居里等温面深度的探测方法(英文)

摘要

地壳居里等温面的研究对确定深部磁体结构和了解深部热状态及结构有重要意义.本文对探测居里等温面深度的方法进行了科学地总结,分类和评估,并主要介绍了各种方法的基本原理.较直接的探测居里等温面的方法是根据大地热流值,地温深度关系或岩石矿物实验来确定,但是这种方法在实际中并不常用.最常用的方法是应用航磁和卫星磁数据.根据所研究的目标的不同,磁法又可以被分为两大类:单体磁异常法和组合磁异常法.这两大类下又可以有各种不同的应用技术,其中功率谱分析方法最为流行.虽然没有任何一种方法是完美的,针对组合磁异常的统计功率谱分析方法被认为是较成熟的一项技术,并得到了很多的应用及讨论.组合磁异常的功率谱分析方法的理论基础是SpectorGrant统计模型,这个统计模型很适用于对区域磁异常组合的分析.为了提高分辨率,无论单体磁异常法或组合磁异常法都需要考虑很大的一片研究区域,这样的结果会降低所获得的居里等温面的横向分辨率,由此所获得的居里等温面深度通常只是某一区域平均居里点深度的一级近似.一项比较特别的技术是Mayhew的最初为分析卫星磁数据而建立起来的等层模型方法.这一方法的基本原理是,根据一些校准点,将一等厚度层上所观测到的不同的磁场强度转换为等磁场强度的深度差异.这一技术与功率谱分析方法的一个重要差别在于它不需要对磁体顶部和底部所引起的功率谱进行区分,而这种区分是功率谱分析方法中所必需的.由于对居里等温面深度的探测是一种反演技术并包含了反演中的非唯一性和数学上的不稳定性,在各种方法的应用中应采取谨慎的态度.近年来,自相似和分形理论的应用为这一领域的研究提供了很多崭新的研究机会和科学思想.自相似和分形模型是对SpectorGrant统计模型的完善和发展,因为自相似模型考虑了更真实的磁场强度差异的分形分布.另外,这一新理论也揭示了以前很多种方法中的局限性.