Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dự đoán Địa hình Dựa trên Độ cao Bằng Phương Pháp Địa chất-Địa vật lý
Tóm tắt
Phương pháp địa chất-địa vật lý (GGM) đã được triển khai để xác định độ sâu theo bậc thang 2′ x 2′ trong một khu vực có độ dài 1,6° và độ vĩ 1,0°, nằm ở phía đông của Khu vực Đứt gãy Shackleton trong Eo biển Drake, Nam Cực. GGM đã sử dụng giả định tấm Bouguer để xử lý các bất thường về trọng lực không khí biển được xác định bằng vệ tinh và 6.548 phép đo độ sâu được thực hiện trên tàu từ Viện Nghiên cứu và Phát triển Đại dương Hàn Quốc để cập nhật độ sâu xung quanh khu vực không ghi nhận. Những hạn chế của tấm Bouguer trong việc mô hình hóa tác động của trọng lực ở những vùng có độ dày biến đổi và địa hình độ sâu gồ ghề ở khoảng cách lên tới vài ki-lô-mét đã được khắc phục bằng cách thiết lập độ dày 'điều chỉnh' giúp ổn định các dự đoán của GGM. Các thử nghiệm sử dụng hai phần ba số liệu độ sâu trên tàu để ước tính phần còn lại cho thấy độ dày điều chỉnh đã giảm thiểu các sai số bình phương trung bình xuống còn khoảng 29 m. Mô hình địa hình GGM tối ưu, tôn trọng tất cả các quan sát từ tàu, tương quan rất tốt với các mô hình địa hình phổ biến, mặc dù có sự khác biệt địa phương lên tới vài ki-lô-mét. Sự đơn giản vô cùng trong phân tích của GGM giúp việc cập nhật độ sâu một cách chính xác và hiệu quả khi dữ liệu về trọng lực và phép đo độ sâu mới trở nên sẵn có. Hơn nữa, sự sẵn có của dữ liệu bất thường về trọng lực không khí biển đảm bảo rằng GGM hiệu quả hơn việc đơn thuần suy diễn hoặc nội suy các vùng độ sâu của tàu vào các khu vực chưa được lập bản đồ.
Từ khóa
#Địa hình #Phương pháp Địa chất #Độ sâu đại dương #Trọng lực #Khoảng cách #Mô hình địa hìnhTài liệu tham khảo
Adams, J.M. and Hinze, W.J., The gravity-geologic technique for mapping varied bedrock topography. In Geotechnical and Environmental Geophysics (ed. S.H. Ward) (Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, OK, III, 99–106 1995).
Anderson, G. (1991), Use of the gravity-geologic method: Error propagation and case study, unpublished M.S. thesis, Dept. of Geological Sciences The Ohio State University.
Asgharzadeh, M.F., Von Frese, R.R.B., Kim, H.R., Leftwich, T.E., and Kim, J.W. (2007), Spherical prism gravity effects by Gauss-Legendre quadrature integration, Geophys J Int 169, 1–11.
Barker, P.F. and Burrel, J. (1997), The opening of Drake Passage, Mar Geol 25, 15–34.
Becker, J.J. (2008), Improved Global Bathymetry, Global Sea Floor Roughness, and Deep Ocean Mixing, Ph.D. Dissertation, University of California, San Diego.
Dixon, T.H., Naraghi, N., McNutt, M.K., and Smith, S.M. (1983), Bathymetric prediction from Seasat altimeter data, J Geophys Res 88, 1563–1571.
Fowler, C.M.R., The Solid Earth (2nd Ed.) (Cambridge University Press 2005).
Goodwillie, A.M. and Watts, A.B. (1993), An altimetric and bathymetric study of elastic thickness in the central Pacific Ocean, Earth Planet Sci Lett 118, 311–326.
Heiskanen, W.A. and Moritz, H., Physical Geodesy (W.H. Freeman and Company San Francisco 364p, 1967).
Hsiao, Y.S., Kim, K.B., Kim, J.W., Lee, B.Y., and Hwang, C. (2010), Determination of Density Contrast for Bathymetry Estimation by the Gravity-Geologic Method, J Marine Geodesy (in review).
Ibrahim, A. and Hinze, W.J. (1972), Mapping buried bedrock topography with gravity, Ground Water 10(3), 18–23.
Jeffers, J.D. and Anderson, A.B. (1990), Sequence stratigraphy of the Bransfield Basin, Antarctica, implication for tectonic history and hydrocarbon potential. In Antarctic as an exploration frontier—hydrocarbon potential, geology, and hazards (ed. St. John, B.) Am Assoc Petroleum Geol Stud Geol 13, 13–29.
Jin, Y.K. (1995), Crustal structure of the South Shetland trench and the Shackleton fracture zone off the northern Antarctic Peninsula, Ph.D. Dissertation, Seoul National University, 140p.
Jung, W.Y. and Vogt, P.R. (1992), Predicting bathymetry from Geosat-ERM and shipborne profiles in the South Atlantic Ocean, Tectonophysics 210, 235–253.
Kim, J.W. (1996), Spectral correlation of satellite and airborne geopotential field measurements for lithospheric analysis, In Ph.D. Dissertation (unpubl.), Dept. of Geological Sciences, The Ohio State University, 171p.
Kim, J.W., Doh, S.J., Nam, S.H., Youn, S.W., and Jin, Y.K. (2002), Gravity-Geologic Prediction of Bathymetry in the Drake Passage, Antarctica, Korea Econ Environ Geol, 35(3), 273–284.
Nagarajan, R. (1994), Gravity-geologic investigation of buried bedrock topography in northwestern Ohio, MS Thesis, Department of Geological Sciences, The Ohio State University, Columbus.
NGDC (2008a), Marine trackline geophysics data CD-ROM set and Marine trackline search criteria selection U.S. Dept. of Commerce, NOAA, National Geophysical Data Center, Boulder, http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/gdas/ims/trk_cri.html.
NGDC (2008b), ETOPO1 Global Relief Model, U.S. Dept. of Commerce, NOAA, National Geophysical Data Center, Boulder, http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/das/dsignagrid.html.
ODGS (2003), Shaded bedrock topography of Ohio, Ohio Division of Geological Survey, Map BG-3, 1:500000.
Sandwell, D.T. and Smith, W.H.F. (1997), Marine gravity anomalies from Geosat and ERS-1 satellite altimetry, J Geophys Res 102, B5, 10039–10054.
Sandwell, D.T. and Smith, W.H.F., Bathymetric estimation, in Satellite altimetry and earth sciences (eds. Fu L.-L.and Cazenave A.) (Academic Press, San Diego, 69, pp 441–457 2001).
Sandwell, D.T. and Smith, W.H.F. (2002), Bathymetric estimation from altimetry, In Proceedings of the International Association of Geodesy International Workshop on Satellite Altimetry, September 8–13, Wuhan, China.
Smith, W.H.F. and Sandwell, D.T. (1994) Bathymetric prediction from dense satellite altimetry and sparse shipboard bathymetry, J Geophys Res 99, B11, 21,803–821,824.
Smith, W.H.F. and Sandwell, D.T. (1997), Global sea floor topography from satellite altimetry and ship depth soundings, Science 277, 1957–1962.
Smith, W.H.F. and Wessel, P. (1990), Gridding with continuous curvature splines in tension, Geophysics 55, 293–305.
Strykowski, G., Boschetti, F., and Papp, G. (2005), Estimation of the mass density contrasts and the 3D geometrical shape of the source bodies in the Yilgarn area, Eastern Goldfields, Western Australia, J Geodyn 39, 444–460.