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地球基本磁场的成因
宋贯一
地球物理学进展    2009, 24 (1): 89-94.  
摘要4336)      PDF (426KB)(25924)    收藏

〖GK2〗〖HT5”H〗摘〓要〓〖HT5”K〗在略高于古藤堡面的压力和温度条件下,地核物质中的原子结构状态发生了质变.如对于外层能级分布是3d64s2的铁原子而言,Fe原子的最外层和极少一部分Fe原子的次外层将受到破坏,使外层电子发生“公有化”现象.残破的原子(处于离子状态)在自引力作用形成的压力作用下,按原子密度的大小产生分异,“内核”多为显示有正电性能的密度较高的残破原子组成,“外核”(包含过渡层)为富含“公有化”电子而显示负电性能的密度相对较低的残破原子组成,这是一个地核物质量子状态变化的静态过程.从地球内部宏观电性结构看来,地球的“内核”和“外核”组成了一个静态的巨型似“原子球”,“外核”显示负电性,“内核”显示正电性.“内核”所带电量与“外核”所带电量相等,但符号相反.在静态的情况下, 似“原子球”并不显示磁性.由于地球自转,“外核”上界面赤道上的自转线速度为252.9m/s,“内核”外界面赤道上的自转线速度为88.9 m/s,二者的速度差为164.0 m/s.这种含有由巨大电量的“外核”电子壳层相对“内核”绕固定的轴向(自转轴)转动,自然会形成它的基本磁场.
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“活着”的地球
宋贯一
地球物理学进展    2008, 23 (5): 1460-1469.  
摘要3884)      PDF (1027KB)(24959)    收藏
依据太阳光子辐射产生的光压理论,作者揭示出了自然界存在有如下两种自然现象:(1)揭示了日—地间天然形成的能量(动量)相耦合的“轧制”式和“摇摆”式物理机制及其存在的证据.阐明了包括地壳运动、地震和火山活动在内的地球内动力地质作用所需要的能源(力源)不是传统地质学所理解的仅来自于地球内部,而主要是来自于太阳.太阳与其系内行星之间不单是先前人们所理解的靠万有引力作用所维系的那种家族式的首领关系,而且也是靠太阳辐射的斥力作用形成的“母子”关系.地球自生成以来,主要是靠太阳光子的能量(动量)的“哺育”才“活”下来的,地球目前还生机勃勃地“活着”.地球的自转与公转及赤、黄交角的存在,不是先前人们所理解的只具有行星运动几何学上的意义,它在日—地之间能量(动量)相耦合转换机制中还起着更为关键的作用,它是整个地球能有效地、连续不断地获得太阳辐射能量(动量)使其能“活”下去而必须具有的最为简单的天然条件.(2)揭示了自然界任一恒星系内部恒星与行星或星际物质间的斥力作用普遍存在.众所周知,太阳是一颗质量较小的恒星,在银河星云系中类似太阳的发光恒星大约就有4000亿颗,在宇宙更是不计其数.这说明宇宙中的任一恒星系内恒星与它系内的行星及星际物质(除暗物质外)之间的能量(动量)耦合与交换主要是靠光子来实现的.光子是宇宙中既普遍存在又具有特殊性能的一种物质.光子不带电,其电荷、电偶极矩和磁矩皆为零,它是一种稳定的粒子,其寿命为无限大.宇宙中任一恒星辐射出的光子可以对外任何可见物体起作用.光子对受体的作用方式是碰撞,它不但把自身的能量传递给受体,还把自身的动量(以光压斥力的形式)传递给受体,其斥力方向与恒星与受体之间的引力方向恰恰相反,以阻止行星或星际物质在万有引力作用下向恒星内部凝聚,保持恒星系基本空间构架的相对稳定.由此推知,宇宙中物质之间的(光)斥力作用是普遍存在的,它与万有引力作用构成了相互依存的两个对立面,它们之间的对立与统一构成了和谐一致的自然界.日—地间天然形成的能量(动量)相耦合的“轧制”式和“摇摆”式物理机制的发现与证实,为自然界星际(恒星与行星)尺度间的斥力作用普遍存在提供了有力的证据.这是自牛顿发现万有引力之后,首次对宇宙中星际间存在的“反引力”作用这一宏观自然现象的揭示.
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天文观测极移运动周期变化的原因解析
宋贯一
地球物理学进展    2009, 24 (5): 1652-1659.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2009.05.014
摘要3774)      PDF (1037KB)(22380)    收藏
宋贯一(1991,2006)相继发现日-地之间存在一种奇特的能量(动量)相耦合的自然现象:当太阳辐射光压作用于地表之后,地球表面物质的特殊物理性质会自然地把太阳辐射光压立刻分解为两部分,即P1P2.其中P1为全球各纬度带内单位海洋和陆地表面接收到的等值光压(P1为随时间和纬度而变化的变量).在一个回归年的时段内,由P1在北、南两半球上的不平衡分布激发自转轴摆动,引起转动惯量的变化(该变化是目前所了解到的地球转动惯量的最大变化)并产生极移,该项极移运动的周期为12个月左右.由于P1在北、南半球上的分布相对赤道是基本对称的和规则的,P1对自转轴摆动的激发可称谓“规则性激发”;P2为全球各纬度带内单位陆地和海洋表面接收到的光压值之差(P2为随时间和纬度而变化的变量).在一个回归年的时段内,由 P2在北、南两半球上的不平衡分布激发自转轴摆动而产生的极移运动周期为14个月附近.由于P2在北、南两半球上的分布相对赤道是不对称和不规则的, P2对自转轴摆动的激发可称谓“不规则性激发”.这种天然存在的力源,恰恰是近百年来世界各国研究地球自转的地球物理学家渴望寻找的那种既能激发自转轴产生自由章动、又使其摆动含有两个不同周期(12个月和14个月)的激发力源.正是这一奇特自然现象的发现,才使长期以来困扰地球物理学领域内的极移、极移所包含两个周期的涨落变化及由此引起的地球自转速度变化等自然之谜得以破解成为可能. 本文作者仅对天文观测的极移运动周期及其极移运动所包含的两个周期分量在一定的范围内变化的成因作出了详细的解析,并得出如下结论: (1)极移运动主要是由太阳光压P1P2共同激发引起的.天文观测的极移摆动周期的涨落变化是太阳光压(P1P2)激发自转轴摆动过程中,在空间上自转轴的摆动中心相对自转轴中心(地心)移动造成的,涨落范围在395~403±2天之间,即天文观测的极移运动的实际计算周期应在13.0~13.3个月之间变化.(2)极移所含的周年期摆动是由太阳光压P1激发的.天文观测的周年期摆动周期涨落很小,变化于365.24~365.53天之间.在一个回归年内,由于日-地间距离的变化,使地球表面接受到的太阳辐射光能产生微小差异则是造成观测的周年摆动周期稍有拖长的原因.(3)极移所含的钱德勒摆动周期是由太阳光压P2激发的.天文观测的钱德勒周期涨落较大,变化于426~437±2天之间,即实际计算周期应在14.0~14.4个月之间变化.观测的钱德勒摆动周期的变化是太阳光压P2激发自转轴摆动过程中,在空间上自转轴的摆动中心相对自转轴中心(地心)移动造成的.上述的定量解析数据均得到实际观测资料的验证,为极移光压成因理论的正确性提供了具体详实的证据.
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极移的成因及其移动特征
宋贯一,王吉易,曹志成,宋晓冰,杨同林,张常慧
地球物理学进展    2006, 21 (2): 416-425.  
摘要3416)      PDF (373KB)(22818)    收藏
作者发现:太阳辐射,地球自转与公转,黄、赤交角的存在,陆地和海洋在地球表面南、北半球的不规则、不对称地理分布,及地球内部因〖ZZ(〗核外液体〖ZZ)〗形成的分层结构,构成了一套天然的能使地球产生自由章动的日、地间动量(能量)相耦合的物理机制.经研究,由该机制产生的极移具有以下主要特征:(1)极移轨迹的运动周期为13个月(0.92周/年),该周期由二个主要分量组成,一个为12个月(1周/年),另一个是14.1个月(0.85周/年,即钱德勒周期).(2)极移运动轨迹是是椭圆,短半轴(b)与长半轴(a)之比为0.86;扁率(a\|b/a)为1:7.1.(3)瞬时极移振幅|m|的变化:对1周/年项,|m|随太阳回归运动而变化,在二至点时最大,在二分点时最小,具有对称性;对0.85周/年项,|m|随太阳回归运动而变化,在夏至点最大,每年12月5日左右最小.(4)瞬时极移存在反向运动(由东向西).在1周/年项极移运动中,自转极的正、反方向运动振幅的贡献各占50%;在0.85周/年项的极移运动中,反向运动的时间仅有33天,约占正向运动时间的1/10,正向运动振幅的贡献占96%,反向运动振幅的贡献大约占4%.(5)若以国际极点(CIO)为原点,自转极相对CIO的位移运动轨迹必然落在偏向于CIO的西侧.(6)极移振幅将长期保持下去而不会衰减,原因是太阳辐射为自转轴受迫摆动提供了长期、稳定的激发能源.
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维波场延拓复杂表层模型校正方法及应用
李录明,,罗省贤
地球物理学进展    2005, 20 (4): 1027-1034.  
摘要3117)      PDF (4153KB)(568)    收藏
如何正确地消除复杂地表对地震波场的影响,提高地下构造成像的质量一直是中国西部复杂地区地震勘探中存在的难题.本文在三维复杂表层速度模型层析反演\[1\]的基础上,研究了关于复杂地表的静校正问题,提出用三维波动方程在炮集上对地震波场进行正、反向延拓,消除复杂地表对波场的影响,实现三维复杂表层模型校正.理论和实际应用证明,该方法已超越常规静校正的含义,属时变校正方法.用本方法处理复杂地表问题,不但能消除表层对不同深度反射波产生的不同时差影响,提高叠加剖面质量,而且能使校正后的地震波场保持波动特征不发生畸变,可为建立正确的深层速度模型和波动方程叠前深度偏移奠定良好的基础.
(光压)斥力相互作用在自然界客观存在的宏观证据
宋贯一
地球物理学进展    2012, 27 (2): 398-403.   DOI: 10.6038/j.issn.1004-2903.2012.02.002
摘要3043)      PDF (990KB)(43444)    收藏
在宇宙中,众多恒星发出的光线充斥于万物之间.光压虽然早在1901年就被人们发现和试验证实,但一直未把它作为一种客观存在的自然力看待.其原因是(光压)斥力相互作用(自然力)主要表现在宇观物体(天体)上,在太阳系内的(太阳光压)斥力作用下,能否证明地球物质的宏观运动状态发生了变化及发生了什么样的变化,则是人们把(光压)斥力相互作用是否作为一种自然力看待的关键.宋贯一(1991)发现,太阳光压、地球的自转与公转组成了一套类似金属塑性压力加工中的一套天然"轧机",太阳的能量(动量)就是通过这种"轧制"式耦合物理机制传递给地球的,并依据这种耦合机制产生的地壳"轧展"效应特征,发现(1999)太阳光压斥力作用才是控制全球地壳运动和地震活动的唯一重要因素.宋贯一(1992)又发现,太阳光压、地球的自转与公转及赤黄交角的存在,组成了一套天然的日地间太阳能量(动量)相耦合的"摇摆"式物理机制,依据这种耦合机制特征,发现和证明(2006,2011)太阳光压斥力相互作用才是激发自转轴摆动并产生极移及地球自转速度季节性变化的主要力源.上述一系列发现,为(光压)斥力相互作用在自然界的客观存提供了具有说服力的证据.它与(万有)引力相相互作用一样,在宇宙的演化中起着同等重要的作用.
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地球自转速度的年变化
宋贯一,曹志成,王吉易,杨同林
地球物理学进展    2007, 22 (4): 1225-1228.  
摘要3034)      PDF (489KB)(14306)    收藏
本文利用宋贯一等(2006)发表的“极移的成因及其移动特征”一文中的自转轴受迫摆动资料,从理论上推断出地球自转速度年变化的特征.结果证明,理论计算出的地球自转速度年变化曲线形态特征与观测曲线形态特征十分吻合.从而得出,太阳辐射光压在南、北半球的不平衡分布是引起地球自转速度年变化的主要原因.
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长期极移的成因
宋贯一
地球物理学进展    2008, 23 (4): 1063-1070.  
摘要2976)      PDF (1152KB)(13173)    收藏
依据宋贯一等(2006)发表的“极移的成因及其移动特征”一文中的研究成果,对其中极移反向(由东向西)运动的时间分布进一步研究得知:在地球公转所处的四季位置中,自转极(北极)反向运动时间仅发生在当年的11月1日(立冬日为11月7、8日)到第二年的2月15日(立春日为2月4、5日)这一段时间之内;其它时间(季节)均为自转极正向(由西向东)运动时段.对比冬至日前后和夏至日前后极移的运动方向可知,它们相对太阳的运动方向虽然相反,由于它们分别处在轨道的东、西方向的两侧,从空间上看来,它们的运动方向却是一致的(即都是向自转极以西运动).基于上述原因,经过一个回归年的太阳光压激发之后,极移运动轨迹的年平均位置向CIO(国际极点)的西侧移动了.在下一个周年期激发时段,上述现象将在上一回归年极移年平均位置的基础上继续进行,逐年累积即形成长期极移.这就是周年期激发机制引起的长期极移及观测的极移运动轨迹均落在CIO西侧的原因.
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测井曲线自动分层方法回顾与展望
肖波,韩学辉,周开金,支乐菲
地球物理学进展    2010, 25 (5): 1802-1810.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.05.038
摘要2848)      PDF (822KB)(1615)    收藏
本文将测井曲线自动分层方法分为数理统计方法、非数理统计方法和人工智能三大类,并对其中常用的层内差异法、有序聚类分析、极值方差聚类方法、自组织神经网络、模糊识别方法、活度函数法、小波变换和Walsh变换等自动分层方法的算法和优缺点进行了分析.综合比较各类自动分层方法的优缺点,结合测井响应的地质和物理基础认为,虽然自动分层方法众多,从不同的角度试图解决分层问题,但都存在一定的缺陷;今后,测井曲线自动分层方法应在去噪、提高测井纵向分辨率与自动分层方法的进步和联合应用上有所研究,才能够为应用测井资料进行岩性识别、测井相分析、储层划分、储层参数等研究提供更有利的技术支撑.
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地球自转速度季节性变化的主要原因解析
宋贯一
地球物理学进展    2011, 26 (2): 450-455.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.02.008
摘要2446)      PDF (487KB)(22787)    收藏
近二百年来,国内外天文学家和地球物理学家对地球自转速度变化这一自然现象给予了极大的关注.从地球内部(包括大气层)的不同层次、不同角度探讨这一自然规律的成因.人们最初把它看的非常简单,随着时间的推移,进一步更加仔细的研究和更先进计算手段的运用,该课题则显得更为复杂,更加神秘.造成这种局面的原因是研究方向错了.本文的研究思路与传统的研究思路相反,从地球外部探讨地球自转速度变化的主要原因.研究结果证明:国内外天文学家和地球物理学家从地球内部(包括大气层)所探讨的引起地球自转速度季节性变化的任何因素看来都不是主要的,太阳辐射光压在南、北半球表面上的不平衡分布才是造成地球自转速度季节性变化的主要原因.
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(光压)斥力相互作用理论建立的哲学思维和数学原理
宋贯一
地球物理学进展    2016, 31 (3): 973-981.   DOI: 10.6038/pg20160306
摘要2415)      PDF (688KB)(27514)    收藏

宋贯一1960年开始,就从哲学的思想角度探讨物理学问题,致力于对自然界是否客观存在与(万有)引力相互作用相对应的(万有)斥力相互作用理论的研究. 依据1901年俄国物理学家列别捷夫( Н.Н.Лебедев)做出的光子压力的实验测定及1916年爱因斯坦(A.Einstein)光子学说的提出与证实,预示着宇宙中应存在着以光子为媒介粒子的自然力—光子斥力.于是启动了从地球上寻找太阳辐射出的光子斥力是通过什么样的耦合物理机制作用到地球上及太阳光压斥力引起地球物质产生宏观运动的证据这一漫长的探索之路.直到1991年之后,终于发现了太阳的能量(动量)是通过日-地间天然形成的“轧制”式及“摇摆”式耦合物理机制传递地球的,成功地解决了地震力源、地壳运动力源及近200多年来地球自转学科中遗留下来的极移、地球自转速度的变化和长期极移的成因等若干难题.2008年之后,依据在地球上找到了的一连串太阳(光压)斥力引起地球物质产生宏观运动的证据链条,明确提出了(光压)斥力相互作用理论,并用纯数学的构造来描述恒星向外传播能量(动量)的数学表达式,以及把这些数学符号联系起来的定律 —(光压)斥力相互作用的数学原理
F=(1+K)(3JS)/(4πR3), (1)
式中F为任一恒星对其系内某一被辐射物体产生的斥力;J为恒星自身每秒钟辐射出的能量;S为被辐射物体接受到的光照表面积;R为恒星与被辐射物体之间的距离;K为物体对光子的平均反射率;π为圆周率.即任一恒星对其系内任一被辐射物体均产生(光压)斥力,斥力的大小跟恒星自身每秒钟辐射出的能量及被辐射物体接受到的光照表面积的乘积成正比,跟以恒星与被辐射物体之间距离为半径的体积成反比.与两物体的质量大小、物理状态及化学结构本质无关.
(光压)斥力相互作用的主要特性是:
(1)恒星内部的核聚变是(光压)斥力相互作用的能源,它可辐射到宇宙中的所有物体;
(2)能源扩散方式为体扩散,扩散速度为光速;
(3)只有排斥力(矢量),斥力方向为以恒星为中心沿恒星与被照射物体两质点连线向外;
(4)媒介粒子是光子(其他粒子占比例甚小),其性质稳定,寿命可达无限长;
(5)对物体的作用方式是碰撞,通常仅作用于物体的表面;
(6)作用力范围为长程力(理论上可达无限远);
(7)在通常的情况下,只对恒星系内的物体起重要作用.(光压)斥力相互作用是人类揭示出的自然界客观存在的第五种物质世界基本关系的表现形式.其他四种物质世界的基本关系表现形式是:(万有)引力相互作用;电磁相互作用;强相互作用和弱相互作用.本文着重叙述了作者在辩证唯物主义哲学思维的指引下,提出(光压)斥力相互作用的数学原理(定律)的过程.

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行星地球地震预警系统(测试版)的初步应用
李勇
地球物理学进展    2007, 22 (4): 1066-1069.  
摘要2391)      PDF (955KB)(611)    收藏
2006年3月,采用国家天文台自主研发的行星地球的地震预警系统(测试版),曾向中国地球物理学会天灾预测专业委员会提交了一份“天灾年度预测报告简表”.该表给出了2008年8月奥运会期间,在北纬20°~70°、东经70°~140°区域内,计算得到的27个模拟地震指数最大的地点,表明发生6级以上地震的概率较高.本文介绍了该项工作,同时指明其可能的应用前景——发布全球的模拟地震指数.
长期极移的移动方向及北京中轴线偏移之谜
宋贯一
地球物理学进展    2012, (5): 1995-2001.   DOI: 10.6038/j.issn.1004-2903.2012.05.021
摘要1901)      PDF (598KB)(13934)    收藏
太阳光压、地球的公转与自转、黄赤交角的存在及地球表面陆地和海洋的地理分布绝妙地组成了一套天然的能激发自转轴晃动(Wobble)并产生极移的日-地间能量(动量)相耦合的物理机制.太阳光压对自转轴摆动的激发时间存在两种不同的周期,即周年期激发机制和周日期激发机制,由此产生的极移运动轨迹也可分为周年期变化和周日期变化两种,这两种极移运动轨迹中均含有长期极移的成分.本文详细讨论了周日期激发机制引起的瞬时极移及其运动特征和长期极移及其运动方向,并按现今地球表面陆地和海洋的分布格局,求出长期极移的总体运动方向大致为参考极M沿西经70°~80°向加拿大的埃尔斯米尔岛移动.依据本文的研究成果,可以帮助人们揭开自元代(距今已800多年)以来所建立的北京中轴线为什么逆时针偏离子午线2°多这一极富传奇色彩的谜团.
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频率域全波形反演方法研究进展
卞爱飞,於文辉,周华伟
地球物理学进展    2010, 25 (3): 982-993.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.037
摘要1793)      PDF (539KB)(2566)    收藏

全波形反演方法利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力.根据研究需要,全波形反演既可在时间域也可在频率域实现.频率域相对于时间域反演具有计算高效、数据选择灵活等优势.近十几年来频率域全波形反演理论在波场模拟方法、反演频率选择策略、目标函数设置方式、震源子波处理方式、梯度预处理方法等方面取得了进展.目标函数存在大量局部极值的特性是影响反射地震全波形反演效果的重要内在因素之一.如果将Laplace域波形反演、频率域阻尼波场反演、频率域波形反演三种方法有机结合,可以降低反演的非线性程度.

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基于改进的广义S变换的低频阴影检测
张固澜,贺振华,张彦斌,容娇君,金其虎
地球物理学进展    2010, 25 (6): 2040-2044.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.06.020
摘要1791)      PDF (571KB)(2950)    收藏
低频阴影可用于油气检测,然而目前的时频分析方法在低频段都没有很好的时间分辨率,不能很好检测低频的空间分布.为更好的进行低频阴影检测,本文提出一种改进的广义S变换,其在低频段具有很好的时间分辨率.通过对某气井的VSP资料时频谱分解和分析,该方法提高了储层纵横向位置的准确度,有利于刻画油气储层空间展布,直接指示油气的存在.
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GIPSY软件的GPS数据处理策略及应用
肖根如,甘卫军,殷海涛
地球物理学进展    2010, 25 (4): 1508-1515.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.04.045
摘要1703)      PDF (726KB)(867)    收藏
阐述利用GIPSY软件进行GPS数据处理的基本策略,如无基准解、精密单点定位以及GIPSY软件的其他物理模型及测站相关参数.利用GIPSY软件和所介绍的基本策略处理了四川西部鲜水河断裂带上的两对跨断裂连续GPS观测站数据,所得站点时间序列与GAMIT软件的处理取得较好的一致.
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星载SAR海洋内波遥感研究进展
林珲,范开国,申辉,黄韦艮,贺明霞
地球物理学进展    2010, 25 (3): 1081-1091.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.049
摘要1684)      PDF (519KB)(1244)    收藏
星载SAR已成为海洋内波研究的重要技术手段之一.本文回顾了SAR海洋内波遥感研究进展,特别是有关国内外SAR海洋内波的遥感成像机理研究、遥感成像仿真研究和遥感探测研究的发展,同时针对目前SAR海洋内波遥感研究存在的问题和今后有待研究的方向进行了探讨.
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探地雷达的发展历程及其前景探讨
李 华,鲁光银,何现启,邓 珂
地球物理学进展    2010, 25 (4): 1492-1502.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.04.043
摘要1681)      PDF (773KB)(1322)    收藏
在总结近年来众多探地雷达研究者成果基础上,概述了探地雷达在仪器设备研制、数据处理及解释、应用范围这三方面的发展历程.指出了当前雷达设备研制所存在的问题、数据处理及解释技术的不足之处.并针对探地雷达以后的发展方向作了预测.希望通过此文能使读者对探地雷达有一个更深刻的了解,也希望本文对探地雷达工作有一定的指导作用.
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电离层对SAR干涉测量的影响综述
陈艳玲,黄珹,王小亚,郑大伟,刘国祥
地球物理学进展    2010, 25 (3): 823-830.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.013
摘要1680)      PDF (1791KB)(874)    收藏
InSAR是一种能够全天候、高精度、大面积获取地形、形变细部信息的高效工具,而大气层中的电离层是制约InSAR精度和可靠性其中一个很重要的因素,对L波段及低频InSAR的影响尤为严重.本文着重从电离层延迟误差,距离向和方位向偏移现象以及法拉第效应等三个方面介绍电离层TEC及闪烁对InSAR相干系数、干涉相位及其 产品的影响,并给出相应的改正方案.紧接着,给出一些应用实例.最后,对InSAR中的电离层效应进行了总结和展望.
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高阶交错网格有限差分法纵横波波场分离数值模拟
刘洪林,陈可洋,杨微,吴清岭
地球物理学进展    2010, 25 (3): 877-884.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.021
摘要1679)      PDF (625KB)(2445)    收藏
本文给出了一种等价的弹性波动方程,以解决完全弹性波场中不能完全分离耦合的纵横波波场问题.对该弹性波动方程进行公式换算,推导出新型等价一阶双曲型方程,应用高阶交错网格有限差分法求解该方程,并给出了相应的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,对均匀介质模型、复杂Marmousi模型和实际地质模型进行波场分离数值试验,准确得到了混合波场、完全分离的纯纵横波波场.数值结果表明,本文方法具有比传统方法更好的数值模拟精度和边界吸收效果,同时分析分离后的纵横波纯波场,可观察到较为丰富的能量转换信息,并发现纯纵波场中的非均匀 平面波现象,该波为S波以临界角入射情况下的反射SP波,这对认识复杂弹性波的传播规律及弹性波理论具有重要意义.
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基于嫦娥一号卫星激光测高数据的月球数字高程模型
蔡占川,梁延研,李 坚,唐泽圣,齐东旭
地球物理学进展    2010, 25 (4): 1153-1160.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.04.002
摘要1659)      PDF (7050KB)(1192)    收藏
利用嫦娥一号激光高度计获取的800多万个有效记录点科学数据,描述了一种基于Kriging插值方法来生成空间分辨率为0.25°×0.25°全月球均匀网格的数字高程模型.即对激光高度计科学数据进行加权插值,通过引进以距离为自变量的变差函数来计算权值.因变差函数既可以反映激光测高数据的空间结构特性,又可以反应激光测高数据的随机分布特性,故采用Kriging方法插值可以得到较理想的月球高程模型.同时,基于生成的全月球数字高程模型得到了月球的汉麦尔投影、麦卡托投影、正面、反面、南极、北极等月球地形图.该模型也与国际上的月球模型Clementine、ULCN2005与CLTM-s01进行了对比.由于嫦娥一号激光测高数据达800多万个记录点,得到的月球数字高程模型的精度更高.
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青海、甘肃与宁夏地区未来大地震预测分析
秦四清,薛 雷,黄 鑫,王媛媛
地球物理学进展    2010, 25 (4): 1168-1174.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.04.004
摘要1658)      PDF (2773KB)(1155)    收藏
根据孕震断层多锁固段脆性破裂理论与孕震时空区域划分四项基本原则,确定了青海、甘肃与宁夏地区地震区划分的合理方案,给出了各地震区未来强震的四要素预测结果.结果表明,除海原、共和、昆仑山口西地震区近期无破坏性地震发生,玉树地震区未来地震趋势目前还难以判定外,古浪、乌兰-大柴旦、玛多-阿坝地震区都将有破坏性地震发生,且都距临界点较近.
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当代地球物理学研究的核心科学问题和发展导向
滕吉文
地球物理学进展    2008, 23 (3): 637-640.  
摘要1631)      PDF (388KB)(936)    收藏
地球物理学在20世纪的百年中取得了辉煌的成就,也提出了一系列有待研究和探索的科学问题.基于国家战略需求和自主创新的方针,基于国家在金属矿产资源、油气能源、地震与火山灾害和军事与国防的需求和防范,则必须深化研究和认识地球本体.为此,地球内部物质与能量的交换、深层过程和动力学响应已成为21世纪地球科学研究和发展的核心,地球物理学必须造福于人类.
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瞬变电磁法正反演问题研究进展
薛国强,李貅,底青云
地球物理学进展    2008, 23 (4): 1165-1172.  
摘要1599)      PDF (988KB)(1325)    收藏
对瞬变电磁法的方法发展概况和仪器研制状况做出了综述性评价.对瞬变电磁法正反演问题的研究成果进行了系统总结.目前的数值模拟正演方法主要有一维滤波系数法,三维积分方程法,二维,三维有限差分法,2.5维有限元法等,主要的反演方法有:一维浮动薄板解释法,人机对话自动反演法,烟圈理论解释法,神经网络反演法,成像类反演等,论述了瞬变电磁法各种计算方法的特点.瞬变电磁法的正反演发展趋势主要是研究三维正反演的计算方法和目标体成像系统.
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STA/LTA算法拾取微地震事件P波到时对比研究
吴治涛,李仕雄
地球物理学进展    2010, 25 (5): 1577-1582.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.05.007
摘要1590)      PDF (2085KB)(643)    收藏
本文将HZ-MS48微地震采集仪监测的实际数据,利用STA/LTA算法来识别微地震事件P波到时.比较了在不同STA(短时窗平均值)情况下对拾取精度和结果的影响.结果表明:此算法确定信噪比比较高的微地震事件是非常有效的,能精确拾取P波到时.利用5ms、10ms、20ms三种不同的短时窗处理数据,发现对P波拾取的敏感程度不同,短时窗的值越大,拾取P波的敏感性越低,拾取精度降低,触发的阈值应随着短时窗的增加而减小.
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山东、河北、河南、山西、辽宁海城与京津地区未来中强地震预测
秦四清,薛雷,黄鑫,徐锡伟,王媛媛
地球物理学进展    2010, 25 (5): 1539-1549.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.05.003
摘要1586)      PDF (3664KB)(1144)    收藏
运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论与有关方法,对山东、河北、河南、山西、辽宁海城与京津地区各地震区未来的地震趋势进行了分析,给出了未来有中强地震发生的地震区地震震级、地点、临界应变(对应发震时间)、震源深度四要素在内的预测结果.研究表明:导致海城Ms7.3级地震发生的最直接原因是发生在1944年的丹东Ms6.75级地震事件,该6.75级地震是引发海城大地震的直接导火索.
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中国青藏高原地球物理研究的第一批重大成果其发展导向与核心科学问题的认识和思考
滕吉文
地球物理学进展    2008, 23 (2): 301-318.  
摘要1573)      PDF (799KB)(813)    收藏
青藏高原的地球物理研究是深化认识高原本体和东亚壳、幔结构、隆升机制与大陆动力学响应的基础, 故为中、外地球科学家们所瞩目.为此本文主要讨论以下4 个方面问题:(1)问题的提出与背景; (2)率先进行青藏高原深部地球物理研究取得的第一批重要成果与进程;(3)青藏高原地球物理研究中的开创性研究成果和得到的启迪与国际影响;(4)当今青藏高原地球物理研究中的核心科学问题与当前青藏高原地球物理学要做些什么与思考.研究结果表明:(1)在青藏高原地球物理研究中只有在清晰思路指导下,取得高分辨率的数据才能反演,并刻画其壳、幔介质的精细结构;(2)青藏高原地壳巨厚、岩石圈相对较薄的层块结构与壳、幔结构分区特征,特别是存在地壳低速层和地幔低速层及其不均匀展布;(3)在多维力系作用下、深部物质重新分展、调整、运移和在多要素约束下的物理-数学模拟及陆-陆碰撞动力学响应;(4)当今在青藏高原地球物理研究的核心问题是地球内部物质和能量的交换、圈层耦合及其深层动力过程.中国地球科学家们应当清晰地认识到,青藏高原地球物理研究乃是中国地球科学家摘取“桂冠”的一个契机,故必须走自主创新之路,以建立起具有特色中国地球科学的理论和和运动学与与学模型.
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SRME多次波衰减方法在海洋地震资料中的应用
肖二莲,陈瑜,万欢,孙雷鸣,李添才,何玉梅,赵乐涛
地球物理学进展    2010, 25 (3): 1057-1064.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.046
摘要1568)      PDF (1329KB)(924)    收藏
多次波问题一直是海洋地震资料处理中的难题,基于波动方程的多次波压制方法SRME是近20年来发展起来的一种有效的多次波衰减方法.该方法的特点是基于波动理论,利用地震数据本身来预测多次波,而不需要地下介质的任何信息,即这种方法可以应对地下任何复杂的情况,因此应用范围较广.本文通过SRME方法在海洋地震资料LH油田的应用实例证明了该方法的有效性——SRME多次波衰减方法对海底有关的多次波的衰减非常有效,特别是对近道多次波模拟准确,未损伤有效波,一定程度上提高了地震数据的分辨率.
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页岩气储层地球物理测井研究进展
谭茂金,张松扬
地球物理学进展    2010, 25 (6): 2024-2030.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.06.018
摘要1566)      PDF (745KB)(1869)    收藏
页岩气是储存在页岩中以游离态和吸附态存在的天然气,是一种非常规油气资源.地球物理测井技术具有方法多、纵向分辨率高、信息量大、连续、方便、灵敏等优势,能够获得沿井眼剖面的岩石物理参数,是常规油气资源和非常规油气储层评价的重要手段.文章综述了页岩气储层的地质特点,总结了国内外页岩气测井系列和页岩气的测井响应特征.针对测井信息的处理,给出了基于测井有机碳含量(TOC)计算和成熟度指数(MI)的研究进展,讨论了页岩岩性识别、矿物计算和裂缝的评价方法,并对美国页岩气测井评价实例做了介绍.最后,指出目前页岩气测井技术存在的问题和未来的突破方向和思路,对指导页岩气勘探和经济评价具有重要指导意义.
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鄂尔多斯块体Lg尾波衰减及其分布图像
刘红桂,周红晖,陈书清,金春华
地球物理学进展    2008, 23 (2): 351-358.  
摘要1565)      PDF (2126KB)(686)    收藏
利用32个地震台站记录到的19次地震事件共487条垂直方向数字化波形记录,采用单台记录叠加频谱比法(SSR法)计算得到了每条地震记录在0.6~10 Hz范围内共51个频率点的Lg尾波Q值,并统计得到了鄂尔多斯块体Lg尾波衰减的频率依赖关系.同时,利用遗传算法计算得到了鄂尔多斯块体Lg尾波在频率为1 Hz处的衰减(Q0)值、频率依赖指数(η)值的空间分布,并计算了其误差的空间分布,讨论了成像分辨率.结果表明,鄂尔多斯块体虽然是一个稳定构造地区,但其Lg尾波Q0值低于加拿大地盾、西伯利亚地台的Q0值,其η值大于加拿大地盾、西伯利亚地台的结果,且其Q0值、η值具有横向不均匀性的特征.Q0值的空间分布与地震活动、地热流值分布具有较好的一致性.
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重磁异常解释断裂构造的处理方法及图示技术
赵希刚,吴汉宁,柏冠军,王靖华
地球物理学进展    2008, 23 (2): 414-421.  
摘要1558)      PDF (3272KB)(1106)    收藏
利用重磁异常解释断裂是地质构造研究的主要手段之一.重磁异常解释断裂通常是在等值线图或剖面平面图上进行的,而重磁异常在进行等值线网格化成图时会造成微弱信息丢失,这些原因造成重磁异常解释断裂的多解性.本文对重磁异常数据在化极、曲面延拓处理的基础上,采用水平梯度法提取延拓曲面上的重磁异常梯度带,之后对断裂带进行窄化处理,通过图示技术将重磁异常数据转换成灰度值,图像的灰度值以变密度显示,形成彩色的变密度图像,这样就提高了数据图像识别断裂的视觉效果.该方法应用在鄂尔多斯盆地不同层次(时间序列)的断裂研究中,提取和识别重磁异常特征所反映的断裂信息,效果较好.
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带地形高频大地电磁法有限元数值模拟
丁茂斌,汤井田,林家勇,王烨,杜华坤,肖晓
地球物理学进展    2010, 25 (3): 911-917.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.026
摘要1552)      PDF (739KB)(892)    收藏
随着中深度地球物理勘探的迫切需要,以美国EH-4电导率成像系统为代表的高频大地电磁法在我国地球物理勘探行业应用越来越广泛,其勘探深度在地下1000 m以浅,频率范围10 Hz~100 KHz.本文研究了带地形的高频率大地电磁法有限元高精度、快速数值模拟.首先利用广义变分原理推导出电磁场的有限元方程,编制了双线性和双二次插值有限元程序,对典型山谷和山脊地形的数值模拟结果进行了分析,得出了一些有意义的结论.
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利用地震观测资料预测震源区应力变化研究进展综述
郭梦秋,符力耘
地球物理学进展    2008, 23 (2): 375-383.  
摘要1547)      PDF (530KB)(886)    收藏
地震的孕育和发生除了与区域背景构造应力的增长变动有关,也是震源区应力增长及破裂发展的结果.因此地震观测资料必然携带有震源区应力应变增长及破裂发展的信息.随着数字地震观测台网的普及和数字地震仪性能的提高,用地震观测资料进行震源区应力变化和破裂过程的研究已成为国际地震学界的研究热点.本文综述了岩石静态应力状态的变化对地震波传播与衰减的影响,及其对地震孕育和激发的作用;主要介绍了利用地震观测资料预测震源区应力变化的主要研究方法和目前的进展;讨论了该研究领域未来的发展前景,作为进一步研究的基础.
被引次数: Baidu(19)
AVO技术进展
宋建国,王艳香,乔玉雷,王慧
地球物理学进展    2008, 23 (2): 508-514.  
摘要1533)      PDF (728KB)(810)    收藏
AVO技术是Zoeppritz方程在地球物理勘探中的重要应用.本文在回顾Zoeppritz方程及其简化形式的基础上对AVO技术的最近发展进行了介绍.AVO技术是利用地震资料研究岩性和含油气性不可或缺的工具.近年来AVO理论和技术发展呈现新的方向,主要表现在以下几个方面:利用多波多分量地震数据进行纵波、横波、转换波的AVO分析,预测储层的含气性和检测裂缝发育;利用AVO技术定量表征岩性和储层的流体性质;进行3D AVO分析研究等.本文对此进行了介绍,并对AVO技术的前景进行了展望.
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InSAR资料约束下震源参数的PSO混合算法反演策略
冯万鹏,李振洪
地球物理学进展    2010, 25 (4): 1189-1196.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.04.007
摘要1532)      PDF (1787KB)(947)    收藏
本文分析了InSAR资料用于震源参数反演中的参数特点,提炼了适合震源反演问题的POS技术路线.InSAR资料约束下的有限断层参数反演问题中,不同参数对目标函数的敏感度存在明显差异,而且断层的面积与滑动量间存在一定的折中关系.为此,使用局部PSO算法机制进行全局搜索,利用一维参数迭代过程中分布函数描述局部极小,并将自动识别出局部极值作为Simplex算法的初始模型作更高精度搜索.新的震源参数反演策略在均一滑动矩形断层参数反演中,较少参数约束下即可确保获得较高的成功率的效果.本文将该算法成功应用于三种不同类型的地震类型:(1)2003年伊朗Bam地震(走滑型),(2)1998年张北-尚义地震(倾滑型),和(3)模拟的正断层兼右旋走滑事件.所得结果均表明该策略的实用性和可靠性.
被引次数: Baidu(18)
谱分解技术在W区河道识别中的应用
肖高杰,杨长春,范兴斌,冷岩,吴琼
地球物理学进展    2008, 23 (2): 568-572.  
摘要1531)      PDF (1263KB)(905)    收藏
随着油田勘探开发形势的发展,薄储层预测及特殊地质体的识别在岩性油气藏中越来越重要,频谱分解技术在其中的作用越来越明显.本次在w区在常规方法无法对储层进行有效识别的情况下,通过WVD时频分解技术,在该区准确的找到了河道沉积体.
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测井技术新进展综述
原宏壮,陆大卫,张辛耘,孙建孟
地球物理学进展    2005, 20 (3): 786-795.  
摘要1527)      PDF (144KB)(1610)    收藏
在过去几年里,测井技术受石油勘探开发需要所推动,并借助现代电子和信息技术的新成就,发展十分迅速.三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪器的出现,使地层各向异性研究成了热点.网络测井作为新一代测井系统,处于研制和完善阶段.新的裸眼井测井仪器,如新型的满贯组合测井系统、三分量阵列感应测井仪、油基泥浆电阻率成像测井仪等得到进一步改进.新的套管井测井仪器,如过套管电阻率测井仪、新型脉冲中子类测井仪等不断出现并得到改进.随钻测井系列不断增加,如随钻核磁共振测井、随钻地层测试,等等.新的测量工艺技术,如过套管地层测试、井下永久传感器工艺技术等正日趋成熟.新的测井概念,如测井-取心联作、套管外取心、动电测井、套管钻井测井等,给人耳目一新的感觉.对国外测井技术现状和水平进行全面而深入的研究,对于我们当前的科研和生产具有指导和借鉴作用.本文综合评述了近几年测井技术六个方面的重大进展:(1)岩石物理性质;(2)测井地面系统;(3)裸眼井测井;(4)套管井测井;(5)随钻测井;(6)射孔、取心和测试.在深入研究的基础上探讨了测井技术的发展方向,主要结论是岩石各向异性仍将是岩石物理研究的一个重点,测井传感器的物理模拟和数值模拟在测井仪器的设计中将扮演越来越重要角色,测井地面系统的发展主要集中在网络化、综合化的方向上,井下仪器的发展主要体现在集成化和阵列化的发展方向上.从长远看,随着井下永久传感器和施工工艺技术不断发展和完善,套管井测井中的许多项目最终会被取而代之.随钻测井技术仍将迅猛发展,随钻测井必将逐步取代电缆式裸眼测井.
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一种实用的时间域电磁测深解释方法
吴小平,柳建新,段无悔
地球物理学进展    2010, 25 (3): 898-903.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.03.024
摘要1511)      PDF (447KB)(835)    收藏
电磁测深方法,特别是可控主动源方式的电磁测深方法成了研究地球深部构造的一种非常有效的方法.由于电磁波在导电介质中传播时,其幅度是按照指数规律衰减的,在电磁测深的资料处理与解释中,往往反映地下深部信息的数值非常弱小,无法直观的反映深部构造信息.我们尝试一种全新的电磁感应模型来对时间域的电磁测深进行理论模拟,并对实际测深资料进行解释,取得了非常理想的效果.说明我们的模型假设是成功的.
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新的重力加速度公式研究
张昆
地球物理学进展    2011, 26 (3): 824-828.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.03.006
摘要1505)      PDF (371KB)(1118)    收藏
高精度的经典绝对重力仪,精确的重力值g在对大地测量、地球物理和精密计量方面具有十分重要的意义,在地震、地理、海洋、资源勘探、工程勘查、气象等领域有着广泛的应用.本文依据重力测量与气压测量之间的相关性,从气象应用的实际出发,改进了现有重力加速度公式,给出了新构建的在海洋和陆地上测量重力加速度的公式——g φ,O=9.80665(1-0.00265 cos2φ)+6.3868×10-5 cos2φ-4.5×10-4 g:φ,H=g:φ,O—3.086×10-6H+1.118×10-6(H-H'),并用于测量各地气象台、站及其附近的重力值.通过气象测量实例和数值计算比较,得出了新的重力公式比气象常用表(第3号)中的重力公式准确、比世界气象组织(WMO)于1983年公布的重力公式准确的结论.新的重力公式与WMO在第六版气象仪器和观测方法指南中推荐的重力公式相比较,不仅其计算值在误差范围内是相等的,而且具有使用方便、测量准确、物理意义明确的优点.新公式在重力测量领域具有一定的应用价值和实用意义.
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面炮成像、控制照明与AVA道集
王兆湖,陈湛文,崔兴福
地球物理学进展    2008, 23 (3): 826-833.  
摘要1503)      PDF (1965KB)(556)    收藏
基于波场延拓的叠前深度偏移是实现复杂构造地质体成像的最可靠方法,但存在着计算量大、对观测系统适应性差等缺点.面炮偏移是波动方程实现精确叠前成像的另一类方法,具有较高的计算效率,不存在偏移孔径问题,而且可以通过控制照明方法,解决平面波在目标区域的能量补偿问题.本文采用面炮成像技术进行叠前深度偏移,通过对面炮震源下行波场的质量控制和优选射线个数和范围,以达到最佳的成像效果.采用控制照明技术,较大地提高了目标地层的成像精度.与此同时,得到振幅随入射角变化(AVA)道集,有利于叠前振幅解释和储层岩性预测.数据实验表明面炮成像技术是一种快速有效的方法,其成像精度与单平方根算子的共炮点道集偏移和双平方根算子的共中心点道集偏移相当,但在计算速度上要快得多,而且易于并行计算.
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