将代数重构技术用于华北地区三维密度结构反演解算。与传统的最小二乘法相比,该方法采用行迭代技术,避开了大型稀疏矩阵求逆计算,大大提高了计算效率。本研究将地震层析成像反演得到的P波三维速度结构转化为密度初始模型,然后利用布格重力异常反演得到了华北地区高分辨三维密度结构。反演结果表明:华北地区密度分布在横向和纵向上均存在明显的不均匀性,60km以下岩石圈地幔物质密度异常特征与地壳范围内物质密度异常特征存在较大差异;80km深度以下,郯庐断裂带两侧密度异常呈现东边为低密度异常,西边为高密度异常特征;鄂尔多斯块体地壳范围内以变化较平缓的低密度异常为主,上地幔范围内以变化相对较大的高密度异常为主,这可能与该块体为一稳定块体,受到深部物质运动与能量交换作用有关。太行山东侧盆地地区在80-120km深度上表现为明显的高密度异常,这一现象从某种意义上可以作为该地区岩石圈减薄,地幔物质上涌所导致的证据。
华北地区岩石圈密度异常分布图
a-10km深度;b-25km深度;c-42km深度;d-60km深度;e-80km深度;f-120km深度;
利用重力、地形及沉积层厚度等数据,采用褶积的方法,研究了华北克拉通岩石圈有效弹性厚度,为岩石圈演化及克拉通破坏研究提供依据。
华北克拉通岩石圈有效弹性厚度图