Abstract It is accepted that gravity inversions are non-unique and that multiple models will fit the data equally well. Over sedimentary basins, this implies that gravity anomalies can be equally well explained by sedimentary strata with constant densities over a highly heterogeneous basement, or by highly heterogeneous sedimentary strata over a constant density basement. While both scenarios minimise the difference between the predicted and observed gravity signal, neither are geologically plausible. In this work, we explore stratigraphic modelling as a new parameterisation for gravity models. By using a process-based numerical simulation to generate the sedimentary basins' density models we seek to focus only on geologically plausible models. We then study the variability of the sedimentary strata's gravity response (i.e. the range of possible geophysical signatures) to stratigraphic parameter changes. Results from a study of a 2D section in the Northern Carnarvon basin (the northwest shelf of Australia) emphasize that even when the stratigraphic models are trialled using a wide range of input parameters, the simulated gravity response still has a limited variability when compared to model results generated using other parameterisations. Lastly, our results provide insights into the global sensitivity of the gravity response, highlighting the sedimentary and stratigraphic parameters that most affect the geophysical signal, allowing for a discussion of the geologic and stratigraphic controls of the sedimentary basin's gravity response.

中文翻译：

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使用正向地层模型了解沉积盆地的重力响应变异性

摘要 重力反演是非唯一的，并且多个模型将同样很好地拟合数据，这一点已被接受。在沉积盆地上，这意味着重力异常可以通过高度非均质基底上的恒定密度沉积地层或恒定密度基底上的高度非均匀沉积地层来解释。虽然这两种情况都最大限度地减少了预测和观察到的重力信号之间的差异，但在地质上都不合理。在这项工作中，我们探索地层建模作为重力模型的新参数化。通过使用基于过程的数值模拟来生成沉积盆地的密度模型，我们试图只关注地质上合理的模型。然后我们研究沉积地层重力响应的变异性（即 可能的地球物理特征的范围）到地层参数变化。对北 Carnarvon 盆地（澳大利亚西北大陆架）二维剖面的研究结果强调，即使使用各种输入参数对地层模型进行试验，与模型相比，模拟的重力响应仍然具有有限的可变性使用其他参数化生成的结果。最后，我们的结果提供了对重力响应的全球敏感性的见解，突出了对地球物理信号影响最大的沉积和地层参数，允许讨论沉积盆地重力响应的地质和地层控制。对北 Carnarvon 盆地（澳大利亚西北大陆架）二维剖面的研究结果强调，即使使用各种输入参数对地层模型进行试验，与模型相比，模拟的重力响应仍然具有有限的可变性使用其他参数化生成的结果。最后，我们的结果提供了对重力响应的全球敏感性的见解，突出了对地球物理信号影响最大的沉积和地层参数，允许讨论沉积盆地重力响应的地质和地层控制。对北 Carnarvon 盆地（澳大利亚西北大陆架）二维剖面的研究结果强调，即使使用各种输入参数对地层模型进行试验，与模型相比，模拟的重力响应仍然具有有限的可变性使用其他参数化生成的结果。最后，我们的结果提供了对重力响应的全球敏感性的见解，突出了对地球物理信号影响最大的沉积和地层参数，允许讨论沉积盆地重力响应的地质和地层控制。与使用其他参数化生成的模型结果相比，模拟的重力响应仍然具有有限的可变性。最后，我们的结果提供了对重力响应的全球敏感性的见解，突出了对地球物理信号影响最大的沉积和地层参数，允许讨论沉积盆地重力响应的地质和地层控制。与使用其他参数化生成的模型结果相比，模拟的重力响应仍然具有有限的可变性。最后，我们的结果提供了对重力响应的全球敏感性的见解，突出了对地球物理信号影响最大的沉积和地层参数，允许讨论沉积盆地重力响应的地质和地层控制。