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1、第18卷 第2期 地 球 物 理 学 进 展 Vol.18No.22003年6月(342～347)PROGRESSINGEOPHYSICSJune2003地壳对不同波长地形在重力场中的响应张赤军(中国科学院测量与地球物理研究所,湖北430077)摘 要 为有效发挥重力均衡在地质、地球物理和大地测量中的作用,本文进一步阐明重力位球函数的阶数与波长的关系,以及地形及其补偿与波长的关系.指出在研究短波长地形的重力效应时无需考虑补偿的影响,否则将会引起场效应的失真.模型的研究表明,在局部地区或测点上,利用高程资料作重力异常推估可以达到理想的结果.为检验均衡理论的
2、适用性与局限性,文中列出高喜马拉雅一带的54块样品的岩石密度和岩性;为验证地形的重力效应,还计算出锥形山体对外部点的引力.关键词 波长,地形,重力均衡中图分类号 P312文献标识码 A文章编号 100422903(2003)0220342206ThegravityresponceincrustondifferentwavelengthtopographyZHANGChi2jun(InstituteofGeodesyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430077,China)AbstractInordertofruitfullyandexac
3、tlyexertgravityisostasyongeology,geophysicsandgeodesy,therelationbetweenorder(n)ofsphericalharmonicsandWavelengthisexplained,therelationbetweentopographywithitscompensationandwavelengthisalsodescribed,Investigatingtheinfluencesofshortwavetopographyongravityfield,theeffectofcompensationisnotnecessary
4、regard2ed,otherwiseitwillbedistortedthefieldeffect.Modelresultresearchedshowsthatusingtopographicheighttoestimategravityanomaliescanobtainidearesultofgravityfield.ForcheckingtheexactitudeofPrattmodel,thedensityandpropertyofanumberofrocksinhighHimalayahasbeenlisted.Thegravitationofapointlocatedrespec
5、tivelyoutsidecircularcylinderandconicbodyhavebeencalculated.Itshouldbeaddedthatthecrustispossessedofstrength,andthereareanumbersoftopographymasslocatedonit,ifit’sdimensionisreplacedbywavelengthλ,thensomeconclusionscanbegot,whentheλislargerthan1000km,thetopo2graphicmasscangetregionalcompensationwhent
6、heλislessthan75kms,thetopographicmasscan’sgetcompensationi.e.,thecompensationeffectisalmostequaltozero.Keywordswavelength,topography,gravityisostasy践中的检验,他们认为VeringMeneise顾及地壳强度0 引 言[2]的区域均衡模式比较完善.在20世纪70年代,由地形与相应的补偿构成了重力均衡或地壳均Dorman等人提出了实验均衡理论[3],它与上述的区衡,它“无论在地质中还是在地球物理和测地学中都别在于对密度的分布无需作先验的假设,但要求布
7、[1]具有重要意义”.早在19世纪50年代,Pratt和Airy格异常对于地形负荷的响应是线性的,亦即布格异先后对喜马拉雅南侧印度大地测量中的垂线偏差作常乃是响应函数与地形的卷积,他们对每种深度的了分析,认为除了顾及山体的引力外,还必须考虑山密度异常都计算出重力扰动,据估计在50km附近存体密度在垂直方向上的分布,最终使补偿面上达到在20%的过补偿,而这种过补偿大约在400km处被均衡平衡,他们根
