來(lái),天山地區(qū)的巖漿活動(dòng)很弱。在強(qiáng)烈隆升的天山地區(qū),巖漿活動(dòng)很弱也應(yīng)該與地幔對(duì)流下降區(qū)的冷擠壓環(huán)境有關(guān)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    圖8-30 新疆及其周?chē)貐^(qū)上地幔頂部平均密度異常7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    引力場(chǎng)模型(引力場(chǎng)模型用什么軟件)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地球重力場(chǎng)模型7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    在(1-28)式中看出,引力位的零階項(xiàng)是地球?yàn)閳A球的引力位,它是主項(xiàng)。在衛(wèi)星重力學(xué)研究中,希望把V展成

    為乘因子的更整齊的展開(kāi)式。這時(shí)可在(1-28)式中乘上GMan(M為地球質(zhì)量,a為地球赤道半徑),而相應(yīng)的球諧系數(shù)

    則變成

    ,則7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    勘探重力學(xué)與地磁學(xué)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    式中:

    ;

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    如果把n=0和n=1的V0和V1計(jì)算出來(lái),同樣把坐標(biāo)原點(diǎn)放在質(zhì)心點(diǎn),則一階項(xiàng)為零,即V1=0,這時(shí)有7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    勘探重力學(xué)與地磁學(xué)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    上式是衛(wèi)星重力學(xué)中常用的球函數(shù)展開(kāi)式,它包含了除一階以外的所有階的球函數(shù)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    引力位球函數(shù)級(jí)數(shù)式中的第一項(xiàng)(即零階項(xiàng))表示質(zhì)量為M的均勻圓球體的引力位,求和符號(hào)中各項(xiàng)為地球形狀和質(zhì)量分布不同于均勻圓球體引力位的增減部分。要較詳細(xì)地表達(dá)地球引力位,就必須精確的推導(dǎo)出各個(gè)階(n)和級(jí)(k)的位系數(shù)

    。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由一組位系數(shù)可以表達(dá)相應(yīng)的地球重力場(chǎng),稱(chēng)為地球重力場(chǎng)模型?;蛘哒f(shuō),球諧函數(shù)級(jí)數(shù)的各個(gè)未知系數(shù)的集合(

    )稱(chēng)為地球重力場(chǎng)模型。由地球重力場(chǎng)模型可以推導(dǎo)出地球重力場(chǎng)基本參數(shù),包括位異常(擾動(dòng)位)、重力異常、大地水準(zhǔn)面差距、垂線(xiàn)偏差等。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由球近似莫洛金斯基(Molodensky)邊值問(wèn)題的邊界條件,可得到重力異常與擾動(dòng)位系數(shù)

    ,

    的關(guān)系式為7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    勘探重力學(xué)與地磁學(xué)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    由球諧函數(shù)的正交關(guān)系,得7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    勘探重力學(xué)與地磁學(xué)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    式中:δ為單位球面。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    用實(shí)測(cè)重力數(shù)據(jù),由(1-48)式可得到由地表平均重力異常Δg(ρ,θ,λ)解算的重力位系數(shù)——地球重力場(chǎng)模型。因此,如果已知地球表面的平均重力異常Δg(ρ,θ,λ),則可求解出地球重力場(chǎng)模型——擾動(dòng)位系數(shù)。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    由于推算位系數(shù)時(shí)所采用的資料類(lèi)型和數(shù)量不同,所以有不同的地球重力場(chǎng)模型。表1-1中所列的是1991年以前的主要地球重力場(chǎng)模型。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    表1-1 地球重力場(chǎng)模型7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

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    (據(jù)曾華霖,2005)7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    表中的GEM模型是美國(guó)哥達(dá)德宇航中心發(fā)表的;SE模型是美國(guó)斯密松天文臺(tái)發(fā)表的,有SE,SEⅡ,SEⅢ三個(gè)模型;RAPP仍為美國(guó)哥達(dá)德宇航中心提出,但用了GRS-1980的參考橢球;GRIM模型是德國(guó)、法國(guó)合作求得的,至今已發(fā)表了三個(gè)模型。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    目前最新的地球重力場(chǎng)模型是EGM96(樓海等,2000)。該模型是由美國(guó)宇航局哥達(dá)德宇航中心(NASA,GSFC)、美國(guó)國(guó)家影像制圖局(NIMA)以及俄亥俄州立大學(xué)等單位于1996年聯(lián)合建立的。建立這個(gè)模型時(shí)用了20多顆衛(wèi)星的軌道觀測(cè)數(shù)據(jù),包括最新的GPS和TDRSS(tracking data realy satellite system)資料,由海洋衛(wèi)星GEOSAT測(cè)高數(shù)據(jù)導(dǎo)出的30′×30′海洋重力異常,30′×30′平均地面重力數(shù)據(jù);而且還新增加了以前無(wú)法獲得的地面重力資料。因而這個(gè)新模型比以前的模型更可靠。EGM96模型具有完整的360階位系數(shù)。以球諧函數(shù)展開(kāi)式表示的重力場(chǎng)可以反映出波長(zhǎng)大于100km的重力變化。若以半波長(zhǎng)作為重力場(chǎng)的空間分辨率,則360階的重力場(chǎng)模型可以表達(dá)出尺度約為50km的重力異常。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地球重力場(chǎng)模型的建立,有利于大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、海洋學(xué)和空間科學(xué)的發(fā)展。就地球物理學(xué)來(lái)說(shuō),地球重力場(chǎng)模型能夠給出大尺度的重力變化,反映較大范圍內(nèi)平均的或較深部位的異常質(zhì)量分布,因而可以用來(lái)研究地殼深部及上地幔構(gòu)造特征。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    地球重力場(chǎng)的模型7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司

    以球諧函數(shù)級(jí)數(shù)形式表示的地球引力位為:式中ρ、θ、λ 分別為地球重力場(chǎng)中計(jì)算點(diǎn)的地心矢徑、極距和經(jīng)度;Cnm和Snm為引力位球諧函數(shù)系數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)位系數(shù)。當(dāng)m=0時(shí)稱(chēng)為帶諧系數(shù),當(dāng)m=n時(shí)稱(chēng)為扇諧系數(shù),當(dāng)m厵n 時(shí)稱(chēng)為田諧系數(shù)(扇諧系數(shù)和田諧系數(shù)有時(shí)也統(tǒng)稱(chēng)為田諧系數(shù)),它們是引力位的主要參數(shù);Pnm(cosθ)稱(chēng)為勒讓德函數(shù),n稱(chēng)為階(或次),m稱(chēng)為級(jí),當(dāng)n在某一定值情況下,m由0變化到n,稱(chēng)為完整階級(jí)。引力位球諧函數(shù)級(jí)數(shù)式中的第一項(xiàng)表示質(zhì)量為 M的均質(zhì)球體的引力位,求和符號(hào)中各項(xiàng)為地球形狀和質(zhì)量分布不同于均質(zhì)球體而對(duì)球體引力位的增減部分。要細(xì)微地表達(dá)地球引力位,必須精確地推求出位系數(shù)Cnm和Snm。從概念上說(shuō),n應(yīng)趨向無(wú)窮大,但實(shí)際上是辦不到的。通常只能確定有限階數(shù)的位系數(shù),用以近似表示地球引力位。到1983年國(guó)際上已能推求出n=180的完整階級(jí)的位系數(shù),但公認(rèn)n在36階級(jí)內(nèi)的位系數(shù)較可靠。
    由一組位系數(shù)可以表達(dá)相應(yīng)的地球重力場(chǎng),稱(chēng)為地球重力場(chǎng)模型。由于推算位系數(shù)時(shí)所采用的資料類(lèi)型和數(shù)量不同,所以有不同的地球重力場(chǎng)模型。表中所列是近年來(lái)發(fā)表的主要地球重力場(chǎng)模型?!〉厍蛑亓?chǎng)與地球內(nèi)部構(gòu)造  根據(jù)全球重力測(cè)量和衛(wèi)星大地測(cè)量的結(jié)果,可以確定地球的總質(zhì)量和地球的平均密度;配合天文測(cè)量結(jié)果,可以求出地球繞其自轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;根據(jù)地面上大范圍甚至全球范圍的重力測(cè)量結(jié)果,可以研究地核-地幔邊界的起伏,地幔-地殼邊界的起伏,地幔中的熱對(duì)流,地殼的均衡狀態(tài),以及地殼和地幔的橫向不均勻性等。
    重力勘探是重力學(xué)原理在勘探地下資源方面的應(yīng)用。若某些地質(zhì)構(gòu)造或礦藏與其圍巖在密度上有差異,則地面上的重力場(chǎng)在小范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生局部變化。根據(jù)地面上局部重力場(chǎng)的變化規(guī)律,反演某些地質(zhì)構(gòu)造和礦藏的位置及其范圍,是重力勘探的基本內(nèi)容。近年來(lái)由于生產(chǎn)上的需要,重力測(cè)量精度的提高和電子計(jì)算機(jī)的采用,重力勘探獲得了迅速的發(fā)展。
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    以上就是關(guān)于引力場(chǎng)模型相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你,如有更多相關(guān)問(wèn)題,您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢(xún),客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。7nl創(chuàng)意嶺 - 安心托付、值得信賴(lài)的品牌設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)策劃公司


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