利用重力和磁数据对莫桑比克北部陆上罗武马盆地进行地球物理研究

《Journal of African Earth Sciences》：Geophysical Study of the Onshore Rovuma Basin in Northern Mozambique Using Gravity and Magnetic Data

本研究通过整合地形、重力和磁力数据，采用3D重力反演和2D正演建模技术，系统揭示了罗伏马盆地（RVB）的构造格局与密度差异特征。结果表明NE-SW向构造趋势显著，盆地最大沉积厚度达7km（RVB2区），并发现重力低区与弱磁响应区共存，指示非均质密度结构。该成果为该区油气勘探提供了关键地质依据。

　　在非洲东部的地理格局中，莫桑比克北部的罗武马盆地（Rovuma Basin）因其复杂的地质特征和潜在的能源价值而备受关注。该盆地的形成可以追溯到大约1.65亿年前，当时非洲板块与马达加斯加板块发生裂解，这一过程塑造了盆地的基本构造。作为东非边缘盆地的一部分，罗武马盆地不仅包含了莫桑比克沿海平原和大陆边缘，还与坦桑尼亚和肯尼亚的地质结构有着密切的联系。这一区域的地质演化历史深刻地反映了古大陆的裂解过程，以及随后的构造活动如何影响了沉积盆地的形成与演化。

研究团队通过对地形、重力和磁力数据的综合分析，试图揭示罗武马盆地的地质结构。这些数据的收集和处理是理解该地区地质特征的关键步骤。在研究过程中，团队首先进行了三维重力反演，这一方法能够帮助构建密度对比模型，并估算盆地内沉积层的深度。为了提高模型的精度，研究者选择了三个特定区域（RVB1、RVB2和RVB3）进行反演分析。这种方法不仅有助于识别密度变化的模式，还能揭示不同地质单元之间的边界特征。通过重力数据的分析，研究者能够获得关于盆地内部结构的初步认识，为后续的地质研究奠定基础。

在处理重力数据的同时，研究团队还利用了边缘检测技术和源估算方法，以进一步明确地质边界，并评估地下密度源的分布情况。这些技术的应用使得研究者能够更精确地识别出盆地内的构造特征，特别是那些与地壳变形相关的结构。此外，磁力数据的分析也发挥了重要作用。研究者采用了多种方法，包括垂直导数、水平梯度、倾斜导数、解析信号（ASTA）和欧拉反演，这些方法共同强调了盆地内显著的东北-西南向构造趋势。这种趋势的存在表明，区域性的剪切带和深层断裂对盆地的构造演化产生了深远的影响。这些构造特征不仅反映了盆地的历史演变，也为当前的地质研究提供了重要的线索。

研究者还结合了重力、磁力和正演建模数据，以全面解析研究区域的地下结构。这种多源数据的整合分析方法能够更准确地描绘出盆地的几何形态，并计算出沉积层的深度。特别是在分析重力低值区域与厚沉积序列之间的关系时，研究团队发现这些区域很可能与地壳变薄有关，这可能是由于伸展构造作用所导致的。这一发现为理解盆地的形成机制提供了新的视角，也为未来的资源勘探活动提供了理论支持。此外，重力异常与低磁响应区域的对齐进一步表明，这些区域可能存在非磁性或弱磁性的岩石类型，这与研究者对地层的解释相吻合。

在具体实施过程中，研究团队沿着三个剖面（A-A’、B-B’和C-C’）进行了二维正演建模。这些剖面的选择基于前期重力和磁力数据的分析结果，旨在获取盆地几何结构的详细信息。通过正演建模，研究者能够更清晰地描绘出沉积层的分布情况，并确定其厚度范围。研究结果显示，罗武马盆地的沉积层厚度在4至6公里之间，某些区域甚至可能达到7公里。其中，RVB2区域以及B-B’剖面所经过的地带显示出最大的沉积厚度，这一特征为该区域的油气富集潜力提供了有力的证据。这种地质特征不仅表明了盆地的构造复杂性，也暗示了其在能源开发中的重要性。

研究团队的成果表明，罗武马盆地的地下结构具有显著的非均质性，这种非均质性可能与区域性的构造活动密切相关。通过重力和磁力数据的综合分析，研究者能够识别出盆地内部的密度变化模式，并进一步推测其地质演化过程。这种研究方法不仅提高了对盆地结构的理解，也为未来的地质调查和资源勘探提供了新的工具和思路。尤其是在重力数据与磁力数据的结合分析中，研究者发现了一些重要的地质线索，这些线索可能与盆地内的构造活动、沉积过程以及潜在的能源资源分布有关。

此外，研究团队还注意到，尽管罗武马盆地的地质研究已有一定的进展，但仍然存在一些研究空白。例如，关于盆地密度对比模型、沉积层厚度以及地下结构的具体研究仍然较少。因此，这项研究的意义在于填补这些空白，为未来的地质研究提供更加全面和精确的数据支持。通过采用先进的重力反演技术和正演建模方法，研究者能够更深入地探讨盆地的构造特征，并为该地区的能源开发提供科学依据。

在地质演化的历史背景下，罗武马盆地的形成与古大陆的裂解过程密切相关。这一区域的地质特征不仅反映了其复杂的构造历史，还揭示了地壳运动对沉积盆地的影响。通过重力和磁力数据的分析，研究者能够识别出盆地内部的密度变化模式，并进一步推测其构造演化过程。这种研究方法为理解盆地的形成机制提供了新的视角，也为未来的资源勘探活动提供了重要的理论支持。

研究团队的工作还强调了地球物理方法在地质研究中的重要性。重力和磁力数据的获取与处理不仅成本较低，而且能够提供关于地壳结构和沉积层厚度的重要信息。这些数据的分析结果表明，罗武马盆地的地下结构具有显著的非均质性，这种非均质性可能与区域性的构造活动密切相关。通过结合重力、磁力和正演建模数据，研究者能够更全面地描绘出盆地的几何形态，并为该地区的能源开发提供科学依据。

在当前的能源开发背景下，罗武马盆地的地质研究具有重要的现实意义。该区域的油气资源潜力已经引起了广泛关注，特别是在2010年，Anadarko石油公司宣布在罗武马盆地的Area 1地区发现了重要的天然气储量。这一发现不仅标志着莫桑比克在海上油气资源勘探方面取得了突破，也为该地区的经济发展提供了新的机遇。此外，研究团队还提到，该地区的油气资源可能与盆地内的构造活动和沉积过程密切相关，因此，进一步的地质研究对于理解这些资源的分布和形成机制至关重要。

研究团队的工作还强调了跨学科合作的重要性。在分析罗武马盆地的地质特征时，研究者不仅需要掌握地球物理技术，还需要结合地质学、构造学和沉积学等多方面的知识。这种跨学科的研究方法有助于更全面地理解盆地的地质演化过程，并为未来的资源勘探活动提供更加科学的指导。此外，研究团队还提到，一些先前的研究已经对罗武马盆地的地质特征进行了探讨，但这些研究往往集中在特定的地质单元或构造特征上，缺乏对整个盆地结构的系统性分析。

通过这项研究，研究团队希望为罗武马盆地的地质结构提供一个更加精确和全面的模型。这一模型不仅能够帮助理解盆地的构造演化过程，还能够为未来的能源勘探活动提供重要的参考依据。此外，研究团队还指出，罗武马盆地的地下结构可能与区域性的地壳运动和构造活动密切相关，因此，进一步的地质研究对于揭示这些过程的机制具有重要意义。这些研究结果不仅有助于提高对该地区的地质认识，还能够为相关的能源开发和环境保护提供科学支持。

总之，罗武马盆地的地质研究是一项具有重要意义的工作。通过综合运用重力、磁力和正演建模等地球物理方法，研究团队能够更深入地理解该地区的构造特征和沉积过程。这些研究结果不仅揭示了盆地的地下结构，还为未来的能源勘探活动提供了重要的理论支持。在当前全球能源需求日益增长的背景下，罗武马盆地的地质研究不仅具有学术价值，还具有重要的现实意义。通过进一步的地质调查和研究，该地区的能源潜力有望得到更充分的开发和利用。