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中国地球物理学会第二十九届年会

中国地球物理学会第二十九届年会

  • 召开年：2013
  • 召开地：昆明
  • 出版时间： 2013-10-13

主办单位：中国地球物理学会

会议文集：中国地球物理学会第二十九届年会论文集

会议论文

热门论文

全部论文

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共904条结果
  • 摘要：为解决煤田自燃火区燃烧中心及其范围的精确探测，将高分辨地电阻率法和小线圈-中心探头装置瞬变电磁法结合起来，形成综合电磁探测方法，以满足既经济又精确探测的需要。近几年在这方面进行了探索性的工作，做了大量研究与实践，并在煤田自燃火区、老窑采空区探测中取得了较好的探测效果。
  • 摘要：煤矿井下三维电磁法勘探建立在全空间可控源音频电磁法的理论基础上，采用透视的方法探测煤层底板下方的含/导水低阻异常。为了实现煤矿井下三维电磁法勘探的数值模拟，首先根据麦克斯韦尔方程组和相关电磁理论推导低频交变电磁场满足的边值问题，将总场分解为一次场和二次场，进一步获得二次场满足的边值问题。接下来推导全空间水平均匀分层介质中电偶源所激发电磁场的解析解，将其作为一次场，采用改进后的快速汉克尔变换实现一次场解析解的数值计算。针对二次场边值问题，在三维非均匀网格上采用交错网格有限差分法进行离散，利用电场分量和磁场分量间的关系式，通过数学代换获得未知量仅包含磁场分量的大型线性方程组;对离散所得的大型线性方程组采用双共轭梯度稳定解法进行求解，在迭代求解的过程中应用散度校正来提高数值解的精度;最后根据所得的磁场分量计算电场分量，并将二次场与一次场叠加获得总场，进一步根据总场计算广域视电阻率，根据广义视电阻率分析频率与探测深度的关系。
  • 摘要：在矿井工程中，瞬变电磁探测深度主要与地层视电导率和最小可分辨电压有关，最大探测深度与线圈发送磁矩、覆盖层电阻率及最小可分辨电压有关。在覆盖层条件一定的情况下，瞬变电磁探测深度只与仪器最小可分辨电压和发射线圈磁矩有关。最小可分辨电压与仪器本身性能有关，暂不作讨论，发射线圈在等周长的情况下，可以求得圆形线圈和方形线圈发射磁矩。在相同的探测深度，圆形框具有明显强的信号;当信号强度随着深度衰减到被噪声湮没而不能被识别时，圆形框的深度明显大于方形框;圆回线和等效面积的方形回线在中心点激发的一次场具有很好的对应，二者之间的相对误差较小，可以满足实际观测的误差要求。因此，在地形较好的地区，瞬变电磁法完全可以考虑采用圆形回线来代替方形回线，以达到更好的探测效果。
  • 摘要：超前查明巷道迎头前方隐伏赋水构造,对于煤矿巷道的安全掘进有着非常重要的意义.本文采用多匝重叠小回线装置和扇形扫描探测技术,在井下巷道迎头位置进行了超前探测,综合矿井水文地质资料分析,圈定出巷道迎头前方岩层中的低阻异常区.经过后期钻孔验证,探测结果与实际地质情况基本吻合.结果表明,矿井瞬变电磁法探测巷道迎头前方隐伏赋水构造行之有效.
  • 摘要：乐山—龙女寺古隆起位于四川盆地中西部,是受基底隆起控制的继承性古隆起,现为地势西高东低的巨型不规则鼻状构造.震旦系到中三叠统以海相沉积的碳酸盐岩为主.经钻探证实该区地层剥蚀较多,二叠系直接覆盖于寒武系及震旦系之上.该区主要储集岩为上震旦统灯影组风化壳岩溶型白云岩,孔洞缝发育,基质低孔低渗,局部发育优质储层.主要烃源岩为上寒武统筇竹寺组黑色泥页岩及灯影组藻白云岩. 上震旦统灯影组储集层中存在着大量的有机包裹体，它们主要分布在储集层孔洞缝中所充填的三期矿物或脉体中。根据包裹体流体类型的不同，可以将研究区包裹体划分为盐水包裹体和有机流体包裹体。储集层中与有机包裹体同期的盐水包裹体的均一温度，反映了储集层油气运聚时的温度。由于四川盆地埋藏历史是先沉降后抬升，在某一时期的深埋阶段和抬升阶段的地质温度是相同，而且都表现为高温的气烃或盐水气烃包裹体，仅靠包裹体均一温度难以区分出这两期充注，将均一温度和盐度进行交会，可将这二者分开。
  • 摘要：本研究通过拉萨地块林周盆地晚白垩世火山岩-沉积岩剖面开展古地磁和同位素年代学研究，拟通过沉积岩和火山岩的对比研究，获得可靠的晚白垩世古地磁数据，重建欧亚大陆最南缘(拉萨地块)相应的古地理位置，探讨印度/欧亚大陆碰撞过程及引起的构造缩短量。实验测试结果表明:火山岩和沉积岩的高温特征剩磁分量在95%置信水平下通过了褶皱和倒转检验，表明它们代表了岩石形成时的原生剩磁。层面坐标下平均的火山岩特征剩磁方向为DS=16.2°,IS=31.1°,κS=30.7,α95=8.9°,N=10;红层的特征剩磁方向为DS=12.7°,IS=32.1°,κS=37.6,α95=8.0°,N=10，可以看出以上红层和火山岩的磁倾角值在古地磁误差范围内并没有明显差别，说明研究区红层记录的磁倾角相对火山岩的古地磁结果不存在磁倾角偏低现象，这一研究结果表明拉萨地块晚白垩世时期的古纬度为11.0±5.3°N。对比印度板块、欧亚大陆晚白垩世古地磁极，研究地区相对印度板块晚白垩世以来4500±760 km的构造缩短，相对欧亚大陆晚白垩世以来1660±640 km的构造缩短，结合已有的第三纪古地磁结果，认为欧亚大陆南缘(拉萨地块)白垩纪-第三纪时期一直处于北纬11~15°N低纬度位置，并未发生明显的纬向运动。
  • 摘要：本研究对祁连盆地内红崖剖面展开高精度磁性地层学研究，辅以沉积学和岩石地层学方法，建立该盆地沉积的年代框架，揭示祁连盆地的演化历史，进而探讨祁连山隆升的机制。红崖剖面位于祁连县以西，八宝河祁连县段以北。该沉积底部为大套紫红色砾岩沉积，砾石磨圆较差，局部夹砂岩条带;其上为杂色泥岩层，夹薄层砂岩;中部为砾石层与杂色泥岩层互层;上部主要以泥岩为主，夹有薄层砾石层，外观呈斑马纹层理，1:20万地质图(1968)中在该段地层里发现了可能是晚白垩纪的恐龙化石及软体动物化石;顶部仍以杂色泥岩为主夹砾石条带，但随着沉积变年轻，砾石层逐渐增厚。顶部地层产状发生明显变化，可能与下伏地层存在不整合接触。除顶部地层外主体剖面基本为连续沉积。该套沉积记录了由盆地形成初期的冲积扇相，到湖湘，进而到冲积扇相与湖湘交互的沉积环境，最后再向湖相环境过渡的全过程。磁性地层结果显示厚1300m的红崖剖面只记录了一个正极性带，结合化石记录，推断该正极性带可能对应于白垩纪超静磁期的晚期，即该套地层的沉积时代应属于晚白垩纪。依据该古地磁结果，推断祁连山至少在晚白垩纪就已隆起成山，否定了全湖模型，但是要获得祁连山隆升的机制，还需要开展更多的研究。
  • 摘要：本研究在对亭沟剖面对出露约730米的第三纪河湖相沉积进行了古地磁采样。剖面下部374 m地层为野狐城组，主要是泥岩与砂岩互层，并含大量石膏层;上部359.3 m为咸水河组，主要为泥岩，偶夹砂岩层。共采集古地磁样品2700块，用热退磁方法和超导磁力仪测量其特征剩磁，与标准极性柱对比，并与生物地层学相结合，得到兰州盆地对亭沟剖面的年代约为42-18 Ma，即晚始新世至早中新世。石膏层最初出现的时间约为42 Ma，这可能是兰州盆地由深湖沉积向浅盐湖转变的结果，标志这气候干旱化的开始。石膏层消失的年代大约为34 Ma，这可能是由于气候变干，周围河流对该盆地盐类补给不足造成的。这一时期恰为始新世-渐新世(E/O)转型期，标志着兰州盆地的又一次干旱化加剧过程。31 Ma以后，逐渐出现哺乳动物化石，如早渐新世晚期的南坡坪动物群，晚渐新世的峡沟动物群，早中新世的兰州动物群、庙嘴子动物群、张家坪动物群和对亭沟动物群。rn 全球深海氧同位素结果表明，在始新世大暖期(~52-50 Ma)与E/O气候转型期(34 Ma)之间，氧同位素值逐渐升高，温度逐渐降低。兰州盆地石膏层出现的时间约为42 Ma,这可能是在全球变冷变干的背景下，干旱化累积到一定程度的结果。34 Ma的E/O气候转型期与全球深海氧同位素值可以对比，海陆记录具有一致性，因此是全球气候干旱化的一个响应。
  • 摘要：本文使用新疆地震台网的宽频带近震波形数据和IRIS的远震波形数据，用CAP方法反演了新源Ms6.6级地震及其较大余震的震源机制解和深度，同时使用远震深度震相pP确认了主震的深度的可靠性。本文还利用双差相对定位方法获得了相对精确的地震序列空间分布信息，进而判断出此次地震的实际破裂面。根据这些结果讨论了该地区的活动构造特征，为该地区的地震危险性分析提供参考。
  • 摘要：华北陆块是中国最古老的板块之一,该区域活动断裂发育,现代构造活动强烈,区内分布有总体走向NNE向的郯庐断裂带,NNW向的张家口—渤海断裂带,NNE向的唐山—磁县断裂带等.华北地区地震活动频繁、地震灾害较严重,自有史记录以来该区内共发生6.5级以上的地震约49次,其中,仅在1966～1976十年间就有邢台、渤海、海城和唐山4次大于7级的强震发生,其地震危险性一直为地震学家所关注.因此,研究华北地区精确的地震定位对于探讨该地区的地震活动特征、防震减灾及保障区域经济发展等具有重要的意义.rn 本文的研究工作使用考虑了介质横向不均匀性的三维速度模型，加入精度更高的波形互相关技术校正后的地震对走时差，重定位后获得了更高精度的震源分布图像，研究结果表明该地区重定位后的地震震中分布呈现更加明确的条带状分布图像，并集中在相应的断裂带内，显示出地震活动与活动构造的密切关系。特别是在新河断裂带，震中更加集中地收缩在断层带两侧，对于其下方分布的两条不同深度的地震带究竟是两条隐伏断裂还是介质软弱的低速体取得了进一步的研究结果。
  • 摘要：本文对1993-1994年中国地质大学(武汉)在羌塘地块中部采集的三条南北向的宽频大地电磁剖面进行重新处理和解释，以对羌塘地块中部的深部电性结构有更加全面的认识。通过Bahr和G-B分解法证明羌塘地块地下电性结构满足二维反演条件，最终采用REBOCC法对TM模式的视电阻率和相位数据进行二维反演。反演结果显示，羌塘地块之下存在大规模的高导异常，综合其他地质和地球物理资料结果，认为羌塘地块之下高导层是由于深部软流圈上涌引起壳慢温度升高，最终导致部分熔融的发生。对比本文中的高导异常和Bai(2010)在高原东南部观测到的高导异常，无论在空间分布与规模还是在电阻率幅值大小上都具有很高的相似性，认为在羌塘地块中部存在沿金沙江缝合带向东挤出的物质流通道，并向东与Bai(2010)在高原东南部观测到的物质流通道相接，为高原中西部物质向东挤出的主要通道。另外根据三条剖面的不同电阻率特征，支持航磁数据结果显示的高原中部90°E附近存在深部隐伏古断裂的观点，认为地慢岩浆沿古断裂带上涌并为向东的地壳流提供物质补充，为维持自渐新世以来不断俯冲的印度岩石圈和不变的岩石圈厚度之间的平衡发挥作用。
  • 摘要：近年来海洋可控源电磁法(CSEM)在海底探测中的应用成为国际上研究的热点.CSEM己被用于大洋地壳研究、海底沉积物分布调查和海底矿产资源勘探,并在深海油气勘探中取得了显著成效.本文采用自适应有限元法实现频率域二维正演模拟,模拟不同油气藏模型,给定储层模型不同的物性参数,结合孔隙度与电阻率之间的关系,模拟不同参数情况下,海洋可控源(CSEM)中不同油藏模型的电磁场响应特征,总结规律,为海洋油气勘探提供基础的理论依据.rn 对于同一油藏模型，进行了不同参数的正演模拟。通过对不同孔隙度，以及空隙中流体性质的不同对比发现，所得到的背斜油藏模型所对应的电磁响应特征有着一定的差异。
  • 摘要：本文研究了非结构化三角单元的全自动网格剖分及优化方法,通过Delaunay三角化方法对单元进行编号,边交换法对破坏边界进行恢复,Laplacian修匀方法对网格进行优化,实现了单元属性自动添加,节点的自适应加密等算法,整个前处理过程全自动化,大大增强了程序通用性.对于可控源2.5D有限元正演问题,采用总场的求解策略,对电场和磁场耦合的频率域微分方程,采用线性插值法将连续函数的微分离散化,求得波数域场值后,进行傅里叶反变换,即得其空间域响应.对有限元计算结果,采用h‐型自适应策略,通过SPR进行后验误差估计,基于误差平均分布准则自适应控制加密过程与网格自适应改进.最后通过均半空间模型对程序的正确性和有效性进行了验证.
  • 摘要：北京地区是中国的政治、经济和文化中心,同时也是地震灾害的多发区域.因此,研究北京地区更为精细的地下结构,对于认识赖以生存的环境、有效抵御地震灾害具有非常重要的意义.结合王峻等(2009)利用首都圈数字地震台网得到的固定台站的结果，本研究综合得到了北京地区的地壳厚度和泊松比的精细分布。结果表明，北京地区台站下方的地壳厚度为29km-39km，平均厚度34km，整体趋势为西部厚、东部薄，这种变化反应了大陆地壳向海洋地壳过渡的地壳厚度减薄的一般规律，但在小区域上呈现出起伏变化，本研究对于这种小区域的变化给出了更为精细的结果;台站下方的泊松比在0.19-0.33之间变化，存在一个NW向的泊松比高值带。对于地壳物质，泊松比在0.26至0.28之间应岩石组份的中度组份，小于0.26为长英质，大于0.28为铁镁质，一般认为地幔物质侵入造成的地壳增生往往会伴随着泊松比的增大，而较小的泊松比则可能和地壳后期的改造密切相关。
  • 摘要：本文利用高阶地磁场模型研究了川滇地区地壳磁场空间分布特征，探索磁异常与地质构造的关系，其中包括磁异常强弱过渡带与断裂带的对应关系，造山带、盆地和破碎带的磁异常特点。重点考察垂直分量△Z及其梯度的空间分布和高度衰减特征，不同波长成分对总体磁异常的贡献。并与地震波速度异常、重力异常和岩石圈热结构等地球物理场相比较，揭示磁异常与地壳结构的联系。
  • 摘要：本文利用地磁场模型POMME6.2，计算了中国南海地区(106°E~121.9°E,2°N~23.9°N)地壳磁场总强度(ΔF)，包括地表和地表以上不同高度(15km,25km,5Okm,100km和200km)磁异常，绘制磁异常分布图。分析磁异常分布特征、磁异常与主要断裂带和盆地的联系。
  • 摘要：本文着重采用GGP推荐的基于Banka and Crossley(1999)提到的计算长周期地震频段(200s-600s)背景噪声水平的方法，研究拉萨台站在该频段的背景噪声水平。以拉萨台2012年原始1s未修正重力观测数据为例，对每一天的数据按以下方法步骤进行处理。利用Tsoft软件对原始重力和气压数据进行格值标定；利用Tsoft软件修正标定后的气压数据中的尖峰、地震自由振荡、间断和阶跃，避免影响后续重力数据分析；利用Tsoft软件扣除拉萨台合成重力潮信号，然后利用大气导纳值-0.3微伽/毫巴扣除气压影响；减去9阶多项式，以改正仪器漂移和消除残余潮汐信号；对经过以上处理的每天的重力残差信号，计算RMS，并选出RMS最小的5天，用来代表该年地震背景噪声最小的5天；对以上5天中每天的重力残差信号进行FFT变换，获取振幅谱；计算5天的平均振幅谱；计算以上得到的平均振幅谱对应的功率谱;计算200s-600s的平均功率谱密度和SNM。
  • 摘要：在本文中用五种不同的断层面滑移模型针对芦山地震进行了强地面运动的模拟，对比模拟结果认为王卫民模型结果以及张勇模型结果与强地面运动结果符合最好，而用王卫民模型参数(如)加以限制的k平方滑移模型和裂纹模型在一定程度上也能够准确反应强地面运动的水平，这说明在利用数值模型进行强地面运动模拟式必须依据准确有效的断层面滑移模型，如果断层面模型选取不当极有可能对最终的模拟结果差生一定偏差。
  • 摘要：汶川地震发生于2008年5月12日,震中位于龙门山断裂的中段,震源深度14km(中国地震台网中心),破裂延着北东走滑、西部倾斜的龙门山逆冲断层带向前扩展.地震引起的地壳深部的岩石破裂长达300多公里.汶川地震发生五年后,2013年4月20日8点2分46秒,中国四川省雅安市芦山县(30.3°N,103.0°E)发生了M7.0强震,震区发生大面积的滑坡和建筑物损毁.地震定位和震源机制结果显示该地震是发生在龙门山断裂带上的又一次逆冲型地震,也是汶川地震后发生在龙门山断裂带上最强的一次地震.rn 对于雅安地区，MS8.0汶川地震后库仑应力增加了O.1MPa。从1970年到2008年，发生了20次4.0级以上地震，其中仅发生一次大于6.0级的地震。那么根据背景场地震活动性速率公式可以得出，发震断层的余震持续时间对于发震概率的影响并不大，而受到扰动之后的几年内发震概率的增幅较快。M7.0芦山地震发生在汶川地震后近五年，而由于受汶川地震的影响，雅安地区此时发生6.0级地震的概率已经增加到25%-30%。
  • 摘要：对2004年和2005年苏门答腊两次M≥8.0地震前后CO总量、近地面(1000hPa)CO体积分数和O3总量的高光谱气体地球化学信息与地面观测数据的相关性进行了验证.结果表明两次大地震前均出现了CO和O3异常.CO总量和近地面体积分数与地面观测结果显著正相关且近地表CO体积分数与地面观测数据之间的相关系数低于CO总量与地面观测数据之间的相关系数,表明孕震应力场作用下地下气体的逸散是CO的主要来源,大气中的化学反应对CO异常起着次要作用.O3地面观测结果与卫星观测结果呈正向相关关系,表明地震前O3异常主要归因于地震前地下逸出的气体在大气中的化学反应.地面数据和卫星数据变化趋势一致,表明利用卫星数据提取的两次地震前后气体地球化学异常信息是可靠的.
  • 摘要：地震勘探在石油物探中占有重要的地位,但随着地震勘探环境的复杂性日益增加,地震资料中也常常含有许多随机噪声,如微震、背景干扰等,这些随机噪声的存在将极大地降低地震资料的信噪比,并严重影响地震资料的后续处理流程以及地震剖面解释的准确性,因此地震随机噪声的压制显得尤为关键.本文在对常见随机干扰压制方法进行归纳和总结的基础上,重点研究了KL变换,F-X域预测滤波和小波变换三种压制随机噪声的方法,分析了各种方法的优缺点,并针对以上方法分别进行了合成数据和实际数据的测试,并在F-X域预测滤波中基于AR模型方法的基础上进行了改进,最后指出了地震随机噪声压制方法需要进一步研究的方向.
  • 摘要：反演的目的是要将地上接收到的信息转换成地下的属性,进而得到地下的分布情况.反演的方法有很多,可分为确定性反演和不确定性反演.确定性反演主要以稀疏脉冲反演为代表,不确定性反演则主要以随机反演为代表.本文主要研究的是不确定性反演中的地质统计学反演方法.rn 将序贯高斯模拟和地震反演相结合便可实现地质统计学的序贯高斯反演过程，具体实现过程为:(1)模拟前将原始数据做正态变换;(2)随机访问一道地震数据，在该道内随机访问所有的待模拟节点;(3)在每个节点处保留一定数量的邻域条件数据(包括原始的转换数据和先前模拟的网格节点值)，应用克里金法和变差函数模型整合地震数据，得到克里金均值和方差，建立高斯条件累积分布函数;(4)从CCDF中随机获取一个值作为该节点的值，并在模拟下一个节点时将该节点的值作为已知条件;(5)返回步骤(3)直到访问完该道内所有的点;(6)将模拟完成的道与了波褶积，并与原始零炮检距剖面中对应的道对比，输出残差满足精度要求的道。对于不满足精度要求的道进行多次迭代重新模拟，直到满足精度要求(或者达到一定的迭代次数上限);(7)进行下一个随机位置的地震道模拟，最终完成整个区域的模拟;(8)将数据变换到原始空间。
  • 摘要：本研究收集了2011年08月至2012年08月期间流动台站记录的ML1.5级以上地震的波形数据资料，应用基于川滇地区三维走时表的地震分析软件处理了1593个地震事件。利用赵大鹏教授提出的走时层析成像方法，对滇西地区的速度结构进行研究。地壳一维速度结构根据人工地震测深结果，以及反演结果进行调整。反演结果表明，红河断裂带中段的弥渡至红河一带具有高速的地壳结构，与其东侧的楚雄一建水断裂及洱源至弥渡一带的红河断裂带北段的中地壳低速异常存在明显差异。历史地震数据表明红河断裂带中段的地震活动性较弱。红河断裂带中段的弥渡至红河一带具有高速的地壳结构以及较弱的地震活动性，表明该区现阶段可能处于闭锁状态。金沙江-红河断裂带是川滇块体重要的南部边界，作为块体间重要的构造边界带，应是未来重点监测地段之一。位于金沙江-红河断裂以北的攀枝花附近的高速异常从地表可一直延伸至中地壳，并在中下地壳深度，与滇西北地区的高速异常形成大范围的高速块体。推测这一高速异常体对青藏高原物质向南逃逸起到一定的阻挡作用，可能是导致川滇活动块体北部次级块体快速抬升的重要因素。位于金沙江-红河断裂以南的腾冲、保山地块在下地壳表现为明显的低速异常。该区地处印度板块向欧亚板块东向碰撞俯冲的交界带，结合区域层析成像和全球层析成像的研究结果揭示了腾冲附近区域地慢低速异常可延仲至300km深度，考虑到该区是中国大陆热流值最高的区域，平均值高达100 mW/m2，推测该低速异常与印度板块东向俯冲引起的地慢热物质上涌有关。
  • 摘要：本研究采用统计学的方法在已有的俯冲带内双地震的研究基础之上，对俯冲带的地震各向异性与相关的俯冲参数之间的关系进行初步的研究。rn 在多个板块相互作用的地区地震各向异性变化范围比较大，比如在伊豆-小竿原地区，这一俯冲带恰好在三联点，这可能是由于板块之间相互作用的复杂性引起的;在间断面处分裂时间有明显减小的趋势;分裂时间大多在3s之内，较大的分裂时间只存在于较少的地区。对于快波偏振的方位可能与板块的运动方向和受力情况有密切的关系;而对于延迟时间，可能与俯冲范围内的各向异性矿物的空间分布和岩石的年龄有关。进一步讨论对于不同俯冲角、不同俯冲速率、不同俯冲板片的海洋年龄与板片厚度、板片前进与后撤等对地震各向异性的影响。地震各向异性的不同可以反映出俯冲板块运动的不同，这对于理解板块动力俯冲过程的机理问题有重要意义。
  • 摘要：重力台站中常见的弹簧重力仪在观测记录中,存在仪器漂移问题,特别在较长观测时间序列上,仪器的漂移多呈现复杂的非线性特征.但是,在短时间内仪器弹簧的漂移具有良好的线性特征,可以视为线性漂移.基于此,设计一个滤波器,即在同一位置布设两台重力仪获得连续重力记录,通过算法处理分离仪器的漂移,获取重力非潮汐量.将此方法称为线性相似滤波法.研究表明，线性滤波法基于两个假设对重力序列处理分析，算法从理论和实现上均可行。同一个位置两台重力仪的观测数据这一要求较为苛刻，但若放宽至同一区域如1Okm范围内则不难满足(如白家疃台站);线性滤波方法对测设数据的处理结果表明，该方法能有效获取测试数据中的漂移成分，但在重力变化成分上有一定掩盖，还需要改进算法继续测试;同时需要进一步对实际重力观测序列进行验证。
  • 摘要：本文给出了三维重力梯度张量反演的目标函数的构建及其约束反演方法，试验了基于深度加权函数的ART重力梯度张量各分量及其全张量反演算法，其操作简单，收敛速度快，耗时短，可用于数据量较大的反演计算。重力梯度张量密度反演计算中，深度加权函数的加入，能够很好的防止聚焦反演将绝大部分异常源向表层附近聚合。在没有其他先验信息限制的情况下，深度加权是反演方法中很重要的影响因子。ART算法的采用，可避免稀疏矩阵求逆和大量矩阵相乘计算，有效减小内存，提高收敛速度。模型的结果为以后在实际问题中的应用奠定了很好的基础。
  • 摘要：本次研究主要通过对储层中有机包裹体发育丰度、成熟度和残留烃类的分析，初步判断油气的运移途径和方向及可能的聚集区。研究表明，油气的运移成藏规模与有机包裹体丰度存在相关性，油气的成熟度则可以通过有机包裹体的荧光特征来反映。同时，实践证明任何地球化学分析方法都不能脱离研究区的地质背景，单一应用某种方法来判别油气运移路径往往是不够准确的，应根据各种方法的适用性，综合运用多种技术方案，以得到最佳的研究效果。
  • 摘要：作为盆地流体的"活化石",流体包裹体不仅能反映盆地流体的物理性质和化学组成特征,而且还记录了其生成、运移和聚集成藏以及晚期调整的整个演化过程.随着分析测试技术的不断发展和完善,流体包裹体的成分分析正逐渐成为油藏地球化学研究中的一项不可或缺的分析技术.近年来,激光拉曼分析技术在微区分析上所显示的高精度、原位、无损和方便快捷的特点,使之成为测定单个流体包裹体成分的最重要手段.自上世纪九十年代开始,流体包裹体研究便开始陆续应用于天然气的成因及来源研究(戴金星等,1995;Dallai et al.,2005)和沉积盆地油气储层的沉积成岩演化和充注历史的研究(Feelyet al.,2003;肖贤明等,2002),并取得了丰硕的成果.本次研究结合歧南次凹第三系地层发育背景和储层流体包裹体均一温度,根据不同产状包裹体的成因机制,应用激光拉曼光谱分析不同层位、不同产状单个天然气包裹体的物质组成,从而探讨该地区天然气的成分特征和来源.
  • 摘要：基于波动方程的层间多次波压制方法中多次波的预测结果一般与数据中包含的多次波有一定的差异,包括振幅、相位、主频甚至主频等方面,所以算法的实现需要两步,即预测层间多次波和减去层间多次波.至今已经发展的出层间多次波减去的方法有最小二乘方法、伪多道匹配方法和基于独立分量分析的减去方法等等.这些减去方法主要都是基于多次波与一次波的正交性假设基础上实现的,即认为当减去数据的能量最小时多次波已经被完全减去,对于层间多次波而言正交性假设条件并不能完全满足,需要对方法和参数进行更细致的讨论.rn 由于层间多次波振幅较弱、速度与一次波接近，层间多次波减去时需要考虑采用多道均衡、滑动时窗等多种辅助技术，本文讨论的基于最小二乘的多次波减去方法在参数选择方面，需要注意很多方面，通过对多个模型和各种参数的试验得到以下几点认识:1)滤波因子长度选取在1/8视波长和一个视波长之间时能够得到较好的效果，如果遇到层间多次波与一次波重叠的情况，选取越短越好;2)滑动时窗的宽度需要时窗内信号能够保证多次波的差异一致性以及多次波和一次波的正交性，这里作者给出经验性的建议，在4~8个视波长之间;3)均衡道数一般不需要太多，3~7道比较合适。
  • 摘要：页岩气是否具有工业开发价值与页岩气地层和构造特征、矿物成分、储层埋深和厚度、储集空间类型、储集物性、岩石力学参数、脆性、有机碳含量、有机质成熟度、地应力大小、流体特征等因素有关，综合地震岩石物理、地震反演和地震属性分析技术进行储层埋深和厚度、储集物性、岩石力学参数、脆性、有机碳含量、地应力大小、流体特征等预测分析可有效的实现页岩气工业开发价值评价。
  • 摘要：北美页岩具有复杂多变的矿物组成、低孔隙度和超低渗透率以及富含有机质等特征，使测井响应特征复杂，定量评价难度大。经过研究，在国内首次将干酪根引入测井评价模型，建立了以元素俘获能谱测井新技术为核心的页岩油气储层参数定量评价方法和流程。在北美开展了多个区块的页岩矿物含量、孔隙度、饱和度、有机碳含量及吸附气含量等储层参数的定量计算，通过与岩心数据的对比，新测井评价方法的解释精度较高，为后续岩石物理分析和“甜点”预测奠定了坚实的基础。
  • 摘要：非常规油气包括致密砂岩油和气、致密碳酸盐岩油和气、页岩油和气等,2010年中国非常规油气探明储量已占新增探明储量的75％,成为储量增长的主体和重要的油气接替资源.与常规油气相比,非常规油气开发难度大,技术要求更高,其有效开发依赖于对储层岩石物理细致准确的认识,从理论、模型到测试方法都提出了更高的要求.非常规储层岩石物理的主要任务是含气性和可改造性评价;主要手段包括岩心测试和测井评价，需要深入到微纳米尺度，发展更加精细、分辨率更高的测试方法，采用波形信息获得高阶弹性参数和各向异性随应力的变化，纳米CT、纳米压痕仪可提供微观孔隙结构和弹性性质;建立基于细观力学(micro-mechanical)的各向异性波速模型。
  • 摘要：针对目前岩性油气藏所占比例日益增大,页岩气开发难等问题,要求叠前弹性参数反演(PEPI)方法可以对带限和含噪地震数据准确反演出更多储层弹性信息,提高储层描述精度,并通过反演出的杨氏模量(高)和泊松比(低)得到判断页岩气开发中压裂技术所需的易碎指标.Levy等提出了部分谱的稀疏脉冲序列(SST)重建算法,基于此,Oldenburg给出从带限垂直入射的反射地震记录中恢复声阻抗(AI)的方法.基于部分谱的PEPI方法可以有效降低叠前角道集抽取质量对反演结果的影响，削弱地震数据本身带宽、低频和高频噪声对反演的干扰，较传统的PEPI方法更适用于相对复杂的地震资料的反演。PEPI的基础上，对部分谱的叠前SST重建方法做了详细的分析，并将二者在频率一角度域结合。理论模型的PEPI结果表明，本文方法可以较好地从角道集部分谱中恢复弹性参数，通过有效频段的选择，有效地抑制了噪声的干扰，提高反演剖面的质量。本文的研究也是对PEPI方法的补充和改进。
  • 摘要：电磁波测井可以同时测量井眼周围地层电导率和介电常数,这些参数对评价钻孔附近一些特殊储集层具有非常重要的意义.具体可以解决两方面的问题,即(1)低阻油层的问题,这是一种油层和水层同为低阻或高阻的情况;(2)油田开发过程中水淹层测井,开发过程中注水的电阻率是不一定的.对于这一类特殊的储集层来说,用常规测井方法很难区分油水层,但利用电磁波测井所测介电常数可在高阻淡水层或低阻油层的情况下很容易区分油水层,这是由于水的介电常数比石油的介电常数高出好多倍.多频电磁波测井，既可测量多个频率的介电常数和电导率，利用这些参数可以在各种复杂的地质情况下区分油水层，为油田勘探和开发提供可靠的信息。斯伦贝谢公司最新推出的介电扫描仪，可以说是电磁波测井的一大进步。介电扫描仪器是生产上第一次应用多频介电常数分布来准确量化剩余油气体积、阿尔奇公式中的m,n指数及地层的阳离了交换量(CEC)。以前仅通过岩心分析或估计得到可用参数，现在通过井场的连续测井便可得到。介电频散测量构造了近井区的一个精确径向剖面，为进一步解释岩石物性提供了在岩石性质和流体分布的新且独特的信息。与传统的测井方法配合起来，介电扫描仪的介电频散方法已成为油层评价和管理中的一种更精确的油藏描述工具。
  • 摘要：云南位于青藏高原的东南缘,处在南北地震带的最南端.由于印度板块和欧亚板块碰撞挤压,该区域发生了强烈的变形,且区内地质构造复杂,众多断裂交错,地震活动频繁,是中国大陆地震活动最强的地区之一.本文采用面波成像技术研究该区速度结构和面波方位各向异性特征.本文使用中国地震科学台阵探测—南北地震带南段一期项目中285个地震台在2011年9月至2012年10月的连续数据，计算了所有可能台站对之间的互相关函数，得到了Rayleigh波和Love波格林函数。对互相关函数的信噪比，以及该区域的背景噪声源的方位分布进行了聚束分析等综合研究。对信噪比大于20的互相关函数进行了人工挑选，得到5-40s之间的Rayleigh波(和Love波)群速度频散曲线7500多条，利用Debayle(2004)的方法，对该区进行了群速度和方位各向异性研究。初步的结果显示，对于10-25s面波，在小江断裂和红河断裂之间，川滇菱形块体的南端，快波方向在呈NS向，与该区域的主压应力场方向一致，在澜沧江断裂北段，靠近青藏高原东南缘附近快波方向为北东向。整个研究区快波方向的特征，从一个侧面给出了青藏高原物质东流的一个例证。
  • 摘要：本文研究使用中国地震科学台阵探测项目在南北地震带南段布设的350套宽频带流动地震台站记录的为期一年多(2011年6月-2012年10月)的远震资料，通过开展面波层析成像研究，获取了研究区的壳幔速度结构。rn 采用Yanovskaya et al.(1990)提出的二维线性反演方法，获得了研究区10-70s的基阶Rayleigh波相速度和群速度分布图。检测板测试表明，本研究得到的相速度和群速度分布图的分辨率高到0.5°×0.5°。rn 最后通过对每个0.5°×0.5°格点上Rayleigh波群速度和相速度频散进行联合反演，获取了研究区下方深达150 km深度范围内的S波速度结构。研究结果表明:研究地区地壳厚度整体上呈南浅北深的变化趋势。研究也表明，研究区的地壳上地幔速度具有明显的横向变化。其中青藏东缘和云南地区普遍存在明显的壳内低速层，且具有薄的岩石圈盖层;而扬子块体下方则具表现为高的壳幔S波速度特征。
  • 摘要：相对于传统最小二乘误差分析法更多地从数学方法的角度得到相关的结果，本文推导出的重力场恢复精度与仪器噪声水平的直接表达式则是从信号传递的角度进行误差分析，更能反映卫星重力测量计划中各个参数和指标的物理含义与本质。另外，此方法也可用于研究卫-卫高低跟踪和卫-卫低低跟踪技术的研究。
  • 摘要：本文提出基于多尺度分析法的重力异常分离方法研究更精细的青藏高原构造特征。基于多尺度分解法，根据卫星重力场模型研究更为精细的青藏高原构造特征，主要包括以下四个方面:(1)进行异常分解，即从重力或大地水准面异常中划分出对应于地下不同地质体的有意义的异常;(2)利用多尺度分解实现重力异常的纵向和横向分离，既分离位于不同深度场源产生的异常场;同时分离出邻近场源的干扰场，得到单一目标场源产生的异常场，对重力异常进行横向分离;(3)利用多尺度边缘检测识别和分析重力异常中表现不明显的断裂，定位断裂的位置，判断断裂的倾向和倾角的相对大小，挖掘数据中的微小信息可提供密度差信息;(4)对青藏高原内部断块边界的识别以及进行活动块体和次级块体的划分，利用多尺度分析的E-max值和K-max值并辅助地震地表破裂资料、GPS显示的现今地壳形变资料和震源机制解识别断块边界、确定断块的划分。
  • 摘要：在川西平原地区建立了一个流动重力与GPS联合观测网,其目的是为了获取区域重力场分布特征,并利用实际观测结果对EGM2008重力场模型在该区域的模型结果进行验证分析.在观测过程中，采取A→B→C→...→C→B→A形式的往返串联观测方式，以减少流动重力观测过程中无法回避的传递误差;采用两台仪器同步观测，以增加观测精度。观测结果最后整体使用LGADJ软件进行平差计算，平差结果的总体精度为0.02毫伽。
  • 摘要：钻井结果揭示,中国上扬子蜀南地区普遍存在超压现象,压力系数普遍大于1.3.从威远构造高部位向东南方向的低部位,地层压力系数增加到2.3以上,长宁构造远离露头区往向斜核部、深部斜坡区压力系数由1.35增加至2.03.研究认为南方龙马溪组页岩超压现象,受沉积环境、成岩和构造演化共同控制.提出成熟页岩气产区存在超压现象，区页岩层段超压现象与高产伴生出现。
  • 摘要：开展发育于油藏中含片钠铝石砂岩的孔隙流体演化研究，对于探索幔源CO2充注驱油的岩石学证据具有重要的指导意义。根据本次研究目的，确定松辽盆地南部青一段和泉四段地层中15件含片钠铝石砂岩为研究对象。根据室温下包裹体特征，含片钠铝石砂岩中烃类包裹体分为两期，根据含片钠铝石砂岩中烃类包裹体特征可知其经历两期油气事件，然而，幔源CO2驱油也是原生油藏的重新分布主要原因。
  • 摘要：页岩气的勘探与开发在世界范围内引起了广泛兴趣,已被列为中国油气资源开发的重要战略.页岩气的开采主要是通过提高渗透率实现,即通过压裂改造使页岩内部人工缝与天然缝相互贯通形成结构复杂的"弥散式体积裂缝网络"而提高产能.页岩储层的可改造性取决于其脆性、层理裂缝发育和应力差等,因此页岩裂缝密度的反演对于评估储层的可改造性及制定压裂改造方案十分重要.岩石的波速包含了岩石内部结构的丰富信息,对岩石中的裂缝发育等微观结构的变化非常敏感,因此,可利用波速及其变化的信息反演页岩裂缝密度.本文给出了页岩储层裂缝密度反演的模型与方法步骤。rn 根据页岩储层的各向异性和裂缝发育评价测试需要，利用高精度的仪器设备，布置16个探头测试不同路径上纵波和横波波速(准P波VP，准S波VSV以及纯S波VSH沿垂直节理(90°)、平行节理(0°)、以及与节理成45度角的测量(45°))。从而获得三轴状态下页岩弹性波速各向异性随应力的演化过程。以Thomson波速各向异性模型为基础，分析各向异性参数随应力的变化。并基于有效介质理论，根据波速测量结果反演裂缝密度随应力的演化过程。
  • 摘要：本文利用2011年8月到2012年12月在蒙古中南部架设的69个宽频流动台站所记录到的远震P波波形，挑选了震级大于5级，震中距在30°~95°的地震事件，利用P波接收函数方法研究该地区的地壳上地幔结构。rn 研究结果发现，该地区地壳厚度在37.5~46.5km之间，且沿着东南方向逐渐变薄，即北部山区比南部戈壁的地壳厚度要厚，Moho面表现为向东南倾斜的形态。显示出地壳厚度与地表构造的密切关系。同时波速比存在明显的异常，异常区位于西北部的花岗岩区，中部的二叠三叠纪裂谷以及侏罗白垩纪被动大陆边缘区域。同时，目前已有的结果显示，蒙古南部(中蒙边界)410km界面出现明显下沉，而660km界面转换波较弱，或是界面出现下沉，这说明在过渡带以上存在低速异常，这一结果也可从体波成像的初步结果得到印证。推测在过渡带以上或410km界面附近存在热物质。
  • 摘要：基于贝叶斯理论的AVO叠前反演方法充分结合了测井,地质等先验信息将目标区域的岩石物理成果作为约束条件纳入到反演之中,可有效提高反演解的有效性和可靠性,本文提出的贝叶斯预条件AVO反演方法在传统AVO反演基础上引入预条件转换算子，对未知参数进行适当变换，有效约束反演过程并减小累计误差，通过数值模拟及模型测试表明，该方法与实际情况拟合较好，反演结果分辨率高，反演参数较接近真实值，可有效用于储层参数预测。
  • 摘要：页岩地层矿物类型、含量复杂,TOC和含气量对页岩地层勘探、开发具有重要价值,尤其是在页岩地层工程开采方面起重要作用.但是要准确求取这些参数并不容易,主要是因为页岩气地层矿物类型和含量复杂,不仅有粘土矿物(高岭石、伊利石、绿泥石和蒙脱石),而且也有其他碎屑岩和碳酸盐等矿物,这些矿物尤其是粘土矿物岩石物理性质的不确定性对测井曲线有很大影响;另一方面由于受到有机质的影响,页岩地层中的孔隙度、含气饱和度等参数求取比较难,很多模型在页岩地层中变得不适用.在利用元素测井资料反演地层矿物含量方面,国内外许多学者进行了大量的研究.rn 本文首先构建了页岩地层由多种矿物、干酪根、游离气占据孔隙、束缚水体积和可动水占据孔隙组成的模型，利用ECS元素测井资料反演出页岩地层主要矿物类型(伊利石、绿泥石、石英、长石、白云石、方解石和黄铁矿等)及其含量，再根据矿物质量含量结果和常规测井资料(补偿声波、补偿中子、岩性密度)综合反演计算页岩地层干酪根体积和含气饱和度大小，结合岩心实验数据进一步评价出页岩地层有机质含量、吸附气和游离气含量大小。
  • 摘要：由于介质的非完全弹性性质,地震波在地下介质的传播会经历一定程度的能量衰减和频散,降低了地震资料的分辨率.基于反演的衰减补偿方法克服了以往方法补偿过程中振幅稳定性与补偿效果相互制约的缺点,将衰减补偿问题归结为一个反问题,通过反演取得了较好的补偿效果.本文假设地下反射系数具有稀疏特点,对反演的目标函数添加稀疏约束,使得反演后的结果与实际数据更加贴近,补偿效果更加突出.基于反演的地震波衰减补偿方法稳定性较高，尤其是对于Q值较小，传播时间较长的记录具有突出的补偿效果，能够较好的提高地震记录的分辨率。由于对反射系数具有稀疏特点的假设比较合理，反演的结果更加符合真实的地震记录特点，其补偿效果要要优于光滑约束，并且具有较好的抗噪性。
  • 摘要：角砾岩筒是重要的容矿构造，角砾岩筒的特征及形成机制的研究对隐伏矿体的预测至关重要。流体在隐爆角砾构造形成过程中起到最主要的作用，隐爆角砾岩体及围岩中节理等是流体减压过程中与围岩相互作用的地质记录，对恢复角砾岩筒的形成机制，隐伏矿床的预测有重要的意义。
  • 摘要：理论上,汞应该是深部流体活动或地球排气作用的指示元素.宏观上,不仅环太平洋富汞带与环太平洋富油气藏带重叠,而且世界诸多已开发油气藏多伴有汞异常.长期以来,汞试图用于地震预报监测,指示现代活动断层,圈定与深大断裂联系的隐伏矿床,标志古油气藏等等,但其示踪效果迄今远非成功.这很可能与人类目前尚未真正把握汞运动的自然规律有关.譬如,全球已经或即将全面停止汞矿开发,但关于汞矿床成因迄今却仍然缺乏统一认识.然而,汞无论在深部流体方面还是在金属矿床学方面都有其无以伦比的"先锋"意义,因此,汞矿床成因及其关联的汞地球物理化学规律不可遗留为不解科学之谜.在加里东运动形成万山断层及其正交的次生裂隙和褶曲之际，富汞慢源流体顺此深断裂随即上升，部分流体直接排向大气;部分流体填充到因褶曲留下的下、中寒武统沉积地层的容矿空间。在万山断层中及其100米之内汞即使有短暂停留也会因流体过热而逸散未残留汞矿痕迹。100米之外的处在容矿空间的层状或洞穴状汞以单质态即时及随后与沉积地层普遍存在的单质硫“原位”反应而形成辰砂并最终成矿。辰砂硫同位素、沥青共生等等特征以此论更易解释。“小岩体，成大矿”在此显现到极致:在金属中，汞之特殊使其不依赖岩浆“热管”也能从深部升腾到近地表乃至大气，一条深断裂足矣。
  • 摘要：对于页岩气储层来说,地震波速度主要受矿物,孔隙度,裂缝等孔隙空间结构及有机质的影响,对于前三者,前人都有大量的研究,而对于有机质对地震波速度的影响则很少见到.在岩石中存在的有机质,其弹性模量与矿物差距较大,而接近与流体,表现为柔性,但是由于剪切模量的不为零,又不同于流体.这给泥页岩的岩石物理建模造成了很大的困难.本文讨论了工业界常用的岩石物理模型在泥页岩中的适用性,针对性的提出了包括矿物、孔隙度、孔隙类型、有机质、流体的岩石物理模型.并通过与实测数据的对比,验证了这种模型的可用性.
  • 摘要：通过实验在不同压力下获得了干燥岩石的弹性参数，研究表明在较低的有效压力范围内，速度变化是非线性的，当应力较大时，速度的变化是近似线性的。本文采用非线性反演算法估测了软硬孔隙度的含量，拟合了实验数据。结果表明，双孔隙概念能够解释基于实验室测量数据的弹性模量应力敏感特性，随着有效应力增大，硬孔隙的弹性压缩系数呈现线性变化，软孔隙的弹性参数呈现指数变化，当压力较大时软孔隙闭合，岩石弹性模量变化趋于线性。
  • 摘要：随着石油天然气工业的发展,储量丰富且勘探潜力巨大的致密砂岩气越来越受到人们的重视.但这类储层通常非均质性强、渗透率低、微观孔隙结构复杂,常规地震技术常常难以凑效.为进一步认识此类储层的地震弹性响应特征,需要针对其特点开展微观孔隙级别上的机理研究,弄清其微观孔隙结构特征,并建立相应的理论岩石物理模型,研究其地震响应特征,以利于指导致密砂岩储层及其烃类检测.rn 目前岩石微观孔隙结构的研究主要有实验观测和理论模型两种方法，分别都有重要的进展，但两者紧密结合的研究还相对较少。本研究基于岩石样本的CT扫描成像建立数字岩心，获得微米级分辨率的岩心图像，采用数学形态学方法提取孔隙结构特征，发展有效的孔隙尺寸和形状表征关键参数，刻画储层岩石微观孔隙结构及分布。并从理论角度考虑孔隙结构对弹性参数的影响，建立一种新的多孔等效介质模型。rn 为验证方法的有效性，本文选用四川某地区须家河组致密砂岩样品，进行微观孔隙结构成像和速度预测。实验结果表明，本文方法的预测结果与岩石实验测量结果吻合较好，可以为提高地震储层预测精度提供重要指导。
  • 摘要：本文利用中国东北地区159个固定台站2011年1月至2012年6月和27个流动台站2011年1月至2011年6月间的垂直向连续记录，计算了台站间的预估格林函数，并采用基于连续小波变换的频时分析方法测量了双台路径上瑞雷波的群速度和相速度频散曲线。通过质量控制和筛选，最终得到了2204条路径上周期5~40 s的群/相速度频散曲线。检测板测试表明，反演结果可以达到2°×2°的分辨。利用Ditmar & Yanovskaya反演方法，得到了研究区(105°-135°E,39°-52°N)周期8-30 s的瑞雷波的群速度和相速度分布图。不同周期的群/相速度分布图，反映了不同深度S波速度的横向变化情况。研究结果显示:中国东北地区的地壳上地幔S波速度结构存在横向非均匀性。短周期(如8 s)的群/相速度分布与地表地质构造具有明显的相关性，具体来说，山区显示为高速，沉积盆地显示为低速。已有地震测深研究结果表明，松辽盆地沉积盖层最深处位于泰康-大庆之问，达7~8km，成像结果图中速度最低处基本相吻合。随着周期的增大(如15s，22s)，地形的控制作用相对减弱;较长周期(如30s)的群/相速度分布图上，以南北重力梯度带为界，东部地区大体呈现较高的速度，西部地区大体表现为低速。已有的地球物理研究结果显示，南北重力梯度带以东地壳厚度明显比以西地区要小，这表明30s的群/相速度分布与地壳厚度密切相关。
  • 摘要：本文对北纬30~50°，东经95°~145°进行了地震层析成像研究，获得了深达1200km的P波速度图像，揭示了地壳低速体的栅状结构以及上地幔中的NE向高、低速条带相间分布的特征。这种后期的叠加性构造，跨越了早期的构造单元，时代上应发生在印支运动(东亚大陆拼合)之后，与晚中生代(侏罗纪)以来西太平洋活动大陆边缘大规模的岩浆活动有关，是深部物质运动、动力学过程留下的重要印迹，为探讨东亚岩石圈减薄的动力学机制提供了地震学约束。
  • 摘要：本研究对川滇地区使用背景噪声数据反演瑞雷波群、相速度图像，并进一步反演三维剪切波速度结构。从深度6km的剪切波速度图中可以看出，四川盆地呈现显著的低速异常，与盆地的沉积层分布一致性较好。与此对应的是，盆地南部的扬子地台、右江块体，西部的川滇块体、滇西块体和巴彦克拉块体呈现相对高速。深度1Okm时，四川盆地的低速现象仍十分明显，表明该古老的中生代盆内积累了较厚的沉积层。腾冲火山地区，呈现相对低速，可能与火山下方介质上地壳物质部分熔融相关。深度20km时，速度分布模式和深度1Okm时差别很大，此时，四川盆地呈现相对高速，而其西部的巴彦克拉块体及川滇块体呈现低速。此外可以观测到四川盆地呈现中央相对高速的特征，这说明四川盆地结晶基底在盆地中央上隆的特征。深度为20-40km时，剪切波速度在青藏高原东缘，呈现大面积的相对低速，可为通道流学说提供一定的依据。深度为40-63km时，剪切波速度值以龙门山断裂带、小江断裂带为界线，呈现明显的分区特征，速度值自东向西急剧减小。这表明在这一深度范围内，剪切波在分界线以东已进入上地幔，而在分界线以西仍反应下地壳的速度特征，地壳厚度自东向西显著增加。
  • 摘要：曲率属性可以用来描述地震构造形态,基于曲率的属性分析在断层、裂缝的预测中有很重要的地位.曲率属性的研究具有重要的意义,本文对三维曲率属性的原理、提取和应用进行了介绍.体曲率提取的编程实现包括以下几个主要部分:rn 1、求取x,y方向的波数和瞬时频率，采用的是在Claerbout的瞬时频率差分计算方法基础上构建的中心差分格式的公式。rn 2、数据体的输入输出，输入SGY原始数据体，输出的是三维振幅数据体和频率数据体。rn 3、体曲率的求解模块，输入为模块1中求得的x,y方向的波数和瞬时频率，输出倾角参数p、q的倾角数据体。有了倾角数据体，也就得到了曲面二次拟合公式的参数。rn 4、利用参数和曲率属性的定义公式可求得各曲率属性。该部分主要是实现数据传输，调用了模块3,输入的是模块2中得到的振幅数据体和频率数据体，输出曲率的三维数据体。rn 选取永3断块数据体，分别进行2种方法处理:1)在数据体中提取t4沿层切片，对其进行计算得到沿层曲率属性切片;2)用本文程序对数据体处理得到三维曲率体，然后提取沿层属性，得到沿层切片。对这两种沿层切片进行对比，发现第二种对断层的刻画更细致。这验证了前文中三维曲率属性在断层描述方面优于二维曲率的理论分析。
  • 摘要：河北承德黑山铁矿床赋存于大庙斜长岩杂岩体中,是大庙矿集区中最典型、开采规模最大的矿区.矿区内可见大量铁矿体呈不规则脉状成群产出.长期以来,这类铁矿体被认为是深部岩浆熔离作用形成不混溶矿浆并于晚期贯入围岩斜长岩杂岩体中,或是结晶分异作用的产物.但是,越来越多的证据指向流体在黑山铁矿床的形成过程中发挥了重要作用.为此,笔者在前人研究成果的基础上对黑山铁矿床采集了典型的脉状铁矿体样品进行锆石的微量元素微区分析,以期从矿物地球化学的角度揭示黑山铁矿床的形成机制.提出黑山铁矿床脉状铁矿体形成于富铁超临界流体的浓聚作用，既不是分离结晶作用的结果，也不是熔离作用的产物。
  • 摘要：近年来松山—布容(M/B)古地磁极性倒转在黄土高原不同剖面以及海洋沉积物中记录位置的差异受到广泛关注与讨论,但是在其记录位置差异的机制等方面还缺乏较为统一的认识.本研究对位于黄土高原西北缘、沉积速率高、受后期降水和成土等改造作用较弱的古浪黄土钻孔中的L7—L9层段展开了详细的古地磁学和岩石磁学研究,初步探讨了黄土高原西北部古浪黄土L7—L9层的磁性矿物性质、松山—布容(M/B)古地磁极性倒转特征与重磁化机制.
  • 摘要：本次研究的样品取自位于内蒙古东部东亚季风边缘区的达里湖，样品由活塞式钻机获取，岩芯长11.83米，AMS 14C定年结果显示岩芯底部年龄为15.9ka。系统的环境磁学研究表明，该湖泊沉积物的岩芯自下而上可以分为四段:Ⅰ.8.48-11.83 m(11.44-15.90 ka B.P.)载磁矿物主要为PSD磁铁矿和赤铁司矿;Ⅱ.6.83-8.48 m(7.60-11.44 ka B.P.)磁性矿物以SD磁铁矿占主导，很可能是磁小体化石;Ⅲ.5.60-6.83m(4.70-7.60 ka B.P.)同Ⅱ类似，显示出磁小体化石的特征;Ⅳ.0-5.60 m(0-4.70 ka B.P.)含有SP,SD磁铁司矿，磁赤铁矿及大量顺磁性矿物。rn 达里湖的沉积序列记录了15.9ka以来高分辨率的气候波动历史。岩芯I段记录了晚冰期的快速气候波动，可能揭示出Oldest Dryas-Boning-Older Dryas-Allerod-Younger Dryas等事件;Ⅱ段和Ⅲ段对应的全新世早期和中期，湖泊中形成了大量磁小体，其机制可能是较高的温度使得湖泊中的氧化还原转换带(OATZ)扩大，或者冰川融水带来了大量的铁;IV段对应的全新世晚期反映了气候呈波动式逐渐变冷的趋势，可能存在百年尺度的周期。
  • 摘要：由于致密砂岩的低孔低渗特征,储层流体通常并不是均匀分布的.通过测试天然致密砂岩样品纵横波速度与含气饱和度关系,分析泊松比等岩石物理参数的变化情况;在此基础上设计并制作了不同含气饱和度致密砂岩储层物理模型,进行二维地震数据采集处理,分析储层地震响应的变化.
  • 摘要：本研究收集了二维流动观测台阵中356个台站的数据资料，通过对原始数据进行0.02~O.1Hz带通滤波，采用自适应叠加方法拾取P波的相对走时残差。在获得地震波走时资料后，采用了Zhao等提出的地震走时层析成像方法来反演南北地震带南段地下三维速度结构。最后使用IASP91一维速度模型作为参考速度模型。
  • 摘要：针对断层解释难题，本文提出了基于三维可视化的平面断层解释方法。该方法以叠后解释性处理技术为基础，通过应用变时窗滤波处理、随即噪音消除和信号增强处理等功能，对地震资料进行预处理，提高地震资料的品质。在此基础上，充分利用三维可视化的各种技术手段，对断层类属性(相似系数属性、曲率属性、结构体属性和倾角结构体属性等)进行优选，优选出能有效反映断层信息相干属性，进行断层解释。通过对地震数据体和相干类属性进行浏览，结合地震切片技术识别断层之间关系，同时确定要解释断层的先后关系。在三维可视化中向上移动切片，应用平面断层格式对每一条断层都选择几个能控制其延伸距离和产状的切片进行解释，这样解释出来的断层面上只有解释的点有值，其它位置为空值。在此基础上，将解释的结果转换成中间格式(点格式)，此时，整个断层面上的每个点都被自动赋值。再将这个中间格式转换成常规断层格式，这个过程相当于数据的抽稀过程，即将沿切片解释的断面按照纵向显示的断层格式进行抽稀，实现了平面解释结果剖面显示。以往，平面断层解释方法仅作为常规断层解释的参考，主要因为断层的平面解释结果无法转换成剖面显示，无法实现解释结果的数据共享。通过上述步骤，基本完成了平面断层解释的剖面显示。最后，就是将可视化中所解释的断层进行转存，并按照解释的网格进行抽稀，实现解释结果的数据共享。
  • 摘要：一般的物探找水都是通过寻找储水构造或是寻找低阻异常带来间接地达到找水的目的的,但储水构造是否一定含水或者低阻异常带是否就是含水带的标志,往往无法直接确定.核磁共振方法是近些年来发展起来的一种用于直接勘探地下水的地球物理方法.它利用人工激发的电磁场使地下氢原子产生宏观磁矩,在断开电流之后,宏观磁矩在地磁场的作用下产生旋进运动,其频率为氢核所特有.通过敷设线圈接收宏观磁矩产生的进动信号,就可以探测水体的存在.与其他传统的方法相比，核磁共振在寻找水体方面具有较高的分辨率和更高的效率。利用核磁共振方法可以高效地进行水文地质调查、选定水井位置以及预测隧道或矿井掘进前方的含水带等工作。本文研究了三维的核磁共振正演计算方法，并分析了影响核磁共振初始振幅的主要因素。rn 从初始振幅的计算公式可以看出，初始振幅的大小，受含水体的电阻率、位置等因素的综合影响。模拟结果表明，当在一定范围内(10-1OOOΩ)改变含水体电阻率而保持围岩电阻率不变时，核磁共振信号改变不大;当含水体在同一深度上移动时，初始振幅的最大值基本没有变化，但最大初始振幅对应的脉冲矩出现了较大变化;而当含水体深度改变时，初始振幅最大值对应的脉冲矩随之增大，且最大值随之减小。
  • 摘要：2011年对沙波区的一小块面积进行了高分辨率多波束测量，由海底多波束图像上可以清晰的看到，该区域不仅发育广泛的沙波，还发育有人字形潮流沙脊。沙脊走向大致沿NE~WS方向。人字形沙脊开口处相距约3km，向北逐渐汇聚，沙脊上发育有波高约3m的线性沙波。该区域水深在11~40米之间。该区域北侧发育有大型沙堆，沙堆上砂矿盗采严重，分布密密麻麻的沙坑，沙坑直径可达几百米，深度约3~5m不等。rn 该区域沙波在浅地层剖面上表现为海底面反射波呈连续锯齿状起伏，强振幅，砂质结构的海底对其下形成反射屏蔽。调查区典型沙波剖面显示，将剖面横向放大后可发现，沙波波高约2~6 m，波长100~400 m(剖面上横向测点间距为500 m)属巨型沙丘。波峰线呈NW-SE向，南坡缓北坡陡，表明沙波自西南向东北运移，与该区北向涨潮流速大于南向落潮流速相吻合。
  • 摘要：西天山阿吾拉勒铁矿带是天山成矿带近年来找矿的一个重大突破,目前沿着该带除已查明的查岗诺尔、智博冰川、松湖、备战等大中型铁矿外,根据1:5万高精度航磁资料还新发现了松湖南、尼新塔格、雾岭、敦德等铁矿,预测资源量在20亿吨以上.目前众多学者对该铁矿带的形成及其控矿因素都进行了研究,笔者在对西天山航磁资料进行综合研究过程中,通过对比发现,阿吾拉勒铁矿带的铁矿均集中分布于尼勒克断裂附近,暗示尼勒克断裂与阿吾拉勒铁矿带铁矿床的形成有着密切的关系,是一条重要的控矿断裂,对该断裂进行深入研究对于区内的矿产预测有着重要意义.rn 航磁资料是进行区域大地构造研究和磁性矿产勘探的重要的地球物理资料，特别是对于圈定隐伏深大断裂十分有效。尼勒克断裂是西天山地区利用航磁资料圈定的最重要的深大断裂之一。该断裂不仅是重要的区域构造分界线，同时也是重要的控矿构造带。尼勒克断裂作为伊犁地块和伊犁地块北缘活动陆缘之间的界线，其南北两侧在基底分布和岩浆岩活动范围上都存在着显著的差异。在晚石炭世-早二叠世，随着北天山洋向南俯冲，在伊犁地块北缘沿尼勒克断裂发育了一系列的与海相火山岩-次火山岩有关的铁矿，如松湖、查岗诺尔、智博、备战、敦德等铁矿，形成了著名的阿吾拉勒成矿带。
  • 摘要：由重力异常计算沉积层的厚度，需要知道沉积层的剩余密度和由沉积层引起的剩余异常。结合研究区实测密度和已有地质资料，可知盆地内新生界沉积物与中生界之间存在密度界面，密度差为-0.16 g/cm3。剩余异常求取采用异常分离方法。本文采用剥离法去除浅层和深部的重力效应。浅部重力异常主要有第四系沉积物引起，由钻孔资料和单台噪声法资料建立模型正演计算出第四系覆盖层的重力效应。深部场分离采用小波分析的方法，同时参考已有地球物理和钻孔资料，获得主要由盆地地层引起的剩余重力异常。此时可以将新生界与中生界之间的密度界面作为反演的重力基底。将把沉积层划分为大量细小、平行且等宽度的棱柱，可以计算出每个棱柱引起的重力异常，累加得到总异常。根据分离出来的剩余异常，通过反演计算，得到盆地的形态。重力场反演具有很强的多解性，反演结果的可靠性依赖于重力观测数据的精度和地质模型的准确性。本文用单台噪声H/V比计算结果约束沉积层顶部埋深，底部则采用钻孔资料约束。通过约束反演，得到溧阳盆地沉积层分布与厚度。
  • 摘要：笔者同时利用P波层析成像和S波分裂方法研究东北日本俯冲带各向异性特征在深度上的变化。通过地震P波走时层析成像方法反演出东北日本俯冲带地壳上地慢三维P波方位各向异性结构，发现地幔楔里低速异常体中的各向异性快波方向整体呈近东西向，与板块俯冲的方向相平行;而高速异常俯冲板片内部的各向异性快波方向为近南北向，与板块俯冲的方向相垂直。rn S波分裂结果和P波各向异性层析成像的结果一致，均反映出地幔楔和俯冲板块内具有不同的各向异性。太平洋板块俯冲过程引起了地幔楔里的物质流动，造成橄榄石晶体的定向排列与物质流动方向一致，从而使地幔楔中的各向异性快波方向与俯冲方向平行;俯冲过程中俯冲板片先后经历了海沟外洋隆附近的(向上)弯曲和俯冲后的(向下)反弯曲作用，在板块上部形成了一系列与俯冲方向相垂直的定向排列的断裂和微裂隙，因此俯冲板块内的各向异性快波方向与俯冲方向垂直。
  • 摘要：2008年5月12日在青藏高原东边界的龙门山推覆构造带中段汶川县发生了Ms8.0级强烈地震,造成8万多人死亡,是1976年唐山地震后又一次发生在人口稠密地区的灾难性地震.龙门山构造带由四条近平行的北东走向断裂组成,具有右旋走滑逆冲运动性质,这次地震是板块内部发生的逆冲型地震中多条平行断裂同时发生错动,地表破裂带长度最长,结构最复杂的一次地震事件(徐锡伟等,2008).利用多种观测资料，并根据地表破裂轨迹、余震分布、以及地质与地球物理对发震构造龙门山断裂带的认识构建叠瓦状多断层模型，利用有限断层方法来研究汶川地震的震源破裂过程，以期获得详细准确的震源运动学模型，为构造运动和动力学研究提供科学依据。rn 结果显示，主震发生时地震破裂主要沿映秀北川断裂由南西向北东扩展，破裂滑动具有明显的分段性，在龙门山镇南部破裂滑动以倾滑为主，龙门山镇至北川-段转为倾滑兼右旋走滑性质，倾滑量与走滑量大致相当，北川以北逐渐转为以右旋走滑为主，兼有倾滑分量;两个高破裂滑动区的滑动性质，破裂速度和破裂上升等表现出不同的特点，汶川地震的震源破裂过程极不均匀，与地表地震断层的几何形态变化密切相关;余震分布宏观上与主震破裂呈负相关。rn 与其他陆内浅源逆冲型地震破裂过程等的对比研究显示，该类地震的发震断层在宏观上多表现为铲形叠瓦状构造，这种构造形态有利于应力的积累，形成强震。
  • 摘要：本研究布设了一条横跨华南大部地区的大地电磁测深长剖面。该剖面自西北起始于四川盆地中部遂宁附近，向东南延仲，经过重庆、吉首、邵阳、衡阳等地，最终截止于赣州东南的屯溪-鹰潭-安源-断裂附近。剖面穿过了杨子地块、华夏地块以及位于二者之间的江南造山带，旨在从电学性质的角度为华南地区的地质构造研究提供有力的约束证据。通过对所采集数据进行一系列的常规处理并对整条剖面的大地电磁测深数据进行二维反演，最终得到了剖面所经地区的壳幔导电性结构模型。该反演模型表明，剖面整体上表现为高阻，反映了前寒武稳定构造的基本特征。与普遍存在高导层的青藏高原中下地壳相比，扬子地块与华夏地块的壳内电性结构整体表现为相对高阻特征，这一特征也反映出了陆-陆碰撞活跃构造与古老稳定的前寒武构造特征的本质不同。沿剖面大体上可以划分为三个高阻块体(西扬子地块、江南造山带及华夏地块)和两个低阻区域(东扬了地块及江绍断裂带)。其中高阻的西扬子块体表征了扬子块体稳定的前寒武结晶基底，而低阻的东扬子块体可能受岩石圈尺度拉张及剪切作用形成，其位置与南北重力梯度带吻合。江绍断裂表现为一西倾的岩石圈尺度的高导层，可能反映了华夏地块与扬子地块之间的俯冲构造。华夏地块整体表现非常高阻，是该区广泛分布的花岗岩带的电性体现。
  • 摘要：磁法勘探中,与总场测量相比,梯度测量在表征浅层异常变化趋势及提高叠加异常辨识度等方面具有优势,故针对总场及其梯度的联合反演逐渐成为研究的热点.但是,如何从理论上解释梯度测量为什么具有优势,如何最大限度地利用梯度优势进行多参量约束反演,却几乎没有人进行过深入研究.本文以磁异常多参量反演为研究对象,从理论上评价联合梯度反演的"优越性",并基于此开展了磁法多参量联合约束反演方法技术研究.rn 在联合梯度反演的思想基础上，通过对目标函数进行多参量联合，利用最速下降法求得目标函数下降方向，实现约束反演。另外，经过理论公式分析及模型验证得出了“多参量互补性在反演中表现为各参量对目标函数‘下降’的贡献率是动态变化的”结论。并根据该结论，提出了联合反演的多参量权重系数动态选取准则:首先对多参量进行量纲归一化处理;在量纲一致的基础之上，根据各参量在目标函数下降方向上的变化率大小，动态调整权重系数。通过给予变化率大的参量更多的权重，让其承载的信息得到充分利用(占优势的参量多“表现”)，最大限度地利用总场与梯度所包含的有效信息。其结果保证了多参量信息互补最大化，加快目标函数“下降”速度，提高反演拟合效果。
  • 摘要：地壳几何结构与物性分布可以为岩石圈演化研究提供重要的深部约束,为此人们采用人工源地震探测构建地壳速度模型与地壳反射结构.宽角反射资料解释中,通常采用地震波旅行时层析成像方法构建地壳速度结构模型.本项研究中,通过宽角反射资料变带宽滤波、动校正、叠加等处理获得多频段地壳宽角反射地震剖面,为理解地壳反射结构的频带相关性及其动力学意义提供基础.rn 以青藏高原东缘东昆仑断裂带的莫坝-贵德宽角反射剖面为例进行了上述方法试验。该剖面全长380km,横跨松潘-甘孜地体、阿尼玛卿缝合带和东昆仑山脉。本文在莫坝-贵德宽角反射地震资料频谱分析的基础上，选取1-3Hz,1-5Hz等多个频率范围对资料进行窄带通滤波处理。将滤波后的炮集资料进行动校正处理。为了探讨地表平均速度选取对地壳反射特征的影响，分别对地壳平均速度6.1km/s,6.15 km/s,6.2 km/s,6.25 km/s,6.3 km/s,6.35 km/s,6.4km/s进行了动校叠加处理。通过对相同滤波带宽且相同动校正速度的单炮记录进行叠加得到CMP叠加剖面，进而得到地壳内部的反射体几何特征和深度位置等信息。
  • 摘要：大陆地壳的生长机制和演化过程是固体地球科学重大核心科学问题之一.研究花岗岩成因及其构造物理和地球化学效应不仅是深化理解大陆地壳的生长机制和演化过程,而且是厘定大型造山带的物质组成、结构及其变异的核心内容.要深入了解花岗质岩浆的岩浆过程和可能的构造物理和地球化学效应,需要深入研究大型花岗岩体的构建方式,是具有"量子行为"的岩脉汇聚还是在深部形成大型岩浆房的底劈作用的结果?在喜马拉雅造山带中发育一系列大型的淡色花岗岩体,为探讨上述问题提供了良好的野外实验室.rn 高精度锆石U/Pb地质年代学测试结果表明:(1)拿日雍错淡色花岗岩体位于甲玛-错那南北向裂谷带，结晶时限为21.8±0.3 Ma和20.1±0.1 Ma，熔体活动持续约1.7 myr; (2)位于马拉山-吉隆裂谷带的马拉山淡色花岗岩体结晶时间较长，从16.9 Ma到17.6 Ma，或代表至少是两次深熔作用的产物，分别发生在17.6 Ma和17.0 Ma;(3)麻咖淡色花岗岩体位于萨迎一定日南北向裂谷带内，记录了至少两阶段部分熔融事件，分别为11.6±0.2 Ma和9.6±0.20 Ma，熔体活动时间为-2 myr。虽然这些淡色花岗岩体所代表的地壳深熔反应类型不同，但上述数据共同表明:在喜马拉雅造山带中，大型淡色花岗岩体是由多阶段部分熔融体汇聚形成，岩浆的活动时间在0.5-2.0自一万年之间。较长的岩浆活动时问可能导致岩浆体经历不同程度的分离结晶作用和围岩脱气、脱水作用，导致岩体本身元素地球化学特征的差异，导致可观的成矿和环境效应。
  • 摘要：喀喇昆仑断裂和雅鲁藏布江缝合带是青藏高原西南部重要的构造界线,其形成和演化与印度板块和欧亚板块碰撞息息相关.为揭示这一地区的深部地壳结构,在Sinoprobe-02项目的支持下,过喜马拉雅-喀喇昆仑-雅鲁藏布江-冈底斯区域,完成了A,B两段总长约210km的深地震反射剖面(简称HKT剖面).剖面A,长度约110km,位于阿里地区噶尔县境内,沿左左乡-那不如-香孜,大致呈东北-西南走向,横跨喀喇昆仑断裂东南段的阿伊拉日居山.沿断裂出露糜棱岩和糜棱岩化片麻岩-花岗岩,具有右旋剪切变形特征,记录了喀喇昆仑断裂生长过程.剖面B,长度约100km,位于阿里地区普兰县境内,沿普兰-巴嘎-久玛错,近南北走向,向北横穿雅鲁藏布江蛇绿岩带,该剖面主要揭示雅鲁藏布江缝合带西段深部地壳结构.
  • 摘要：大地电磁测深法采用天然电磁场源，勘探深度能达到岩石圈底部，具有不受高阻层屏蔽、对低阻层敏感的特征。本文从各向异性介质张量电导率和层状各向异性大地电磁正演理论出发，并从中国地质调查局于2005-2007年在羌塘地块中部采集的四条大地电磁精细剖面中选取了若干较高质量的大地电磁测点，进行一维大地电磁各向异性反演研究。为了减少反演解的非唯一性并提高可信度，通过大量反演试验，改善了初始模型和迭代条件，反演迭代所最终搜寻到的模型能较好地拟合观测资料。从反演结果来看，各测点在地下数百米范围内电阻率都偏低，且x方向和y方向电阻率值接近，各向异性现象微弱，分析该深度可能为沉积覆盖层;在几十公里范围内各测点均出现厚度不一的高导层，与该测区地壳大量存在低速高导层的情况相符，且主方向大多为近东西方向，各向异性现象显著，推测可能与断裂带和物质运移方向有关。通过本文各向异性研究初步获得了研究区内的深部电性结构特征，为该研究区的二维各向异性研究奠定了基础。
  • 摘要：本文综合利用川西流动地震台阵和汶川地震震后应急流动台网记录到的2008年5月至2008年10月汶川11地震余震序列的P波走时资料，应用双差层析成像方法对龙门山断裂带中上地壳速度结构进行反演，以便更好的了解龙门山断裂带中上地壳速度结构和断裂构造，为研究汶川地震发生机理和建立地震动力学模型提供新的证据。
  • 摘要：本研究采用经典的Haar小波作为基函数，通过张量积的方法扩展到三维空间上。具体的计算流程如下:1，根据研究区域的大小和数据的分辨极限设定初始网格的大小及尺度变换的层级数;2，将模型空间变换到小波域，同时将反演核变换到对偶的小波域;3，构建一个标量函数来描述射线密度和射线交叉状态;4，在对函数空间进行多级剖分后，如果各级了空间的直和能覆盖整个原始函数空间且没有重叠，这个空间集合便构成一个小波包。这时根据第3步构建的标量函数可以自动的选择小波包来达到局域分辨率控制的目的。通过合成数据和实际数据测试研究表明多尺度参数化方法具有以下特点:1，该方法仅需在经典层析成像算法基础上进行简单的改动，不需要改动正演和反演算法;2，模型内部不同地区可以根据数据的分布不同有不同的分辨率，并有效的消除由于均匀参数化方法造成的虚假异常;3，明显减少模型参数的冗余信息，并且在相同的数据拟合情况下，模型扰动较小。4，计算效率及内存使用量明显优于其他的参数化方法。
  • 摘要：在青藏高原北缘柴达木盆地完成了一条南起格尔木水泥厂,北至绿草山的大地电磁测深(MT)深探测剖面.利用大地电磁测深(MT)二维共轭梯度反演方法得到了剖面的二维电性结构模型,格尔木以南,地壳至上地幔主要表现为高阻体,但剖面最南端中、上地壳存在高导体;而北部的柴达木盆地地表为高导覆盖层,中、上地壳表现为不连续分布的高阻异常体,盆地下地壳、上地幔则具有高导体存在的电性特征.对沿剖面的主要断裂带进行了厘定,其中作为柴达木盆地南部边界的昆北逆冲断裂带表现为北倾的电性梯度带,位于格尔木以南约10km处,切割深度达上地幔,属岩石圈尺度的深断裂;柴北断裂带为切割深度达上地幔的隐伏深断裂,其产状南倾;而柴达木盆地北边的柴北缘断裂带,亦属岩石圈尺度的深断裂,由多组产状相背、切割上地幔的断裂带组成.柴达木盆地地表的高导层应是盆地内部沉积覆盖层的反映，最大厚度约8km。依据盆地中、下地壳呈现的高导异常体，推断柴达木盆地深部物质可能具有一定的流动性。从电性结构特征的角度，讨论了青藏高原北缘的隆升机制。格尔木以南昆仑山附近中、上地壳的高导异常体，推断为西藏高原中地壳的局部熔融物质向北穿过昆仑断裂，渗透到昆仑山下的反映，并由此导致高原北部的隆升;同时，在昆北逆冲断裂带下，下地壳至上地幔存在一电阻率相对较低的区域，推测是否预示着松潘甘孜地块下的物质有向北渗入昆仑柴达木地块的痕迹。
  • 摘要：2D SRME预测多次波与真实多次波存在时间-空间差异和振幅不匹配等,本文通过估计3D匹配滤波器进行多次波自适应相减.为避免3D匹配滤波器可能存在的过匹配问题,采用相同的3D匹配滤波器来匹配多个原始数据道集.在利用最小二乘算法求解3D匹配滤波器中,采用GPU实现了算法中主要的矩阵相乘和求逆运算,在一定程度上,提高了多次波自适应相减的计算效率.
  • 摘要：当前三维地质建模作为地质体模型描述新的方法技术,已经越来越受到人们的关注和重视.在三维地质建模中,需要根据断层、接触带等确定的地质界线以及工区范围对地质形体进行自动划分,从而建立块体模型.块体模型能够较为清楚的反映构造形态,便于先验信息的进一步利用,如在地震资料解释中,沉积相图就是由块体模型来表示的.块体模型是叠前偏移、速度估计、地质解释、地质模型可视化的基础.因此，对地质形体进行自动划分是进行三维地质建模首要任务，是其它各项研究工作的基础。rn 针对这一问题，将其转化为寻找无向图中所有最小回路的问题，并设计了一种有效的算法将其解决。算法的优点在于选择路径时没有进行多边形内角的计算与比较，仅仅利用了各个了区域之间的拓扑关系来对多个可能的路径进行尝试，同时对路径的开闭做出了合理的限制，减小了搜索时的回溯深度，保证了算法的高效性。通过大量实验证明，该算法能将所有的了多边形准确识别输出，且具有鲁棒性和高效性。
  • 摘要：初始波阻抗模型是测井约束反演处理的控制因素,建立尽可能接近实际地层条件的波阻抗模型,是减少其最终结果多解性的根本途径.测井资料在纵向上详细揭示了岩层的波阻抗变化细节,地震资料则连续记录了波阻抗界面的深度变化,二者的结合,为精确地建立空间波阻抗模型提供了必要的条件.本文提出了一种结合地震与测井的初始波阻抗模型建立的方法.与常规的线性建模方法相比，本文提出的井震联合建模方法在有效利用测井提供的纵向信息的同时，更好地利用了地震剖面提供的横向信息，从而使模型更加贴近实际的地质构造，能够在后续的反演中更好地约束了解空间，从而提升地震反演的有效性与合理性。
  • 摘要：散射波所遵循的是惠更斯—菲涅尔原理,也就是说散射噪声是地下散射点产生的二次扰动.在炮集中,散射波的时距曲线是抛物线,不是线性噪声,不能直接用F-K滤波很好去除.由于散射波双曲线与有效反射波的双曲线顶点不一致且互相耦合,也不能采用常用的拉东变换去除.本文根据散射波的炮集特征,采用局域双曲拉东变换,开发了相应的程序,较好地实现了散射波的去噪.F-K滤波可以去除视速度与有效波不同的噪声，但是对双曲散射噪声来说，F-K谱很难将有效信号和散射噪声区分开来，不拟采用该方法。用本文开发的局域双曲线拉东变换，可以克服商用软件在应用条件上的不足，在拉东域精确地去除散射波能量，在不损伤有效波的情况下较好地去除散射噪声。
  • 摘要：通常野外采集到的地震数据会不完整,以致影响后续处理.地震数据重建作为解决该问题的重要技术手段已被广泛应用研究.压缩感知理论认为,如果信号稀疏,即使只有少量观测值,也可通过求解最优化问题高概率重构原始信号.重构算法有很多,比如ICT(Iterative Curvelet-based Thresholding method)方法、Bregman迭代方法等. 传统ICT方法虽收敛慢，但能恢复出信噪比高的数据;Bregman迭代阈值法收敛快，但后期不稳定，恢复出的数据信噪比与ICT法相比低。结合两者，本文提出一种联合迭代阈值方法。在迭代初期快速收敛，迭代后期又可以稳定收敛得到高信噪比数据。
  • 摘要：本文收集了位于帕米尔东北缘12个固定数字地震台站和天山动力学II期10个流动宽频带数字地震台站记录的远震波形数据，采用时间域的迭代反褶积方法提取了这些台站的接收函数，应用接收函数的H-K叠加方法研究了帕米尔东北缘的莫霍面深度和地壳泊松比。rn 结果显示，研究区内Moho面起伏变化大，泊松比变化复杂，区域地壳厚度与地形有较好的对应关系。地壳厚度除呈现东薄西厚的特征外，在塔里木盆地与天山的盆山结合区域，部分台站下方的地壳内存在明显的问断面和断错。由塔里木盆地向西北天山延仲，莫霍面逐渐向深部倾斜，幅度达到1Okm左右;地壳泊松比变化复杂，地壳密度横向变化大，暗示着地壳经历了显著的不均匀变形和改造。从塔里木盆地向西昆仑山延仲，莫霍面逐渐向深部倾斜，幅度达到25km左右;地壳泊松比从盆山结合部的低值变化到西昆仑山内部地壳泊松比高值。
  • 摘要：对于中小地震，由于台网比较稀疏，首先使用荣昌地震台记录的地震波形利用单台定位方法测定这些地震的方位和震中距，重新计算这些地震的发震时刻;通过处理一系列地震面波的Z/H振幅谱比，获得了研究区的浅层结构特征。在较为准确的一维地壳模型基础上，通过合成地震图，识别sPL震相并与理论波形作对比，得到较为可靠的震源深度。结果显示，这些事件的深度主要分布在2km~5km，与当地一些工业废水处理井深度大体接近，而且大部分地震也主要集中在井口和周边断层附近。初步分析，近年来自贡、荣昌地区地震活动性增强可能与人类开采活动有关，推测废水回灌可能改变了断层内的应力状态而诱发了地震。当然两者之间的更多联系还有需要利用丰富的注水资料进一步研究。
  • 摘要：2008年云南盈江连续发生4次5级以上的中强地震,包括3月21日发生在盈江地区北东走向的大盈江断裂上的ML5.3级,和之后发生在盈江县城以北的南北走向的苏典断裂上的8月20日ML5.1级、8月21日ML6.0级和9月3日ML5.0级地震,这些地震都有明显的前震活动和丰富的余震序列.云南区域数字地震台网2008年记录到盈江地区ML≥2.5级地震共300次,本文利用这些地震波形资料,反演得到了183次地震的震源参数,计算了146次地震的震源机制相关系数.将研究区域分成了2个小区域，A区为大盈江断裂区域，B区为苏典断裂区域。由震源参数应力降的大小和时空特征间接估计震源区内应力释放的水平，由震源机制的相关系数估计地震序列发生过程中应力场方向变化特征。rn 研究表明，A区的应力降的大小在0.24-4.89Mpa之间，震级在ML2.5-3.5级的地震应力降与震级没有明显的依赖关系。3.5级以上的地震应力降随震级增大而增大。主震发生后的3月-5月份应力水平趋向降低，但6月9日地震的应力降出现突增，之后出现一组余震活动，应力降低到更低水平，序列活动趋向结束。震源机制在6月9日后也出现一组新的解，其P轴方位角出现一定变化，与余震活动增强时段一致。rn B区应力降的大小在在0.11-25.1Mpa之间，地震序列的应力降分为三个阶段，开始低，主震发生后应力降突增，之后应力降低，序列结束。震源机制有两组优势解，一组是2次5级地震，一组是前震活动序列。震源机制解的差异可为该地区发生一组5级地震提供机理解释。
  • 摘要：本文尝试使用旋转相关法和最小能量法，对河北省遵化市水库气枪实验地震信号进行剪切波分裂分析，结果显示ZUH,XIL和JIX三个台站的快波偏振方向具有很好的收敛性，变化范围均在100以内。两种方法得到的ZUH,JIX台的快波偏振方向基本一致，走向近EW向，这与前人对该区域剪切波分裂研究所得结果基本相同。XIL台两种方法所得结果差距稍大，可能由不同方法判断最优解的标准不同导致，但总体走向区别不大。rn 旋转相关法和最小能量法所得到的三个台站的快波偏振方向φ均与固体潮引起的南北向线应变理论值呈明显的正相关，且三个台站的变化趋势一致，即在南北向呈压应变时，φ顺时针变化，呈张应变时逆时针变化。与南北向线应变相比，φ与东西向线应变的相关性较弱。以上结论表明三个台站下方的局部应力场受到了固体潮的影响。本文同时对比了大气压变化和温度变化与φ变化的一致性，发现其与大气压和温度变化之间的相关性不大。rn 通过最小能量法所得的气枪地震波的慢波延迟△t较以往的天然地震所得的△t而言偏大，达到Sg震相走时的10%左右，这种现象可能表征了浅层地壳的特性。当提高采样频率后，最小能量法所得的JIX台的△t出现了较为规律的变化，将其与南北向线应变曲线进行对比后发现两者也呈正相关，说明固体潮对地壳介质的影响也能够通过慢波延迟时间体现。
  • 摘要：针对地质体具有不规则、不连续、地质资料有限的特点,可利用三维地质建模技术,将地下各类地质体对象真实的再现,描述地质构造和各种属性特征的空间分布和变化情况.在实现地质数据的三维可视化的基础上,便于更加真实、直观和形象的进行现象分析、模型抽象、实体重构、科学计算、过程再现、知识发现、成果表达、评价决策和工程设计,也就是说三维建模不仅仅是为了模型的可视化效果,更重要的是为了在此基础上能充分利用各类数据、发现隐藏在数据中的知识.本文尝试将数据挖掘技术引入到三维建模中,实现在三维模型基础上的可视化知识发现和表达.rn 针对基于建模的数据挖掘初步研究主要包括统计分析、三维缓冲区分析、三维相交分析和基于剖面数据的分析。关键技术主要包括三维地质建模技术、ArcGIS空间分析和基于SPSS Modeler的数据挖掘。思路如下:利用三维地质建模构建的三维模型作为数据源，研究包括基于ArcGIS的三维地质模型格式转换，并在此集成上进行基本的三维空间分析。利用ArcGIS进行数据筛选或提取剖面数据，以此为数据源，利用SPSS Modeler软件进行数据挖掘探索分析，并将挖掘结果返回到三维地质模型上进行可视化表达。
  • 摘要：大动态宽频带观测一直是地震观测中追求的目标,因此"十五"期间在很多台站布设了动态范围大线性度好的宽频带地震仪,但这还不能满足现实需要,如2008年的汶川地震,使得千里之外的宽频带地震仪都因为动态范围不足而出现了限幅问题.就当前国内的现状来看,地震计的动态范围(140dB以上)比地震数据采集器的(130dB左右)大,所以这里主要针对数据采集器进行研究,争取达到26位的分辨率以及145dB以上的动态范围,以缓解/消除大地震到来时观测仪器易出现的幅度受限问题.rn 来自地震计的模拟信号经低噪声前置放大器后，由AD转换模块将其转换为数字信号。在这里，加法器、积分器、ADC、DAC和CPLD组成一个多阶、多比特的△-Σ负反馈环，该反馈环将模拟信号转换成高速率低分辨率的比特数据流。为从中获取所需要的信号(如地震波形)，需要利用数字滤波和抽取技术将该高速率低分辨的数据转换成低速率高分辨的数字信号，并对其进行编码，以便后续的处理、存储和传输。这部分工作由计算机来完成，CPLD在这里主要是起到数据传输以及给ADC,DAC和音频发送芯片提供工作时序的作用。
  • 摘要：地震预警属于地震学应用技术范畴,其技术体系决定了地震预警系统的组成.按照系统响应的顺序地震预警系统由地震监测台网、地震参数快速判测系统、警报信息快速发布系统和预警信息接受终端4部分组成.整个系统响应速度和准确性决定了地震预警能力.从地震预警模式可知,地震预警系统包含地震触发判定技术，P波快速判定地震技术和地震参数快速测定技术，地震预警第一报技术，极震区阈值预警技术，防止网络失效技术，地震预警的快速确定和解除技术，提前预警技术。提出地震预警技术的发展必须研发“快速判断地震”的技术，这是决定一个预警系统预警时间长短的关键性技术环节。
  • 摘要：本文通过分析陆地实测空间重力异常数据、海洋船载测量空间重力异常数据、卫星测高重力异常,布格重力异常数据、EGM2008地球重力模型数据等多种来源数据的性质和精度,并对相关数据进行对比,研究了编制1:500万中国海陆中国重力异常图的数据使用方案和技术方法.
  • 摘要：本文利用前人在马尼拉俯冲带多种最新研究结果，建立地质模型和数值模型，通过有限元方法计算俯冲板块的热结构，分析南海洋壳俯冲板块的相变过程，研究马尼拉俯冲带地震成因机制。结果表明:1)在俯冲的初期，俯冲板块温度变化不大。洋壳继续俯冲至软流圈后，受软流圈物质高温“加热”影响，洋壳温度快速升高;2)南海洋壳开始俯冲时，处于沸石相。俯冲带中部，主要经绿纤石-阳起石相、绿片岩相、绿帘石角闪岩或绿帘石蓝片岩相后，开始进入角闪石榴辉岩相、绿帘石榴辉岩相，然后进入干榴辉岩相区域。俯冲带南部，主要经硬柱石蓝片岩相后，进入硬柱石榴辉岩相(部分经绿帘石榴辉岩)，然后进入干榴辉岩相区域;3)马尼拉俯冲带中部约在1OOkm深度，含水相脱水和榴辉岩的形成基本停止，使马尼拉俯冲带地震活动倾向于发生在1OOkm以上。南部榴辉岩相的形成较深，使南部的地震活动分布深度也更深;4)俯冲板块在马尼拉俯带北冲吕宋海槽发生撕裂，往南延伸至南海古扩张脊，撕裂深度约1OOkm，使断离以下俯冲板块缺失地震活动。
  • 摘要：地球各盆地单元结构是一种分区非均匀的介质系统,由崎岖复杂地表层结构、大尺度地层边界结构和小尺度层内非均匀介质构成.具有强阻抗反差的不规则地层边界结构产生很强的边界散射场,构成地震波场的主体,控制地震波传播的主要特征.而每层中的小尺度随机非均匀介质产生叠加在边界散射场上的体散射场,导致地震波前畸变,振幅相位扰动和散射衰减.Fu将边界积分方程与Lippmann-Schwinger积分方程结合,建立含边界-体积积分的广义Lippmann-Schwinger积分方程,其中边界积分方程描述大尺度不规则地层的边界散射波,体积分方程描述地层内小尺度随机非均匀介质的体散射波,实现精确模拟地震波在分区非均匀介质中的传播.rn 本研究进一步将Born序列引入广义Lippmann-Schwinger私分方程，同时对边界散射波与体散射波进行逼近求解，极大地提高了地震波在分区非均匀介质中传播模拟的计算效率。本文给出了适用于分区非均匀介质的两种Born序列近似公式，并对其收敛性进行对比分析。
  • 摘要：地球物理重磁勘探涉及到大量数据的存储运算,同时数据文件往往以多种形式呈现,这些问题给重磁勘探技术的进一步发展造成了较大障碍.随着处理技术进一步多样化,数据量随之进一步增长,数据结构日益复杂,文件所包含的元素也更加多元化.如何对数据文件进行合理有效存储管理,同时提高读取速度是当前研究热点.HDF5文件格式的出现为解决上述问题提供了全新思路.本文研究HDF5文件格式和HDF5函数库,分析其优势与特性,利用基于VC++编程实现对重磁数据的存储管理,为大数据量存储读写操作奠定了基础.
  • 摘要：气枪震源子波信号是检测震源质量非常重要的标准.子波信号的能量、波形、频谱等有关参数,能帮助监控船载枪阵质量,并且是地震资料处理解释中十分重要的参数.在单枪激发能量较弱时,需要多枪组合为枪阵,以达到激发出良好的子波信号和探测深度的要求. 气枪阵列是由调谐阵列和相干阵列相配套使用模拟出震源子波信号。通过不同条件下气枪阵震源子波模拟，能达到良好的效果。对28支枪组成的枪阵，根据枪距间隔、沉放深度、气枪容量等参数模拟的结果较好。因此能给枪阵设计提供有利工具。
  • 摘要：目前中国油气勘探的重点方向正逐渐转向复杂地质条件区域.中国陆上油气藏一般结构复杂,非均质性较强.其叠后地震资料中普遍存在强"串珠"现象.当地震波传播到大规模孔洞区域时,其波场传播特征规律目前尚不清楚,尤其是当孔洞中分别含有油、气和水时不同流体的地震波反射波规律更加复杂.常规的地震正演方法对于复杂地质体的描述能力有限,而有限元法的物理意义更加明确.rn 但是在有限元模拟中截断边界反射问题一直没有得到很好的解决。本文通过将有限元法与变网格有限差法结合推导出了适用于有限元法的完全匹配层(PML)原始公式，并将PML边界成功应用到有限元正演模拟中，较理想地解决了截断边界反射问题。rn 常规的数值模拟算法是通过计算离散点处波场来近似模拟地震波传播过程的，由于算法不同其表示的具体物理意义也有所不同，正演出的波场存在细微差距。本文通过对有限元算法分析和实际算例验证，系统地说明了有限元算法是如何对地质体进行近似模拟的。rn 最后在确认有限元算法模拟精度的基础上，进一步对于非均质体问题进行了一系列的数值模拟试验。针对碳酸盐岩孔洞问题，模拟了孔洞随机分布情况下不同分布密度、不同孔洞尺度下的波场传播情况。同时比较了等效介质理论下的近似情况。经数值验证等效介质理论下的模拟结果和波动方程的模拟结果差距较大，尤其是在反射波波形上存在巨大差异。
  • 摘要：本文给出了顾及理论固体潮的线性拟合方法,可以利用短时间序列的观测数据建立高精度潮汐模型,并以全球动力学计划(Global Geodynamics Project,GGP)的超导重力数据为实例验证该方法的有效性.计算选取了GGP中的Kamioka,Hsinchu和TIGO Concepcion三个台站各两天的数据。研究结果表明:在均方误差为1OuGal范围内，Kamioka,Hsinchu和TIGO Concepcion台站可分别向前后拟合35天、28天和45天的重力观测数据;三个台站拟合数据建立的潮汐模型与真实数据建立潮汐模型具有较好的一致性，误差在uGal量级，验证了本文计算方法的有效性和计算结果的正确性。
  • 摘要：为了实现古冰盖地区水文信号和均衡调整(GIA)信号的有效分离，采取了两大研究策略。其一是，引进新的观测信息为分离创造良好条件。可以利用两地区十余年高质量的GPS网地壳运动观测数据;其二是，提出重力恢复和气候实验卫星GRACE联合GPS数据分离两种信号的理论途径。根据沃尔(Wahr)等(1995)提出谱域GIA引起的垂直位移与重力变化有简单的线性关系，将GRACE和GPS观测数据分解为不同阶次的谱分量，在谱域利用上述线性关系，定义差分谱，就排除了GIA的影响，从而差分谱仅包含水文的贡献，根据牛顿引力和负荷形变理论就可以进一步精确地估计水储量的变化。用已知水文学模型和GIA模型，在不同GPS观测站分布条件下进行了模拟分离，试验结果说明该分离途径非常有效。
  • 摘要：利用GRACE数据计算了解美国本土陆地水存储(TWS，terrestrial water storage)的变化，将结果与水文学数据相比较，并建立由GRACE数据计算求得的TWS与帕氏水文干旱指数(PHDI)之间的关系。rn 将利用GRACE数据计算出的美国本土的TWS年际变化同水文学利用Mosaic LMS(land surfacemodel),NOAH LMS模拟计算出的TWS年际变化进行比较可以看出:它们在美国本土的年际变化趋势是一致的，但在某些时段的局部地区仍存在在一些差异;此外，由GRACE数据计算的TWS年际变化的幅度小于水文学计算的TWS年际变化。rn 此外，还建立了GRACE数据计算的TWS年际变化与PHDI指数的年际变化之间的关系。在美国本土每个格点上，首先采用最小二乘法求得二者正比例关系的系数，再将该系数与水文学利用Mosaic LMS计算得到的2003年至2012年的平均TWS建立一个三次多项式关系，从而得到一个求某点TWS年际变化和PHDI指数年际变化的系数的方程。通过建立二者之间的关系，可以将GRACE数据用于全球其他地区PHDI指数的计算。
  • 摘要：叠前深度偏移可以对复杂的地质构造进行更为精确的成像,在过去的几十年时间内,产生了许多具有各自优势的偏移算法,如射线类偏移,单程波偏移,逆时偏移等,其中射线类偏移方法对速度模型不敏感,且具有明显的计算效率优势.但是传统的射线类方法也有着自身的缺陷,如多路径问题,费时的两点间射线追踪和焦散区的影响等.针对传统射线类方法的缺陷，Hill,Popov等在传统射线基础上利用高斯束理论提出并发展了高斯束偏移方法。rn 本研究在Hale(1992)和Hill(2001)的算法基础上，改进了炮域的算法，优化循环结构，提高计算效率，并用于实际资料处理中，最后同该实际资料采用叠前逆时偏移和常规时问域叠前Kirchhoff偏移成像结果比较，分析高斯束成像特征。结果表明:本算法同Hill(2001)和Gray(2005)的算法相比，能完全处理多波至问题，理论上具有更高的成像精度，但由于采用叠加全部高斯束的成像贡献，所以计算效率稍低;同Popov et al.(2010)的高斯束叠加偏移算法相比，因为采用了Hill的近似方法计算Green函数，理论上成像精度稍低，但计算效率较之有明显优势，同样本算法也是天然的粗粒度算法，适用于GPU或CPU并行计算加速;在某海域的实际资料的处理中，该算法均能获得较好的成像效果;同叠前逆时偏移对该实际资料的成像结果相比，成像频率更好，相位更真实，细节更丰富;同常规叠前时间域Kirchhoff偏移对该实际资料的成像结果相比，成像风格相似，但由于是深度域成像，归位更准确，为下一步的解释工作能够提供更可靠的成像信息。
  • 摘要：传统上,极移研究一般采用线性化的Liouville方程,它基于旋转对称地球模型(旋转对称近似),同时假定海洋被动地随地幔晃动(长期近似)、地球对外部扰动的响应不随频率变化(恒定响应近似;故极移转换函数为常数),且外核与地幔完全解耦(核幔解耦近似).由于空间大地测量观测精度的不断提高,这些近似使得传统自转理论已不能满足目前观测精度的需要,因此有必要建立更为精确的自转理论.本文推导了三轴分层地球的自转动力学方程,确定了相应的自转本征模,检验了三轴性对极移的影响,指出在极移激发研究中可忽略三轴性,但研究Chandler晃动时应考虑三轴性:三轴性会导致Chandler晃动的频率–振幅调制机制,引起Chandler晃动轨迹的椭圆化.Chandler晃动的频率-振幅调制及晃动轨迹的椭圆化特征可由不同机构发布的极移观测数据证实，因此，在极移观测中应该考虑三轴性影响。然而，三轴性对极移激发的贡献仅约为0.2 mas，远小于地球物理激发数据(如大气、海洋和陆地水等)误差，故在极移的地球物理激发研究中可忽略三轴性影响。
  • 摘要：本文针对碳酸盐岩性主断层岩样摩擦实验不同阶段摩擦试样进行离了束表面微观形貌扫描，得到0.2纳米/像素分辨率图形数据，应用格子波耳兹曼和有限单元法为主断层面微观结构建立虚拟物理模型;在高性能并行超算平台上，应用夹杂格子波耳兹曼和有限单元方法，模拟了CO2,Ca2+和HC03-高温压混合气体从石灰石岩性主断层溢出过程。对RICE一维模型进行改进，得到三维主断层磨擦本构模型，通过初步计算，得到对应不同磨擦实验阶段试样气体溢出润滑作用后碳酸岩性主断层摩擦系数;阶段2-岩石成核发育完全，但温压不足以使岩石发生大量分解和气体溢出，微小接触区破裂以脆性破裂为主，大量破裂填充凹陷区域，形成润滑，摩擦系数在0.5左右;阶段3-岩石成核发育完全，高滑动速率使主断层面发生大量分解，微观孔隙读增加，岩石微小接触区数目和面积增加(整体接触面积增加)，摩擦系数在0.7左右;阶段5-高滑动速率和大滑动距离使主断层面发生大量分解和气体溢出，高温高压气体润滑使摩擦系数明显降低到0.3左右。

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