中国西部布格重力异常特征和分区

为研究中国西部地壳密度结构，近南北向已经完成的3条地学断面为主线切3条重力剖面。横贯东西也切了1条重力剖面。共4条剖面，它们是:①西藏噶尔-新疆布尔津;②西藏亚东-内蒙古额济纳旗;③新疆阿勒泰-四川成都;④新疆塔什库尔干-青海德令哈。

布格重力异常剖面数据取自原地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所和原地质矿产部区域重力调查方法技术中心于1989年编制的《1∶250万全国布格重力异常图》。地形高程剖面数据取自国家测绘总局编制的《1∶100万全国地形图》。建立初始模型时，首先利用深地震反射剖面(CMP)、宽角反射与折射地震测深(DSS)和宽频地震的观测成果，以岩石圈地幔为区域重力场背景值，给出断面地壳主要界面分层结构初始模型。利用Nafe-Drake经验转换公式给出密度初始值(J.W.Ludwig，J.E.Nafe和C.L.Drake，1970)。重力模拟时，利用美国南伊利诺伊大学环境模拟实验室重力模拟人机交互式软件(Gravity Modeling Copyright 1985.Environmental Simulations Laboratory Southern Illinois University，Carbondale，Illinois)，进行二维均质多边形正演计算地壳主要界面分层结构的重力效应，叠加得到剖面正演异常。

中国西部莫霍界面引起的布格重力异常的起伏和实测布格重力异常的起伏相一致，起伏变化的幅度相差无几。所以说，莫霍界面是引起布格重力异常的主要密度界面，界面密度差最大，为0.3g/cm³。其次是基底界面，密度差为0.15～0.25g/cm³。

中国西部地壳密度结构特征南北存在巨大差异。以西昆仑-阿尔金-祁连山近东西向重力梯度带为界，地壳密度结构可分为南北两个大的密度结构单元，南部地壳密度结构特征为低密度、厚地壳;北部地壳密度结构特征为高密度、薄地壳。

中国西部布格重力异常研究区范围是指东经105°以西地区。地理位置包括阿尔泰山脉、准噶尔盆地、天山山脉、塔里木盆地、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、祁连山脉、柴达木盆地、昆仑山脉、阿尼玛卿山脉、巴颜喀拉山脉、唐古拉山脉、冈底斯山脉、喜马拉雅山脉。中国西部布格重力异常走向分布特征平行主要山脉，以近东西、北西西和北西走向为主。中国西部地区布格重力异常整体特征为北高南低，变化范围在(－70～－570)×10^－5m/s²之间。山脉呈低异常，盆地为高异常。青藏高原是我国布格重力异常值最低的地区。在唐古拉山脉可达－570×10^－5m/s²(江远达，1983;邓振球等，1992)。布格重力异常分区以布格重力异常值的幅度大小及布格重力异常走向特征的差异为划分原则，中国西部可划分为两个异常区，以昆仑山-阿尔金山-祁连山重力梯级带为界，南部为青藏高原布格重力异常区和北部为准噶尔-天山-塔里木布格重力异常区。

中国西部布格重力异常随盆地-山脉的起伏与海拔高程成镜像关系，与莫霍面的起伏相一致。几条明显的重力异常梯级带分别围绕着准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地和青藏高原周边分布(图7.1.1)。

图7.1.1 中国西部(1°×1°)布格重力异常和4条重力剖面图中重力异常值单位为10^－5m/s²

7.1.1 青藏高原布格重力异常区

青藏高原布格重力异常区被周边布格重力异常梯级带围绕。其北界是昆仑山-阿尔金山-祁连山东西向布格重力异常梯级带，东界是贺兰山-龙门山-邛崃山南北向布格重力异常梯级带。南界是喜马拉雅山布格重力异常梯级带。青藏高原布格重力异常区是我国布格重力异常最低的地区，在唐古拉山脉最低可达－570×10^－5m/s²。青藏高原布格重力异常区可以再划分为三个分区:柴达木-祁连布格重力异常区、羌塘布格重力异常区和拉萨布格重力异常区。沙里-安多重力梯级带是羌塘布格重力异常区和拉萨布格重力异常区的分界。

(1)柴达木-祁连布格重力异常分区。柴达木-祁连布格重力异常分区被周边重力梯级带围绕。布格重力异常值变化范围在(－360～－460)×10^－5m/s²之间。祁连山为－400×10^－5m/s²等值线圈闭异常，走向北西，最低值为－460×10^－5m/s²。柴达木盆地布格重力异常最高值可达－360×10^－5m/s²，走向北西。

(2)羌塘布格重力异常分区。羌塘布格重力异常分区以沙里-安多布格重力梯级带为南界，布格重力异常值变化范围在(－490～－570)×10^－5m/s²之间。异常分布位置基本上与唐古拉山相吻合。

(3)拉萨布格重力异常分区。以沙里-安多布格重力梯级带为北界。布格重力异常值变化范围在(－480～－530)×10^－5m/s²之间。在当雄、申扎宗南，以负异常为主，呈带状分布，走向东西，重力值变化在(－500～－560)×10^－5m/s²之间变化。其位置大致与冈底斯山相吻合。

(4)沙里-安多重力梯级带。沙里-安多重力梯级带沿日土宗北、沙里、帕丁、安多、巴青、丁青、左贡一线，梯级带布格重力异常值范围在(－490～－520)×10^－5m/s²之间。东段和西段梯度值不同，西段梯度值为1×10^－5m·s²·km^－1，东段梯度值为0.5×10^－5m·s²·km^－1。

(5)昆仑-阿尔金-祁连-邛崃山-大凉山布格重力异常梯级带。此布格重力异常梯级带是青藏高原的边界。

(6)喜马拉雅布格重力异常梯级带。异常值变化范围在(－500～－270)×10^－5m/s²之间。它的走向在定结一带为东西走向，在萨嘎西已变为北西走向。

7.1.2 中国西北部布格重力异常区

中国西北部布格重力异常区以昆仑山-阿尔金山-祁连山重力梯级带为南界。中国西北部布格重力异常区内布格重力异常值北高南低，变化范围在(－70～－300)×10^－5m/s²之间。自克拉玛依一带的－70×10^－5m/s²向南逐渐降低到和田、民丰一带的－300×10^－5m/s²，异常走向以近北西西向为主。中国西北部布格重力异常区可以再划分为三个分区:阿尔泰-准噶尔布格重力异常分区，天山-北山布格重力异常分区和塔里木-阿拉善布格重力异常分区。

(1)阿尔泰-准噶尔布格重力异常分区。准噶尔布格重力异常值变化范围在(－80～－230)×10^－5m/s²之间。异常走向为北西西向。由布格重力异常特征可以清晰分辨出准噶尔东北缘、准噶尔西缘和准噶尔盆地等构造单元。

(2)天山-北山布格重力异常分区。天山布格重力异常分区，布格重力异常值变化范围在(－230～－290)×10^－5m/s²之间，异常走向为北西西或北西向。

(3)塔里木-阿拉善布格重力异常分区。以昆仑山-阿尔金山-祁连山重力梯级带为南界。塔里木盆地被周边重力梯级带围绕。异常走向为北西西向和近东西向。布格重力异常值西高东低，异常值变化范围在(－70～－250)×10^－5m/s²之间。中部地区为－180×10^－5m/s²等值线圈闭，最高可达－70×10^－5m/s²，异常圈闭面积约为10万km²，约占盆地的1/3。