西南喀麦隆构造单元与地壳厚度变化的卫星重力与地震数据再评估

研究人员针对西南喀麦隆地质数据匮乏的问题，通过创新性边缘检测技术（如AS、TDR、IL等）分析重力数据，首次绘制了Ebolowa伪岩溶环形网络，揭示了Kribi-Campo断裂（KCF）的南北延伸及其作为刚性地核与活动带过渡带的作用，并结合地震数据估算莫霍面深度（34.5–45.9 km），为区域构造模型修订和未来地质研究提供了重要依据。

　　

喀麦隆西南部作为非洲刚果克拉通（CoC）与泛非造山带（PAFB）的交界区域，长期面临地质构造认知不足的挑战。该区域复杂的构造历史——从太古宙克拉通稳定到新元古代碰撞造山，再到白垩纪大西洋裂解——留下了多期次变形痕迹。然而，传统地质调查受限于热带雨林覆盖和野外数据稀缺，难以揭示深部构造特征。更关键的是，作为西冈瓦纳大陆拼合的关键部位，该区断裂系统（如Kribi-Campo断裂KCF）如何协调克拉通与活动带的相互作用，仍是未解之谜。

为解决这些问题，研究人员利用XGM2019e_2159卫星重力模型和非洲阵列地震数据，采用多尺度边缘检测技术（包括解析信号AS、倾斜角TDR及其水平梯度TDR_THDR、改进逻辑滤波IL等8种方法）系统解析了重力异常场。通过谱分析分离区域与剩余异常，并基于Parker-Oldenburg迭代反演算法估算了莫霍面深度，最终发表在《Journal of African Earth Sciences》。

关键地质单元的重力响应
海岸带沉积盆地显示-60 mGal的自由空气负异常，反映厚层低密度沉积；而Ntem复合体呈现+48 mGal正异常，对应太古宙高密度TTG（英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩）岩套。Nyong复合体-66 mGal的布格异常揭示其作为古元古代活动带的过渡属性，而Yaoundé域-85 mGal异常印证了泛非洲期地壳增厚。

构造边界精细刻画
IL滤波首次完整揭示了Ebolowa伪岩溶环形网络，串联Mbilibekon和Mfuda洞穴，证实其为受断裂控制的喀斯特系统。KCF被明确为南北向延伸的双支断裂：西支切入大西洋洋壳，东支沿刚果克拉通东缘展布，构成克拉通与泛非带的力学过渡带。

莫霍面深度变化
反演结果显示海岸带莫霍面最浅（34.5 km），向Ntem复合体逐渐加深至45.9 km。AA'剖面揭示从海岸到Yaoundé域的地壳厚度梯度变化（35→44 km），与地震接收函数结果误差<2 km，验证了重力反演的可靠性。

这项研究通过多方法融合，重新定义了西南喀麦隆的构造架构：KCF作为刚性克拉通与塑性造山带的转换边界，其双支结构控制着大西洋被动陆缘与内陆克拉通的差异演化；Ebolowa网络的发现为理解长期构造-岩溶耦合提供了新案例。该成果不仅为西非克拉通演化模型补充了关键约束，其高精度边缘检测方法体系更可推广至全球类似构造混杂区的解析。