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1. SRME技术在海洋浅水高分辨率地震勘探中的应用
潘军,栾锡武,孙运宝,赵铁虎,李西双,刘俊,施剑,刘鸿,颜中辉,王小杰
地球物理学进展    2015, 30 (1): 429-434.   DOI: 10.6038/pg20150163
摘要539)      PDF(pc) (7183KB)(142254)    收藏

多次波的去除对于海洋浅水高分辨率地震勘探剖面质量的提高具有重要意义.SRME是一种去除海面相关多次波效果较好的技术方法, 但是一般认为SRME技术并不适合于浅水资料.本文分析了SRME去除多次波的基本原理, 并将其应用于海洋高分辨率浅水区域多次波的去除.实际处理效果表明, 使用SRME技术处理后的叠加剖面多次波去除效果明显, 剖面基底清楚, 断面清晰.通过对SRME技术应用于浅水区域的原因探讨证实了SRME技术完全可以应用于海洋高分辨率地震勘探浅水区域, 进一步的分析表明SRME技术对于泥质海底和沉积层较厚地区应用效果较差, 而对于基底较浅地区应用效果较好.

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2. 利用重磁资料研究莺-琼盆地构造分界及其两侧断裂特征
王万银,张瑾爱,刘莹,张厚和,邱之云,任飞龙
地球物理学进展    2013, 28 (3): 1575-1583.   DOI: 10.6038/pg20130355
摘要641)      PDF(pc) (6612KB)(119898)    收藏
莺-琼盆地(即莺歌海盆地和琼东南盆地)位于印支地块与华南大陆交汇处,该区域地质构造复杂,为南海西北走滑型和伸展型陆缘的交汇区,也是印澳-欧亚板块碰撞"挤出-逃逸构造区"和"古南海俯冲-拖曳构造区".莺-琼盆地的北部以红河断裂带中1号断裂为界,前人对其认识比较统一,但莺-琼盆地南部由于地质和地球物理资料较少、研究程度低,以致其构造格局及分界位置不明确.通过对重、磁资料的处理,认为在莺-琼盆地分界的北段存在明显的重力异常和磁力异常梯级带,该梯级带与1号断裂位置相对应;在其南段存在明显的重力异常和磁力异常高值带,推断该高值带为一"中建凸起",结合重、磁对应分析技术确定了该"中建凸起"的分布范围.采用重、磁异常归一化总水平导数垂向导数技术识别出控制莺-琼盆地分界两侧的断裂构造,在分界以西断裂走向主要为北北西向,分界以东主要为北东向.通过地质和地球物理综合研究认为莺-琼盆地的北段以1号断裂为界,南段以"中建凸起"为界.
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3. 徐家围子断陷致密砂砾岩储层逆时成像效果分析
王维红,张莹莹,徐伟,王天野
地球物理学进展    2015, 30 (4): 1791-1797.   DOI: 10.6038/pg20150436
摘要451)      PDF(pc) (28151KB)(91584)    收藏

徐家围子断陷致密砂砾岩目标是大庆油田重要的资源接替领域,针对该类目标区,形成了以表层Q补偿、两步法反褶积、高精度速度建模和逆时偏移为主要技术的成像流程,并在研究区进行了处理应用.对成像数据体进行了道集、剖面、构造解释和属性的对比分析,结果显示应用GeoEast-Lightning软件的逆时偏移方法完成的研究区三维地震资料的逆时偏移数据,成像效果较以往Kirchhoff积分叠前深度偏移方法有较为明显改善,研究形成的深层复杂构造GeoEast-Lightning逆时偏移的方法流程,适合研究区深层波场的特征,基本达到工业化推广的应用要求.

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4. 海洋重力勘探中的完全布格校正
吕川川,郝天珧,徐亚
地球物理学进展    2009, 24 (2): 513-521.   DOI: 10.3969/ j.issn.1004-2903.2009.02.020
摘要1233)      PDF(pc) (2180KB)(90873)    收藏
海洋重力测量由于海底地形的复杂性,需要在简单布格校正的基础上加入海底地形校正,从而使理论地球模型更好的符合实际的地球椭球体.本文总结了完全布格校正的理论,从空间域和频率域的角度对中间层和地形校正的方法作了介绍,并引入了一种综合的方法且将之运用到了实际的工作中,并取得了很好的效果.
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5. 造山带中岩浆铜镍硫化物矿床的地球物理勘探:现状、问题与展望
姚卓森,秦克章
地球物理学进展    2014, 29 (6): 2800-2817.   DOI: 10.6038/pg20140649
摘要524)      PDF(pc) (12861KB)(89759)    收藏

地球物理勘探在众多岩浆铜镍硫化物矿床的发现中起着重要的作用.相对于围岩,硫化物矿石在电学、密度和磁化率等物理性质方面有着显著的差异性,产生高重力、高磁力、高极化和低电阻的地球物理异常,是岩浆铜镍硫化物矿床传统地球物理勘探方法的理论基础.造山带中铜镍硫化物矿床通常具有小岩体成大矿的特征,以中亚造山带的东天山和喀拉通克地区最为突出.这类矿床通常表现出复杂的岩体形态、产状、岩相构成、赋矿岩相和矿体空间展布,给传统地球物理勘查工作提出挑战.国外铜镍矿最大探测深度已达到4000 m,最大开采深度也达到2450 m,而我国同类矿床分别只有1600 m和900 m左右,亟待提高.以高分辨率浅层地震波反射、地-井瞬变电磁法、井中重力勘探和航空电磁法为代表的地球物理新进展则为这一问题带来新思路,可能代表着铜镍硫化物矿床大深度精细勘探的发展趋势.

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6. 大庆外围盆地地球物理场与盆地基底特征
江为为,涂广红,朱东英,周立宏,肖敦清,高嘉瑞,袁淑琴
地球物理学进展    2006, 21 (4): 1064-1079.  
摘要1132)      PDF(pc) (2883KB)(78347)    收藏
根据收集到的大庆外围盆地的布格重力异常和航磁异常数据,对外围盆地中的8个盆地进行了地球物理场特征的分析.对各盆地的重力异常进行了由下地壳与上地幔的密度差引起的重力效应的剥离,对磁力异常进行了由居里面起伏引起的磁力效应的剥离.在此基础上应用调和级数法和遗传算法分别反演计算了这8个盆地的重力基底和磁性顶界面,并分析了其基底特征. 各盆地重力基底在0.2~9.0 km之间变化,磁性顶界面在1.8~9.8 km之间变化,其特征反映了各盆地的基本现状.
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7. 基于曲波变换的循环平移地震随机噪声衰减
薛诗桂
地球物理学进展    2015, 30 (1): 372-377.   DOI: 10.6038/pg20150154
摘要416)      PDF(pc) (5025KB)(77333)    收藏

对曲波变换的地震数据随机噪声衰减方法进行了探索, 基于曲波(Curvelet)变换在图像处理方面的优越性, 结合循环平移(Cycle spinning)技术提出了一种用于地震随机噪声衰减的新方法.在利用曲波变换阈值去噪算法基础上引入循环平移技术, 可以消除曲波变换由于缺乏平移不变性所导致的信号伪吉布斯效应, 并且较好地保留了有效信号.对地震正演模拟数据进行随机噪声衰减试验, 对不同噪声含量数据进行去噪分析, 并应用于实际地震数据, 结果表明, 新方法对去除地震随机噪音有较好的效果.

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8. 阿尔奇(Archie)公式:提出背景与早期争论
孙建国,
地球物理学进展    2007, 22 (2): 472-486.  
摘要1241)      PDF(pc) (891KB)(72826)    收藏
根据关于岩石电学的早期资料,介绍了阿尔奇公式的提出背景和当时身处学术界和测井界的研究者和工程师们围绕阿尔奇公式所展开的一系列研究和论战.回顾与分析证明:围绕阿尔奇公式所进行的早期论战在于地层因子F及指数m和n.具体的论战焦点有四个:(1)地层因子的表达式F=1/m是否合适;(2)m和n是否具有物理内涵;(3)m和n的值到底是常数还是变数;(4)m和n与岩石的内部结构是否有关.在经过近20年的研究和论争后,即在1960年左右发现指数m和n与岩石的结构、构造以及孔隙流体的饱和度和流体替换的历史有关.此外,还发现岩石的湿润性和超毛细管孔隙度对岩石的电阻率也有很大的影响.虽然阿尔奇公式影响深远而且在岩石物理学和石油测井的发展中具有划时代的意义和里程碑式的作用,但是没有考虑泥质、淡水、低孔隙、非均匀几何参数分布(孔隙度、曲折度)、非均匀饱和度分布、各向异性以及参数a和b对岩石电阻率的贡献和隐藏在这些参数和因素后面的物理机制.因此,在应用阿尔奇公式时必须注意有关的应用条件.此外,根据完全水饱和公式ρ0=FρW=aρW/m和部分水饱和公式ρt=Iρ0=bρ0S-nW来研究F、I、a、b以及m和n与岩石的内部结构、孔隙分布以及孔隙流体和岩石颗粒之间的物理及化学相互作用的关系具有反问题的特点.所以,围绕阿尔奇公式的研究和争论将有可能会伴随着时代的进步和科学技术的发展一直进行下去.
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9. 裂缝型碳酸盐岩储层预测技术及海外气田勘探实践
陈明春,徐晟,魏春光
地球物理学进展    2015, 30 (4): 1660-1665.   DOI: 10.6038/pg20150419
摘要405)      PDF(pc) (3128KB)(72534)    收藏

裂缝型碳酸盐岩储层由于极高的孔渗性,是最为有利的油气勘探目标之一.这类储层预测难度较大,特别是对于石膏和盐层非常发育的碳酸盐岩储层.本次研究从裂缝型碳酸盐岩的发育特征研究入手,分析地震识别此类储层的可行性.优选多种地震地质储层预测方法,针对土库曼斯坦阿姆河右岸区块霍贾姆巴兹三维区的储层特点,开展了一系列的含气储层预测研究.主要应用了相干分析,像素成像技术,叠前各向异性裂缝检测,构造应力场分析,蚂蚁追踪算法等技术.预测了研究区有利的含气储层发育带,预测储层与钻探结果符合程度较高.形成了裂缝型碳酸盐岩储层预测技术系列,在海外气田勘探实践中发挥了重要的作用.

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10. 地球磁层的磁场模型
徐文耀,杜爱民,白春华
地球物理学进展    2008, 23 (1): 14-24.  
摘要1294)      PDF(pc) (1948KB)(67003)    收藏
1958年卫星探测发现了磁层,至今已有半个世纪,对磁层电场、电流体系、磁场、粒子分布和等离子体波的探测研究构成了空间物理的重要内容,其结果是各种磁层模型的出现.本文简要综述磁层磁场建模的基本原理、方法和发展历史,对十几种重要的磁层模型的特点、局限性和适用范围进行了对比分析,以Tyganenko模型为例,讨论了磁层模型发展的趋势.
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11. 重力异常垂向二阶导数在攀西裂谷特征分析中的应用
曾琴琴,王永华,李富,吴文贤,邓珂
地球物理学进展    2015, 30 (1): 29-33.   DOI: 10.6038/pg20150105
摘要250)      PDF(pc) (2195KB)(63540)    收藏

重力异常是地下不同规模、形态和埋深的不均匀地质体的综合响应.通过从重力异常中提取目标地质体异常, 可以探测隐伏矿床、岩体或构造.而重力异常的高阶垂向导数不仅可以通过突出浅而小的地质体异常、压制区域性深部地质因素的影响来提高局部地质因素分辨能力, 还可以区分水平叠加异常, 确定地质体或构造边界.但阶数越高的导数, 带来的高频干扰越严重.相对于其它高阶导数而言, 垂向二阶导数是一种较为成熟的位场数据处理和解释方法.本文通过对攀西地区重力异常垂向二阶导数的特征分析, 推断了攀西裂谷基本结构, 并将其与区内已知金属矿床及重要成矿带分布位置对比, 由此发现, 区内主要金属矿床和成矿带均沿裂谷带分布, 且沿裂谷轴部分布最为密集.结合攀西裂谷成因机制, 进一步指出, 区内金属矿找矿方向主要沿与岩浆热液作用密切相关的裂谷构造发育端展布.

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12. 中国海陆磁力异常图磁场分区及断裂划分
尹航,周坚鑫,张永军,舒晴,高维
地球物理学进展    2015, 30 (4): 1526-1534.   DOI: 10.6038/pg20150406
摘要417)      PDF(pc) (35763KB)(57683)    收藏

中国海陆1:500万磁力异常图编制主要根据50多年来国内实测的航空物探资料,并且包括了截至2012年底前最新的陆域测量和近年来实施的一系列海域专项调查资料和研究成果,资料精度较高.为了充分利用区域磁场图的价值,对中国海陆1:500万磁力异常图进行了断裂划分及磁场分区.

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13. (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2936)      PDF(pc) (990KB)(43438)    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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14. 低纬度磁异常化极方法应用效果对比
彭利丽,郝天珧,姚长利,徐亚,赵百民
地球物理学进展    2010, 25 (1): 151-161.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.01.022
摘要1000)      PDF(pc) (4825KB)(38060)    收藏
低纬度磁异常化极的方法很多,包括在空间域化极和在频率域化极,比较起来,频率域方法计算简单快速,目前化极主要在频率域进行.然而大部分低纬度化极方法只压制了噪声并没有针对化极因子做改动,也就没有真正达到压制南北向条带状拉长的目的.本文针对其中4种在频率域对化极因子做处理的方法(双曲正弦法,压制因子法,直接阻尼法,伪倾角法),设计模型进行对比,并用南海某地区的实测数据进行4种方法的化极效果对比,选出一种最符合南海地区实际情况的化极方法.并对原有的直接阻尼法和伪倾角法做了适当的改进.
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15. 一种改进表层多次波压制方法
董烈乾,李振春,杨少春,李凤磊,李志娜
地球物理学进展    2013, 28 (6): 3148-3152.   DOI: 10.6038/pg20130641
摘要457)      PDF(pc) (1136KB)(33512)    收藏

由Berkhout等提出的自由表面多次波压制方法(SRME),由于在多次波预测过程中采用了数据的空间褶积,因此对输入的数据有严格的要求.本文设计了一种改进的表层多次波压制方法.该方法对SRME公式进行重新推导,将数据的空间褶积转化为数据相关,提高了对近偏移距缺失地震数据的适应性,并且能够将SRME方法中所需的地表因子隐含在迭代求取多次波模型过程中.在匹配相减阶段,本文引入了一种非平稳匹配滤波器方法,该方法在很大程度上克服了L2模匹配方法一次波和多次波正交的要求.模型数据试算说明了该方法在压制多次波的同时能够很好地保持一次波的运动学和动力学特征.

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16. 电性源瞬变电磁初探
王显祥,底青云,唐静
地球物理学进展    2015, 30 (2): 872-877.   DOI: 10.6038/pg20150253
摘要409)      PDF(pc) (14249KB)(29693)    收藏

随着中国经济的发展, 油气资源成为制约我国发展主要瓶颈之一.电性源瞬变电磁在油气资源的勘探中取得了不错效果.为此本文开展了对电性源瞬变电磁的相关研究, 本文首先对电性源瞬变电磁的两种主要模拟方法, G-S变换和余弦变换做了对比, 认为G-S变换结果精度较余弦变换精度要高.为了实际工作中解释的方便, 又分别定义了电性源瞬变电磁各场视电阻率, 为其解释带来了方便.最后, 本文对其参数的选择进行了较详细的研究, 通过对电性源赤道装置与偶极装置的对比研究, 表明赤道装置可以对地下结构取得较好的探测效果, 偶极装置可以取得较高噪比的数据.通过对激励源的研究表明, 阶跃激励源激发的场视电阻率很好地反映了地质结构的变化, 而脉冲波激发的场对异常体反映明显.通过对Hz场和Ex场的研究表明, Hz场在小收发距时即可进行大深度探测, 并具有较高的信噪比, Ex场则对高阻体探测效果非常突出.

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17. (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2249)      PDF(pc) (688KB)(27510)    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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18. 地球自转学科中遗留若干主要难题的解析
宋贯一
地球物理学进展    2014, 29 (1): 4-14.   DOI: 10.6038/pg20140102
摘要792)      PDF(pc) (2117KB)(26861)    收藏

近二百多年来的地球自转学科研究中, 除岁差和章动的成因依据(万有)引力相互作用理论已经得到解决外, 极移(包括长期极移)和日长(l.o.d)的变化问题一直还处在探讨和争论之中, 尚遗留如下七个主要难题没有解决:1)极移是欧拉(Eular, 1765)根据刚体自转的分析得出地球自转极相对地壳作周期为305天的摆动吗?2)极移周期的定量解释, 钱德勒周期为什么不是单值的,约在425~440天之间变化?观测的极移轨迹运动周期为什么也不是单值的,而是在13.0~13.3个月之间变化?3)作为自由运动,钱德勒摆动最终将会逐渐衰减殆尽, 为什么二百多年来的天文观测资料却未发现钱德勒振幅有任何渐自减弱的迹象, 是什么因素在克服阻尼而维持这种运动呢?它的能量消耗到哪里去了?4)极移的成因机制是什么?5)极移与地震的关系?6)地球自转速度季节性变化的主要原因是什么?7)长期极移的成因及其运动方向?宋贯一(1991,2006, 2008, 2012)依据大量的宏观事实, 发现和证明了自然界还存在有与(万有)引力相互作用相对应的(光压)斥力相互作用.本文依据(光压)斥力相互作用理论去解析上述七个难题, 取得了立竿见影的效果.

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19. 基于共散射点道集的VSP速度分析
陈占国,刘永华
地球物理学进展    2014, 29 (5): 2164-2171.   DOI: 10.6038/pg20140526
摘要400)      PDF(pc) (9160KB)(26740)    收藏

针对现有VSP速度分析方法不能较好满足成像需要的现状,将地面地震中等效偏移距的概念引入到VSP中,提出了适合VSP的等效偏移距的定义公式,并相应的给出了VSP的共散射点道集的形成原理和步骤,以及通过这种道集进行速度分析的流程.通过模型资料和实际资料的试验表明,这种道集有更大的覆盖次数和更高的偏移距范围,其速度不受地层倾角的影响,可以适应斜井等其他的垂直观测系统.因而利用VSP的共散射点道集能和地面地震一样进行速度分析,为VSP等垂直接收的地震提供一种有效的速度分析手段,具有较好的应用前景.

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20. 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4260)      PDF(pc) (426KB)(25918)    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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21. 磁层磁场模式的研究进展
张晓芳,严卫,符养
地球物理学进展    2007, 22 (6): 1754-1759.  
摘要987)      PDF(pc) (393KB)(25840)    收藏
磁场模式是表述空间磁场的一种有效工具,对于研究磁层大尺度电流系的发展变化和辐射带粒子具有重要意义.本文介绍了三种主要的磁层磁场模式,即经验模式、抛物面模式和事件导向模式,结合模式的原理和特点,对模式的改进情况和性能检验进行了详细论述,并对三种模式进行了对比分析.三种模式都能对暴时磁场进行动态模拟.最近的Tsyganenko模式考虑了太阳风的历史作用,每个磁场源都有自己的松弛时间尺度及驱动函数;抛物面模式A01中增加了场向电流及窄尾流效应;事件导向模式G03增加了非对称环电流和局地窄尾流片效应.
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22. 平面波在粘滞性界面上的反射特征研究
孙成禹,张玉亮,万学娟
地球物理学进展    2007, 22 (2): 609-616.  
摘要899)      PDF(pc) (1222KB)(25063)    收藏
当介质中存在按照一定方向排列的裂隙时,会在该区域形成接触程度不好的界面.当有地震波传播时,界面两侧的质点不再满足位移连续的条件,位移差与该点的应力有关.从而引起质点间的滑动,形成粘滞性界面.界面的这种特性可以用切向柔量和法向柔量来表示,柔量值越大,界面的接触程度和质点位移的连续性都越差.文中详细推导了平面波在粘滞性界面上的反射和透射系数公式,通过数值算例证明了粘滞性界面上的反射系数与入射波频率有关的性质.并说明了界面的粘滞性会在一定程度上影响到反射波的AVO特性.且当平面P波入射时,法向柔量对反射P波和转换波的影响均大于切向柔量的影响.
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23. “活着”的地球
宋贯一
地球物理学进展    2008, 23 (5): 1460-1469.  
摘要3879)      PDF(pc) (1027KB)(24954)    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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24. 最小二乘约束下的频谱分析技术及其应用
李海英,武国宁,陈小民
地球物理学进展    2014, 29 (6): 2685-2689.   DOI: 10.6038/pg20140632
摘要328)      PDF(pc) (13593KB)(24462)    收藏

时频分析方法是地震数据处理和解释领域的一个重要工具.本文基于最小二乘原理和正则化方法,提出了约束最小二乘时频分析方法.该方法是在有限支撑、非正交基函数空间下,通过迭代整形正则化方法求取信号傅里叶系数的一种时频分析方法.该方法是短时傅里叶变换时频分析方法的延伸和发展,具有较高的时频分析精度,能较准确地识别信号的频谱特征.理论分析和实际资料应用表明,该方法能够较精确的刻画储层的位置和边界,能够进一步提高储层预测的精度.

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25. 新一代电法勘查仪器——伪随机信号电法仪
罗延钟,陆占国,孙国良,黄伟才,高隆钦
地球物理学进展    2015, 30 (1): 411-415.   DOI: 10.6038/pg20150159
摘要188)      PDF(pc) (950KB)(23301)    收藏

分析了现有电法勘查仪器存在的问题, 指出解决这些问题的出路是, 利用现代系统科学关于“系统辨识”的新成就, 建立全新的电法勘查仪器.推导了基于伪随机信号系统辨识, 利用传统电法勘查装置, 获得大地系统冲激响应, 进而计算阶跃响应和频率响应的计算公式.在此基础上, 阐述了建立伪随机信号电法勘查仪器的思路和原理框图, 以及新仪器的优点.

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26. 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2380)      PDF(pc) (487KB)(22776)    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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27. 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3186)      PDF(pc) (373KB)(22761)    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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28. 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3717)      PDF(pc) (1037KB)(22374)    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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29. 基于谱分解和地震多属性储层厚度的预测
王开燕,周妍,陈彦奇,柳俊茹,张伟,包百秋
地球物理学进展    2014, 29 (3): 1271-1276.   DOI: 10.6038/pg20140337
摘要149)      PDF(pc) (5567KB)(22140)    收藏

随着油气勘探开发的不断发展,利用地震属性进行储层预测的方法得到了广泛的应用,并且在生产中取得了较好的效果.本文采用的谱分解和地震多属性联合的方法进行储层厚度预测,克服了单一属性分析存在的多解性和多属性分析在断层处预测不准确的问题,以及仅利用谱分解方法时,由于其预测基础的限制,部分复杂地区对砂体厚度的预测效果存在一定误差这一问题,可以较为准确地预测出目的层的储层厚度,同时,在传统地震分析中非常难发现的地质信息,谱分解之后比较容易发现,有助于进一步解释.实际地震资料结合井信息和分层数据的标定,对储层厚度的预测进行了较为详细的研究.研究结果表明,此方法在原理和实际应用上都是可行的,提出了一种储层厚度预测的新方法.

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30. 近几年地面重力调查工作方法技术的一些进展
张国利,赵更新,匡海阳,滕菲,苏永军,梁建刚,黄忠峰
地球物理学进展    2015, 30 (1): 386-390.   DOI: 10.6038/pg20150156
摘要84)      PDF(pc) (643KB)(22091)    收藏

近年来随着电子科技的进步, 推动着物探仪器水平提高, 促进了地面重力调查工作在方法技术上获得一些关键突破.包括GPS-RTK技术、CORS系统的引入, 使得重力测点的平面位置与高程测量精度都有了显著提高;激光测距仪、RTK模式在近区地改实测地形中的应用, 提高了近区地改的效率和精度.本文通过结合冀东铁矿外围覆盖区的高精度重力调查情况, 阐述了在控制点测量、测点GPS高程转换、近区地改和中区地改方面的工作经验, 总结了重力调查工作中一些方法技术的进展.

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31. 各向异性叠前深度偏移在K油田的应用
沈水荣,覃天,彭文绪,谢文胜
地球物理学进展    2015, 30 (3): 1224-1229.   DOI: 10.6038/pg20150330
摘要152)      PDF(pc) (37877KB)(21476)    收藏

在地震资料处理中,为提高地下地质体成像精度,各向异性叠前偏移已逐渐成为常规处理流程.然而,如何可靠地估算和建立各向异性深度偏移的各向异性参数模型是其成功的关键.针对K油田浅层气和边界大断层对地震成像的不利影响,采用了沿层速度分析和网格层析相接合的速度建模方法、利用已知井的信息求取初始各向异性参数、并通过多次迭代更新各向异性参数和速度模型等方法和处理流程,对K油田三维地震资料进行了各向异性叠前深度偏移处理.与只依靠单一速度参数的各向同性叠前深度偏移相比,各向异性叠前深度偏移利用了地震波垂直传播的相速度和根据井控从地震数据中估算出来的两个各向异性参数.从偏移结果中可以看到,各向异性叠前偏移的成像精度和质量得到明显改善,目的层地震偏移深度与井上分层深度吻合更好,地层信息与测井结果一致性好,边界断层的归位更加准确.

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32. 华东、华南与西南地区某些地震区地震趋势分析
秦四清,李培,薛雷,李国梁,王苗苗
地球物理学进展    2014, 29 (3): 1033-1045.   DOI: 10.6038/pg20140307
摘要207)      PDF(pc) (28537KB)(21372)    收藏

运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论及相关预测方法,分析了华东、华南与西南地区某些地震区未来地震趋势,给出了这些地震区未来中强震、强震或大震的四要素预测结果.分析表明:南通东部黄海地震区未来有大震发生,威海地震区是一个MS 6.0级地震危险区,宜昌地震区未来有中强震发生.鉴于我们近期对特定地震区的强震孕育周期界定及主震事件判识有了新的认识,故重新研判了万州地震区、普洱地震区、宜宾-长宁地震区与丽江地震区的未来震情.本文所得结论可供有关部门参考,以制定相应的防震减灾措施.

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33. 直升机航空瞬变电磁自适应正则化一维反演方法研究
毛立峰,王绪本,陈斌
地球物理学进展    2011, 26 (1): 300-305.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.01.035
摘要1032)      PDF(pc) (492KB)(20392)    收藏
本文以中心回线式直升机航空瞬变电磁法为例对时间域航空电磁资料的一维反演算法进行理论研究.由于时间域航空电磁反演问题是典型的不适定问题,多解性严重且稳定性能较差.为此,论文使用Tikhonov正则化反演方法进行一维解释,可以得到用最光滑模型、最平坦模型和最小构造模型约束条件下的反演结果,而正则化因子是根据各次迭代的数据目标函数与约束模型目标函数的关系,以自适应的方式给出,避免了反复地搜索正则因子,使反演能够稳定快速进行.论文介绍了自适应正则化反演方法之后,用多层理论模型的垂直感生电动势响应数据进行反演试算,对比分析不同约束模型下的反演结果.结果表明,三种模型约束下,算法对初始模型要求不高,可以使用均匀半空间模型作为反演初始模型,并且均能够在不超过十次的反演迭代计算就能较好地重构理论模型,体现了良好的稳定性和可靠性.
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34. 匹配追踪算法及其在煤层气富集区预测中的应用
王莹莹,黄亚平,刘江平,程飞
地球物理学进展    2015, 30 (3): 1382-1389.   DOI: 10.6038/pg20150351
摘要162)      PDF(pc) (37346KB)(20141)    收藏

为了更准确地刻画地震信号的时频信息,实现高效率的时频谱分解,本文引入一种基于复数道地震记录的匹配追踪算法,阐述了该算法的基本原理和具体算法流程,基于合成记录进行了匹配追踪算法的抗噪能力和端点效应分析,并对实际煤田地震资料进行了匹配追踪的计算和分析.结果表明:1)匹配追踪算法更适用于信噪比为10dB以上的信号;2)端点平滑方法的引入可有效提高算法的准确性,解决了因端点振幅值过大导致的算法陷入局部匹配的问题;3)实际煤田地震资料中,煤层气富集区下部具有低频能量强、高频能量弱的特点,可将其作为煤层气富集区预测的一个标志.

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35. 电性源瞬变电磁发射源形变对观测结果影响分析
陈卫营,薛国强,崔江伟
地球物理学进展    2015, 30 (1): 126-132.   DOI: 10.6038/pg20150119
摘要167)      PDF(pc) (30671KB)(19943)    收藏

电性源瞬变电磁法的基本理论是建立在水平电偶极子的基础之上的, 但是实际生产中发射源常为接地长导线, 随着短偏移距观测方式的实现, 一方面发射源的尺寸不能忽略, 偶极子条件不再成立, 需要新的方式计算电磁场响应;另一方面, 受制于场地条件, 发射源可能无法水平、笔直地铺设, 这种源形态上的改变必然会对接收点处的响应带来影响, 并最终影响到数据解释.本文从电性源一维正演理论出发, 研究了发射源发生偏移和弯曲给电磁响应和视电阻率带来的影响, 并以某金矿探测为实例做出了验证和说明.研究认为源形态的改变对电磁响应和视电阻率造成的影响随着偏移距的改变而改变, 对于电磁响应, 偏移距越大影响越小, 而对于视电阻率, 偏移距越大影响越大.因此在实际生产中应尽量保证源的正规铺设, 详细记录实际源的坐标位置与形状, 并尽量在偏移距较小的区域内观测.

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36. 晋冀蒙交界中强地震前的中等地震平静-活跃-平静演化
朱红彬,李红,武敏捷,岳晓媛
地球物理学进展    2014, 29 (3): 1114-1120.   DOI: 10.6038/pg20140314
摘要101)      PDF(pc) (935KB)(19643)    收藏

利用历史有感地震目录,研究晋冀蒙交界地区1484年以来18个(组)中强地震前的中等地震活动,概括为“长期平静—打破平静—主震”和“长期平静—打破平静—再度平静—主震”两种主要演化模式.认为:1)时间上,出现中等地震长期平静、打破平静以及再度平静现象是晋冀蒙交界地区中强地震前的重要前兆特征,打破长期平静后1年左右和再度平静后2~3年发生主震的可能性较大;2)空间上,打破平静的中等地震对未来主震的发生地点有指示意义,未来主震发生在其周围150 km内或者中等地震集中分布区附近的可能性较大;3)强度上,出现具有上述两种模式典型特征的异常,尤其以4.5级以上地震打破平静时,发生5.5级以上地震的可能性较大.

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37. 一种基于指数函数的遥感水体信息提取方法
陈旺,梁虹,邓亚东,李静,向尚
地球物理学进展    2011, 26 (1): 364-370.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.01.044
摘要1025)      PDF(pc) (648KB)(18563)    收藏
MODIS数据具有高时相分辨率、高光谱分辨率和中等地面分辨率的特征,利用MODIS数据来监测和提取旱情严重地区的水体信息已经成为一个重要的研究方向.本文利用各类地物在MODIS各个波段上的波谱特征差异性进行水体提取,但与以往水体信息提取方法有创新之处在于:本文借助于非线性的指数函数对低反射的水体的反射率进行了拉伸而对高反射的非水体地物的反射率进行了压缩,从而提高了水体在短波红外上的反射率而抑制了非水体在红波段上的反射率,通过波段间的归一化处理进而构建出EXPWI(EXP Water Index) 方法.为了更进一步地提高水体信息提取的自动化程度,本文用ENVI/IDL编写了EXPWI模型.研究表明利用IDL编写的EXPWI法快速实现了中等分辨率遥感影像中水体信息的自动提取,能有效的抑制背景地物的干扰而清晰的识别出湖泊、河道和地表的微弱水体信息,而且能有效降低云对水体信息提取的干扰,更重要的是在抑制大气噪音对提取结果的干扰方面,EXPWI法的效果很好.
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38. 均匀大地交变电偶极子电磁响应直接计算式
胡瑞华,林君,李桐林,刘长胜,孙彩堂,周逢道
地球物理学进展    2014, 29 (5): 2183-2190.   DOI: 10.6038/pg20140529
摘要82)      PDF(pc) (644KB)(18504)    收藏

为了能计算出交变电偶极子在均匀大地中的电磁响应,本文在朴化荣编著的《电磁测深法原理》一书中的谢昆诺夫矢量位的表达式和矢量位散度的表达式基础上,用数学手段严格推导出矢量位的偏导数和矢量位散度的偏导数,从而得到不含汉克尔变换的场计算式;由于场计算式中含有贝赛尔函数,为计算方便,选用Matlab编程并调用其提供的贝赛尔函数,然后用场直接计算式求解了在源参数和场点参数已知情况下的8个不同深度处的场分量并以表格的形式给出了电磁分量与总场的计算值.通过总结得出3点结论:(1)本文方法可计算除源点外任一点场,解决了数字滤波法无法计算源点正下方场的问题;(2)本文方法计算场的时间小于1毫秒,计算速度快;(3)本文场计算式有严格的数学推导,其计算结果可以被三维异常体的正反演直接使用.因此,本文的场计算方法具有一定的应用前景.

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39. 多次波逆时偏移与常规逆时偏移对比分析
方中于,王培培,李振春
地球物理学进展    2015, 30 (1): 178-184.   DOI: 10.6038/pg20150127
摘要194)      PDF(pc) (22999KB)(18246)    收藏

在常规逆时偏移处理流程中, 将包含一次波和多次波的地震记录代替脉冲震源子波沿时间延拓到各个深度层, 将地表多次波记录代替一次波地震记录沿时间逆时延拓到相同深度层, 然后选取合适的成像条件实现基于逆时偏移的多次波成像, 即为多次波逆时偏移.本文首先详细分析了常规逆时偏移对多次波的成像机制, 简要阐述了多次波逆时偏移的原理, 在此基础上对多次波逆时偏移和常规逆时偏移的成像效果进行了模型试算, 证实了逆时偏移对多次波进行成像的可行性, 只有正向外推的震源波场和逆时外推的预测多次波波场中成对的波场能量才能互相关产生真正的成像值, 且多次波逆时偏移可以获取比常规逆时偏移更为广阔的成像和照明范围, 对深部构造有更好的照明.

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40. 利用重、磁资料研究五台—恒山地区构造格局
吴凌根,王万银,李建国,周新鹏,冯旭亮,赵楠
地球物理学进展    2015, 30 (2): 531-539.   DOI: 10.6038/pg20150209
摘要98)      PDF(pc) (2584KB)(18155)    收藏

五台-恒山地区是我国重要的银、锰、金及多金属成矿区, 区内矿产与中生代岩体分布具有密切关系, 而中生代岩体主要受断裂构造控制.因此, 利用重、磁资料研究五台—恒山地区的断裂构造、岩体分布及构造单元, 为进一步划分成矿远景区提供地球物理依据.利用归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)技术推断研究区断裂分布, 共划分断裂23条, 其中一级断裂6条, 二级断裂17条;利用剩余异常研究岩体的分布特征, 共推断隐伏岩体34处, 主要分布在五台山、恒山及灵丘一带;根据断裂和岩体的分布特征及重、磁异常场的分区特征, 结合相关的地质资料, 将研究区划分为11个构造区, 主体走向为NE和NNE向.研究表明, NE向断裂对构造单元的展布和岩体分布起主要控制作用, 并且岩体主要分布于五台山中部NE、NW及近EW向断裂的交汇处, 同时位于不同构造单元的分界处.

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41. 地震探测中三个科学难题的涉足与创新征程
滕吉文
地球物理学进展    2014, 29 (3): 971-992.   DOI: 10.6038/pg20140301
摘要161)      PDF(pc) (10670KB)(17874)    收藏

在前苏联科学院大地物理研究所攻读学位研究生期间,曾涉足了地球物理学探测中三大难题,即:地震多次波、小幅度断层的分辨和绕射波场动力学,在中、外导师的悉心指导下,对这三个难题进行了研究和探索,并取得了可喜成效.此间发表学术论文(SCI期刊检索)10篇,并通过在全苏公开答辩取得了物理—数学副博士学位.然而这三个课题至今仍然是困绕着复杂波场分析和震相识别的难题,尚必须继续深入研究和深化认识.

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42. 岩石变形研究方法进展
余尚江,李玮,董云鹏,杨源祯,刘稳航
地球物理学进展    2014, 29 (3): 1068-1079.   DOI: 10.6038/pg20140309
摘要169)      PDF(pc) (1457KB)(17538)    收藏

岩石变形是构造地质学研究的重要内容.自20世纪50年代起,随着理论的不断完善和技术手段的不断成熟,岩石变形研究由最初的对单一地质构造露头的定性几何描述到逐步定量化研究.目前,岩石变形的研究大多限于单一尺度下的均匀变形研究,缺乏多尺度、非均匀变形的综合性研究.基于此,本文重点介绍了能够从多个尺度对地壳岩石变形进行综合研究的最新方法—多阶幂律模拟法.该方法对于深入理解自然界变形拥有巨大的优势:1)是建立在科学的非线性非均质变形理论体系上的一种新的岩石变形模拟方法;2)为解决露头尺度与宏观尺度的岩石变形研究提供了新的思路;3)基于Mathcad软件进行模拟,具有图表可视化和易于操作的特点.

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43. 震源深度测定方法研究进展
罗艳,曾祥方,倪四道
地球物理学进展    2013, 28 (5): 2309-2321.   DOI: 10.6038/pg20130513
摘要172)      PDF(pc) (5084KB)(17164)    收藏
震源深度是地震学研究的关键参数之一,在地震灾害快速评估、孕震机理研究等方面具有重要意义,但是稀疏台网中震源深度的精确测定一直是难点.基于地震波到时信息是测定震源深度的常用方法,但极大地受限于台网密度及速度结构复杂性,测定精度不高.而利用P、S、面波等主要震相及深度震相的振幅、偏振、频谱等信息,即使在稀疏台网中也可以精确测定震源深度.本文在回顾基于到时及基于波形的震源深度测定方法的基础上,重点阐述了利用深度震相测定震源深度的方法原理,并将这些方法应用于实际地震的震源深度研究,给出了几个高精度测定典型地震震源深度的观测实例.
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44. 地球物理测井岩性解释方法综述
赵显令,王贵文,周正龙,王迪,冉冶,孙艳慧,张晓涛,李梅
地球物理学进展    2015, 30 (3): 1278-1287.   DOI: 10.6038/pg20150338
摘要140)      PDF(pc) (6936KB)(17094)    收藏

测井岩性解释成果是储层参数计算和油气评价的基础,为沉积相划分等地质研究提供了依据.但解释方法不一,涉及的数学方法和计算处理步骤不同,在实际应用中存在优劣差异,前人对此分门别类的论述少.基于此,进行文献调研并将解释方法分为4类:基于测井响应特征的定性解释法、基于测井响应方程的图版求解法、基于测井响应方程的方程组求解法、基于“岩心刻度测井”的统计分析法.系统梳理总结每类解释方法的数理基础、计算处理步骤、适用条件、应用效果影响因素,进行解释方法优劣对比和研究趋势展望,得出如下结论:1)四种解释方法的数理基础分别是正反演理论、平面几何作图、矩阵代数求解、应用统计学等数学方法理论,解释方法实质上是这些数学方法理论在测井岩性解释上的应用,将统计学习理论中涉及的数学方法应用于测井岩性解释是解释方法的研究趋势;2)定性解释法、图版求解法的计算处理受人为因素干扰大、数据处理效率低,方程组求解法、统计分析法更易于实现测井数据的自动、快速处理,数据处理的高效自动化、岩性解释的智能化是其研究趋势;3)从定性解释法到统计分析法,适用的岩性剖面从单矿物岩性地层向多矿物岩性地层过渡,对火成岩等强非均质性复杂岩性地层的适用性和解释能力逐渐增强;4)解释图版、解释模型、解释参数、计算处理中关键表征参数等因素对解释结果影响显著,进行越来越完善的地质分析化验来约束解释结果、优化解释模型和解释参数,是解释方法的研究趋势.

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45. 地震波初至走时的计算方法综述
赵烽帆,马婷,徐涛
地球物理学进展    2014, 29 (3): 1102-1113.   DOI: 10.6038/pg20140313
摘要181)      PDF(pc) (12532KB)(16991)    收藏

在地震波场中,初至波到时信息由于初至震相可追踪、易识别性,在地震学领域占有重要的位置,广泛地应用于叠前偏移、叠前速度分析、地震走时层析成像及地震定位等.本文主要介绍了四类具有代表性的计算初至波走时的方法:(1)基于高频近似射线理论方法,如最短路径方法(SPM),及修正后的最短路径方法(MSPM);(2)基于程函方程的数值解方法,如有限差分方法(FD)、快速推进法(FMM)和快速扫描法(FSM);(3)基于惠更斯原理的波前构建法(WFC);(4)基于频率域波动方程数值解法(FWQ).最短路径方法计算精度较高,稳定性较好,但其需要采用更多的网格节点,因此计算效率低;程函方程数值解法无需计算射线路径,具有计算效率高、稳定性较好、易于实现等优势,但其计算精度较低,可以通过引入高阶差分格式得到提高;波前构建法计算精度高,稳定性好,但其需要在射线网格和规则网格之间做网格转换,因此计算效率较低;频率域波动方程方法能适应任意复杂介质,但其计算精度和计算效率较低.

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46. 孔隙介质弹性波叠前逆时偏移方法
刘欣欣,印兴耀,刘百红
地球物理学进展    2013, 28 (6): 3165-3173.   DOI: 10.6038/pg20130643
摘要143)      PDF(pc) (1485KB)(16982)    收藏
常规的弹性波叠前逆时偏移是基于单相介质理论进行的,不能充分考虑地层中的孔隙和流体对弹性波场的影响,而实际储层是含流体的孔隙介质.考虑到固体基质和孔隙流体共同对弹性波传播产生影响,本文对孔隙介质弹性波叠前逆时偏移方法进行了初步探索.基于Biot理论弹性波方程,使用高阶有限差分方法,推导了孔隙介质中弹性波正时和逆时传播算子,讨论了人工边界条件及差分格式的稳定性条件,建立了基于PML边界的弹性波正演系统;使用互相关成像条件对正时传播和逆时传播的波场进行成像;使用Laplace滤波方法去除偏移噪声,得到了孔隙介质弹性波逆时偏移剖面.最后对模型进行逆时偏移试算并获得了成功,但由于所需物性参数难以获取等问题,本文方法的实际应用还有待进一步研究.
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47. 线源瞬变电磁法在熊耳山区多金属找矿中的应用研究
魏明君,丁云河,李冰,罗正传,张智慧,王蒙
地球物理学进展    2015, 30 (1): 146-152.   DOI: 10.6038/pg20150122
摘要96)      PDF(pc) (13567KB)(16828)    收藏

通过理论研究和野外试验, 总结了线源瞬变电磁法在熊耳山区深部勘查时使用的装置参数, 并把该装置应用到龙门店矿K9矿脉的深部勘查中.线源瞬变电磁法装置最主要的参数是偏离距和线源的长度.理论上偏离距的大小只影响到瞬变衰减曲线首支幅值的高低和衰减的快慢.但在野外试验时发现当偏离距为500 m时, 该方法产生了强激发极化效应, 当偏离距为1000 m时, 激发极化效应减弱.说明强激发极化效应仅在收发距较小时产生, 实测表明偏离距大于840 m可以有效压制激发极化干扰.线源AB长度一般取1000~2000 m, 当信噪比大时取小值.该装置在龙门店矿区的应用表明, 线源瞬变电磁法装置轻便灵活, 探测深度大, 分辨率高, 可多台接收机同时工作, 经济快速, 适合山区深部有色金属地质勘查工作.

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48. 地震勘探空间分辨力分析
王林飞,刘怀山,童思友,
地球物理学进展    2009, 24 (2): 626-633.   DOI: 10.3969/ j.issn.1004-2903.2009.02.034
摘要858)      PDF(pc) (3074KB)(16649)    收藏
未偏移地震剖面的空间分辨力研究通常采用第一菲涅尔带的解释方法,它是以几何地震学的射线理论为基础,仅考虑了地震波的运动学特征,不能详细描述地震波的动力学特征.本文从物理地震学的广义绕射叠加观点出发,综合分析地震波的运动学和动力学特征,由绕射叠加效应推导出了零炮检距地震道空间分辨力的计算公式.该公式的计算结果与第一菲涅尔带半径在数值上相当,并通过正演模拟验证了计算公式的合理性.因此利用物理地震学的原理研究地震勘探空间分辨力更符合地震波客观实际的传播特征.
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49. 青藏高原三维地壳结构的重力正演模拟
柯小平,王勇,许厚泽
地球物理学进展    2009, 24 (4): 1225-1234.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2009.04.010
摘要1169)      PDF(pc) (4044KB)(16588)    收藏
青藏高原地壳结构的重力学研究主要集中于莫霍面深度反演及单个剖面的重力正演,但是,在亚东-格尔木与下察隅-共和之间没有地震测线的区域,地壳结构的研究受到限制.为了探讨从青藏高原中部到东部的地壳结构特征,本文采用三维重力正演的方法,对青藏高原三维地壳结构进行了重力正演模拟.研究结果显示,地壳各层界面起伏较大,表明高原地壳变形强烈.研究区域中,藏南喜马拉雅地体界面相对较浅,处于界面陡变带,往北进入拉萨地体,界面相对变深.正演剖面中,大的界面起伏与大的断裂构造有关,莫霍面的陡变也暗示着莫霍面存在错断现象.东构造结莫霍面有抬升现象,在玛多附近莫霍面有下凹现象.地壳分层正演显示,32 km以下地壳产生的重力异常占总异常的80%以上,低速层及高速体产生的重力异常最大可占到总异常的10%左右.
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50. 三维多层介质重力-地震同步联合反演
吴招才,刘天佑,高金耀
地球物理学进展    2009, 24 (4): 1216-1224.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-2903.2009.04.009
摘要1048)      PDF(pc) (2437KB)(16284)    收藏
联合反演是地球物理勘探的重要解释手段,能够提高模型参数的反演精度.本文在归纳和分析重力与地震资料联合反演的研究和应用现状的基础上,利用三维多层介质模型的地震走时和重力正演公式,推导了地震走时和重力异常对界面深度的雅可比矩阵,实现了三维重力-地震同步联合反演界面成像.最后进行了数值理论模型模拟和实例计算,结果表明地震走时和重力同步联合反演很好的重建了三维多层介质界面.
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