海洋地球物理勘探实习报告

海洋地球物理勘探

实

习

报

告

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学号

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指导老师

目录

一、前言

1、研究区域背景 (1)

2、数据资料来源 (2)

3、实习要求及目的 (2)

二、正文

1、数据处理及成图过程 (2)

1.1 自由空间重力异常转换为布格重力异常 (2)

1.2 数据网格化 (3)

1.3 绘制平面等值图 (3)

1.4 在Matlab 中进行向上延拓 (4)

1.5 求水平方向导数 (5)

1.6 求垂向导数 (6)

2、图形分析及讨论 (5)

2.1 地形图分析 (5)

2.2 自由空间重力异常与布格重力异常平面等值图分析 (6)

2.3 其他图形分析 (8)

3、区域研究现状 (11)

三、结论 (11)

四、实习感想 (12)

五、参考文献 (13)

一、前言

1、研究区域背景

研究区域为西经355°至西经360°、北纬0°至北纬5°之间的区域的几内亚湾（图一）。它位于西非海岸外的大西洋海湾，是大西洋的一部分。赤道与本初子午线在这里交汇。有几内亚暖流自西向东流入，气候湿热，水温25-26℃，盐度30‰。多条河流流入为海湾带来大量有机沉积物，经过数百万年形成了石油，令沿岸国家近年备受国际社会重视。几内亚湾的海岸线构成非洲板块西部边缘的一部分，与从巴西到圭亚那的南美海岸线明显一致。这两条海岸线在地质、地貌上的吻合，为大陆漂移的理论提供最清楚的论据。

图一研究区域地理位置及地形图

2、数据资料来源

本次实习使用的数据类型主要包括研究区域的地形数据和自由空间重力数据。相关网站：/cgi-bin/get_data.cgi

3、实习要求及目的

确定所研究海域，获取相关数据，利用所得数据，依据公式进行了自由空间重力异常和布格重力异常之间的转换，得出完整的数据资料。并利用Surfer、Grapher 和Matlab 软件对数据进行网格化等处理，并最终绘制出研究区域的海底地形图、自由空间重力异常平面等值图、布格重力异常平面等值图等图件。依据所绘图件及相关文献，对研究海域的地形地貌、主要断裂、构造格局以及演化历史等进行初步分析和探讨。

二、正文

1、数据处理和成图过程

1.1、布格重力异常校正

根据所得Topography、Gravity数据求出布格重力异常数据，相关公式：

BA = FA - 0.0419 * (Rc * h + Rw * Dw - Rc * Dw )

（其中FA-自由空间重力异常Gravity，BA-布格重力异常，Rc、Rw 分别代表地壳中间层密度和海水密度，h-重力仪位置的海拔高度，Dw -海底深度Topography，h与Dw单位均为m、向上为正）

通常h = 0, 带入上式化简后可得

BA = FA - 0.0419 * ( 1.64 * Dw)

根据此化简后的公式，利用Grapher软件中表格数据的“transform”功能，综合Topography和Gravity数据得出对应的布格重力异常数据。

1.2数据网格化

数据经过整理后，在Surfer 软件中进行网格化，绘制成图。以研究区域的Topography数据为例，说明数据网格化的具体过程：首先，在Surfer 软件主菜单中选择网格“Grid”，下拉菜单中选择数据“Data”，并打开所要网格化的数据（如Topography.txt）。然后，为使所得的网格规整，需要在出现的对话框中，调整网格线的几何参数（Grid Line Geometry)，如X、Y轴的最大和最小值，以及相邻网格线的距离，本次实习中将X 轴、Y 轴的最大值、最小值和间距依据数据格式分别调整为110、120、10、20、0.167。最后选择“确定”即可将数据网格化。

其他各组数据的网格化步骤与此基本相同。

1.3图形绘制

数据网格化之后，进一步运用Surfer 软件，绘制出各组数据的平面等值图，具体绘图过程：

在Surfer 软件主菜单中选择“Map”，在出现的次级菜单中，依次选择“Contour Map”和“New Contour Map”,选择添加所要绘图的网

格化数据即可（如Topography.grd)。即“Map→ContourMap→New Contour Map”。

为使所绘图形直观和规范化，可适当对其进行处理，包括色域、色标及添加经纬线的操作等。

1.4布格重力异常向上延拓

（1）运行matlab，设置工作目录，设置成程序和数据所在的目录；

（2）输入代码 [Ingrd, Outgrd] = mm_fft，然后Enter键回车确认；

（3）在工作目录中选择处理前的布格重力异常数据，再选择延拓及相关延拓高度（正负值分别代表上下延拓），将结果命名后保存。

注：在此我们分别求布格重力异常数据向上延拓1km，2km，5km，10km，20km，50km的结果。

1.5求水平方向导数

在Surfer中分别求原平面、上延2km，上延5km、上延10km的四个方向（NS\NE\WE\SE）水平导数，并绘制光照灰度影像图（Shaded Relief Map），注意与导数方向一致光照位置，以突出与导数方向正交方向的断裂。

1.6求垂向导数

对延拓后的数据求垂向一次导数和垂向二次导数。

2、图形分析及讨论

2.1 地形图分析

根据几内亚湾地区地形图（图二）分析，研究区域依据地形起伏可分为三部分，陆架区、陆坡区和深海盆地区。几内亚湾大陆架平均宽不到20海里，其西部急剧下降到深4，000米的几内亚海盆，据相关数据显示，最深处可达6，363米。

图二几内亚湾海底地形图