地球内部熔/流体的分子模拟:进展与展望 被引量：3

1

作者 孙义程 王天华 +2 位作者 刘显东 张志刚 吴忠庆 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期490-501,I0002,共13页

目前对超临界地质流体的形成条件、成分、结构和物理化学性质的认识还不是特别清晰,分子模拟作为一种方兴未艾的理论研究手段,正在被广泛应用于地球科学领域。本文简述了目前采用分子模拟研究硅酸盐熔体、含水硅酸盐熔体、富水流体以及... 目前对超临界地质流体的形成条件、成分、结构和物理化学性质的认识还不是特别清晰,分子模拟作为一种方兴未艾的理论研究手段,正在被广泛应用于地球科学领域。本文简述了目前采用分子模拟研究硅酸盐熔体、含水硅酸盐熔体、富水流体以及超临界地质流体所取得的主要成果,侧重讨论分子模拟方法在其中的应用,为超临界地质流体的计算模拟研究提供帮助,并展望了超临界地质流体分子模拟可能遇到的挑战和发展趋势。已有研究结果表明,不同分子模拟方法各有优缺点,相对于精度较低的经典分子动力学方法而言,采用一般泛函的第一性原理方法加上色散校正之后,可以满足目前对超临界地质流体研究的精度需要。另外,机器学习和第一性原理方法结合,以及建立相关热力学模型将是推进与超临界地质流体相关研究的有效途径。 展开更多

关键词 超临界流体 分子模拟 第一性原理 硅酸盐

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知识图谱引导的缝洞体智能识别技术

2

作者 杨存 伍新明 +3 位作者 黄理力 许小勇 丁梁波 王冲 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第3期545-554,共10页

溶洞在地震剖面上呈现“串珠”状反射特征,其空间分布受裂缝网络控制形成复杂缝洞系统,传统方法受限于储层结构模糊性和样本稀缺性而难以精准识别。为此,提出了知识图谱引导的裂缝和溶洞耦合建模智能识别技术,通过将地质拓扑关系编码为... 溶洞在地震剖面上呈现“串珠”状反射特征,其空间分布受裂缝网络控制形成复杂缝洞系统,传统方法受限于储层结构模糊性和样本稀缺性而难以精准识别。为此,提出了知识图谱引导的裂缝和溶洞耦合建模智能识别技术,通过将地质拓扑关系编码为邻接矩阵约束项,实现了地质先验知识与深度学习的融合。该方法将正演模拟标签数据体与专家标注数据体相结合,构建多任务学习框架,利用知识图谱表征断裂与溶洞的连通关系,并设计地质可解释性损失函数动态修正模型优化路径。在塔里木盆地奥陶系良里塔格组的应用中,大幅减少了人工解释工作量,显著提升了缝洞体边界识别的精度,为强非均质性碳酸盐岩储层预测提供了知识驱动与数据驱动融合的新的解决方案。 展开更多

关键词 溶洞 缝洞体 先验知识 知识图谱 深度学习 多任务学习

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基于长江安徽段气枪主动源实验庐江台阵的台站对双差地震速度成像 被引量：3

3

作者 胡景 钱佳威 +6 位作者 郭浩 王康东 翟秋实 张海江 姚华建 张伟 安美建 《中国地震》 北大核心 2016年第2期343-355,共13页

针对气枪主动源监测中相位加权叠加数据绝对到时拾取可能存在较大误差的问题,提出基于台站之间叠加信号波形的相似性,利用台站对波形的互相关得到更准确到时差的策略。在此基础上,将台站对双差地震速度成像方法直接用于台站对到时差数据... 针对气枪主动源监测中相位加权叠加数据绝对到时拾取可能存在较大误差的问题,提出基于台站之间叠加信号波形的相似性,利用台站对波形的互相关得到更准确到时差的策略。在此基础上,将台站对双差地震速度成像方法直接用于台站对到时差数据,以确定地下介质的速度异常。本文利用长江安徽段气枪实验在庐江临时地震台阵接收到的数据进行了测试,发现基于波形互相关得到的到时差数据比绝对到时数据更准确。最后,采用台站对双差地震成像的方法,得到了庐江台阵覆盖区域的地壳三维速度异常模型,继而确定了该地区较大尺度的地下结构分布。 展开更多

关键词 气枪源 相位加权叠加 波形互相关 台站对双差层析成像 庐江台阵

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基于交叉梯度交替结构约束的二维地震走时与全通道直流电阻率联合反演 被引量：15

4

作者 高级 张海江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4310-4322,共13页

在利用不同的地球物理勘探方法对地下复杂介质成像时,因观测系统的非完备性及数据本身对某些岩石物性的不敏感性,单独成像的结果存在较大的不确定性和不一致性.对于地震体波走时成像与直流电阻率成像,均面临着成像阴影区问题.对于地震... 在利用不同的地球物理勘探方法对地下复杂介质成像时,因观测系统的非完备性及数据本身对某些岩石物性的不敏感性,单独成像的结果存在较大的不确定性和不一致性.对于地震体波走时成像与直流电阻率成像,均面临着成像阴影区问题.对于地震走时成像,地震射线对低速区域覆盖较差形成阴影区,造成低速区域分辨率降低.对于电阻率成像,电场线在高阻区域分布较少,造成高阻区域分辨率较低.为了提高地下介质成像的精度,Gallado和Meju(2003)提出了基于交叉梯度结构约束的联合地球物理成像方法.在要求不同的物性模型拟合各自对应的数据同时,模型之间的结构要求一致,即交叉梯度趋于零.为了更有效地实现基于交叉梯度的结构约束,我们提出了一种新的交替结构约束的联合反演流程,即交替反演不同的数据而且在反演一种数据时要求对应的模型与另一个模型结构一致.新的算法能够更容易地把单独的反演系统耦合在一起,而且也更容易建立结构约束和数据拟合之间的平衡.基于新的联合反演流程,我们测试了基于交叉梯度结构约束的二维跨孔地震走时和直流电阻率联合成像.合成数据测试表明,我们提出的交替结构约束流程能够很好地实现基于交叉梯度结构约束的联合成像.与单独成像结果相比,地震走时和全通道电阻率联合成像更可靠地确定了速度和电阻率异常. 展开更多

关键词 体波走时成像 电阻率成像 结构相似性 交叉梯度 联合反演

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基于深度学习的线性台阵被动源面波频散数据筛选叠加及应用

5

作者 王嫣 高级 +1 位作者 潘登 张海江 《地球物理学报》 北大核心 2025年第8期2851-2865,共15页

利用地震干涉技术从背景噪声中提取面波信号,进而获取地下介质速度结构的探测方法,已在不同尺度的成像研究中得到广泛应用.该方法的核心环节是从面波信号中提取可靠的频散速度数据.然而,在浅地表介质成像时,高频噪声源的时空变化会降低... 利用地震干涉技术从背景噪声中提取面波信号,进而获取地下介质速度结构的探测方法,已在不同尺度的成像研究中得到广泛应用.该方法的核心环节是从面波信号中提取可靠的频散速度数据.然而,在浅地表介质成像时,高频噪声源的时空变化会降低面波频散速度的可靠性,进而影响地下速度结构成像的准确性.为提高线性台阵面波频散数据的可靠性,通常做法是通过增加采集时间来提高叠加次数,但将所有时间段的数据叠加后,仍然难以消除非稳相区噪声源的干扰.针对这一问题,我们提出了一种基于深度学习的数据筛选叠加方法.首先,使用ResNet-50深度学习网络对不同时间段频散数据进行质量评估;然后,将判断为高质量频散数据的时间段进行叠加获得最终的频散.我们将新发展的频散数据筛选叠加技术应用于某工区实际被动源数据处理中,不仅显著提高了频散谱的信噪比,还大幅缩减了数据处理时间.同时,通过另外一个工区的数据进一步验证了训练网络的泛化能力. 展开更多

关键词 深度学习 ResNet-50 频散谱 噪声数据筛选 噪声源时空变化 扩展空间自相关方法

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通过地震成像分辨率研究近地表复杂介质散射对成像质量的影响 被引量：8

6

作者 陈波 宁宏晓 谢小碧 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1762-1775,共14页

近地表广泛分布的小尺度非均匀介质严重影响地震数据和成像质量.本文引入参数化的随机介质来描述近地表非均匀介质;借助功率谱、相关长度、均方根扰动等随机统计特征量研究近地表非均匀介质层对地震波传播、散射及成像的影响;通过成像... 近地表广泛分布的小尺度非均匀介质严重影响地震数据和成像质量.本文引入参数化的随机介质来描述近地表非均匀介质;借助功率谱、相关长度、均方根扰动等随机统计特征量研究近地表非均匀介质层对地震波传播、散射及成像的影响;通过成像过程的点弥散函数表述成像分辨率.利用数值方法建立模型的随机统计特征量与成像分辨率特征量之间的关系,以定量或半定量的方式研究二者之间的相关性.数值计算结果表明,近地表非均匀介质层的厚度、速度扰动的幅度以及非均匀体的尺度等都对地震数据质量和成像品质有明显的影响.以全数值方法建立起关于近地表非均匀介质复杂性和地下成像质量之间的关系,有望成为研究近地表非均匀介质对地震数据采集和成像分辨率影响的有效工具. 展开更多

关键词 近地表非均匀介质 地震波散射 数据噪声 点弥散函数 成像分辨率

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一种高效的基于交叉梯度结构约束的三维地震走时与直流电阻率联合反演策略 被引量：11

7

作者 高级 张海江 +1 位作者 方洪健 李楠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3628-3641,共14页

基于交叉梯度结构约束的不同数据的联合反演可以提高地球物理成像的可靠度,但是由于不同观测数据对地下介质的灵敏度不同以及不同反演系统灵敏度矩阵元素的数值可能存在较大的差异,导致构建和求解联合反演系统存在很大的挑战.针对以上问... 基于交叉梯度结构约束的不同数据的联合反演可以提高地球物理成像的可靠度,但是由于不同观测数据对地下介质的灵敏度不同以及不同反演系统灵敏度矩阵元素的数值可能存在较大的差异,导致构建和求解联合反演系统存在很大的挑战.针对以上问题,本文提出一种新的基于单独反演模型更新量与交叉梯度结构约束相结合的联合反演策略.该策略利用单独反演系统分别确定出各个模型的更新量,然后利用它们约束交叉梯度系统的反演,得出新的模型更新量.通过这样的方式,有效实现了数据拟合与结构约束的平衡,实现了基于交叉梯度联合反演的目标.新的联合反演策略不需要对原来单独反演程序修改即可实现联合反演,减小了联合反演实现的难度,极大地提高了联合反演的易实现性,而且避免了联合反演矩阵存储及结构过于复杂难以求解的问题.基于新的策略,本文首次实现了基于交叉梯度结构约束的三维地震走时与直流电阻率联合反演.合成模型测试表明,与单一成像相比,联合成像减少了地震走时反演中出现的干扰异常并提高了电阻率反演的分辨率. 展开更多

关键词 交叉梯度 模型更新量 结构相似 地震走时成像 电阻率成像 联合反演

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合肥市地壳浅部三维速度结构及城市沉积环境初探 被引量：27

8

作者 李玲利 黄显良 +9 位作者 姚华建 缪鹏 汪小厉 鲍子文 倪红玉 李成 杨元 罗松 胡少乾 杨源源 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3307-3323,共17页

合肥市位于合肥盆地东南缘,东侧紧邻郯庐断裂带,多条大型隐伏断裂穿过市区.为进一步认识合肥城市下方隐伏断裂的空间展布、性质,以及城市复杂的沉积环境,本文利用布设在合肥市区的58套三分量短周期地震仪组成的台阵,获得了37天的三分量... 合肥市位于合肥盆地东南缘,东侧紧邻郯庐断裂带,多条大型隐伏断裂穿过市区.为进一步认识合肥城市下方隐伏断裂的空间展布、性质,以及城市复杂的沉积环境,本文利用布设在合肥市区的58套三分量短周期地震仪组成的台阵,获得了37天的三分量连续波形数据,通过基于射线追踪的面波走时直接成像方法反演得到了合肥市地壳浅部0.6~3.6 km的三维剪切波速度结构,速度结构图像展现了地壳浅部的横向不均匀性和纵向成层性,揭示出NNE、NWW和近EW三组不同走向的隐伏断裂在城市地下浅部的构造特征.取得以下认识:(1)合肥市南、北方向在浅地表(2 km以内)存在显著速度差异,速度分界线位置与已知的近EW向的蜀山断裂一致,断裂南侧呈现低速凹陷,北侧则为高速隆起.低速中心深度达2~3 km,速度异常与该断裂在合肥盆地东部演化过程中的构造反转沉积了不同地层有关;(2)合肥市区存在明显的高速异常带,其走向、位置与穿过该区域的郯庐断裂带西支主干断裂相符,其中五河—合肥断裂在市区北部以东呈现低速凹陷特征,低速区范围与肥东凹陷晚白垩纪以来的沉积构造边界一致,认为肥东凹陷的最大沉积厚度可达2 km以上;(3)合肥市中心跨郯庐断裂带西支主干断裂之间呈现明显的凹、隆相间的复杂构造,推测其是在多组断裂的共同拉伸作用下形成的小型沉积盆地,沉积中心位于郯庐断裂带内部,最大厚度可达3~4 km.由于其展布方向在不同深度与该区域断裂的走向具有明显的相关性,推测不同深度的沉积形态与郯庐断裂带在不同时期的构造演化过程有关. 展开更多

关键词 背景噪声成像 地壳浅部结构 面波走时直接反演 城市地质 沉积环境

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电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟 被引量：19

9

作者 李勇 吴小平 +3 位作者 林品荣 韩思旭 李荡 刘卫强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1955-1978,共24页

现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研... 现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研究区域剖分,将场分量定义在剖分单元的边上,利用矢量有限单元法求解变分问题,实现了电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.这个新的正演方法可以计算电导率任意各向异性三维地电模型的海洋可控源电磁响应,基于二次场矢量有限元法直接求解电磁场,避免了传统有限元方法可能遇到的伪解问题和难于处理电场法向分量不连续的问题,提高了数值模拟计算精度.一维电导率各向异性模型电磁场数值解与解析解吻合得相当好,无论在源附近还是远离源处相对误差均不超过1%.电导率各向异性二维模型的计算结果与已有文献采用的非结构有限元模拟结果十分吻合.三维地电模型数值模拟结果显示,电导率各向异性张量电导率主轴分量和欧拉角对不同装置海洋可控源电磁响应均有着明显的影响. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 电导率任意各向异性 矢量有限元 三维正演 二次场

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海洋可控源电磁三维非结构矢量有限元数值模拟 被引量：43

10

作者 杨军 刘颖 吴小平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2827-2838,共12页

本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型... 本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型的计算结果与已有的二维自适应非结构有限元模拟结果吻合很好.带地形模型的数值模拟结果显示,海底地形对电场影响很大,有可能掩盖海底油气藏产生的异常. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁 三维正演 矢量有限元 非结构网格

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基于二次场电导率分块连续变化的三维可控源电磁有限元数值模拟 被引量：18

11

作者 李勇 吴小平 林品荣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1072-1087,共16页

从电偶源三维地电断面可控源电磁法的二次电场边值问题及其变分问题出发,采用任意六面体单元对研究区域进行剖分,并且在单元分析中同时对电导率及二次电场进行三线性插值,实现电导率分块连续变化情况下,基于二次场的可控源电磁三维有限... 从电偶源三维地电断面可控源电磁法的二次电场边值问题及其变分问题出发,采用任意六面体单元对研究区域进行剖分,并且在单元分析中同时对电导率及二次电场进行三线性插值,实现电导率分块连续变化情况下,基于二次场的可控源电磁三维有限元数值模拟.这个新的可控源电磁三维正演方法可以模拟实际勘探中地下任意形状及电性参数连续变化的复杂模型.理论模型的计算结果表明,均匀大地计算的视电阻率误差和相位误差分别为0.002%和0.0005°.分层连续变化模型的有限元计算结果表明,其与对应的分层均匀模型解析结果有明显差异.三维异常体组合模型以及倾斜异常体等复杂模型的有限元计算结果也有效地反映了异常形态. 展开更多

关键词 可控源电磁法 二次场 电导率分块连续变化 有限元法 三维

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基于非结构网格的电阻率三维带地形反演 被引量：36

12

作者 吴小平 刘洋 王威 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2706-2717,共12页

地表起伏地形在野外矿产资源勘察中不可避免,其对直流电阻率法勘探影响巨大.近年来,电阻率三维正演取得诸多进展,特别是应用非结构网格我们能够进行任意复杂地形和几何模型的电阻率三维数值模拟,但面向实际应用的起伏地形下电阻率三维... 地表起伏地形在野外矿产资源勘察中不可避免,其对直流电阻率法勘探影响巨大.近年来,电阻率三维正演取得诸多进展,特别是应用非结构网格我们能够进行任意复杂地形和几何模型的电阻率三维数值模拟,但面向实际应用的起伏地形下电阻率三维反演依然困难.本文基于非结构化四面体网格,并考虑到应用GPS/GNSS时,区域地球物理调查中可非规则布设测网的实际特点,实现了任意地形(平坦或起伏)条件下、任意布设的偶极-偶极视电阻率数据的不完全Gauss-Newton三维反演.合成数据的反演结果表明了方法的有效性,可应用于复杂野外环境下的三维电法勘探. 展开更多

关键词 电阻率 三维反演 非结构网格 地形

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基于邻域算法的瑞利面波垂直-水平振幅比及频散曲线联合反演及应用 被引量：14

13

作者 袁艺 姚华建 秦岩 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期959-971,共13页

瑞利面波垂直-水平振幅比(或ZH振幅比)是一个随频率变化的函数,对于台站下方浅层地壳结构非常敏感,且具有和频散资料不同的深度敏感核,是传统频散反演方法的一个很好的补充,从而可以将基阶瑞利面波的ZH振幅比和面波频散数据联合起来更... 瑞利面波垂直-水平振幅比(或ZH振幅比)是一个随频率变化的函数,对于台站下方浅层地壳结构非常敏感,且具有和频散资料不同的深度敏感核,是传统频散反演方法的一个很好的补充,从而可以将基阶瑞利面波的ZH振幅比和面波频散数据联合起来更好地反演获得观测台站下方的速度结构.本文提出了基于邻域算法的面波频散曲线与ZH振幅比联合反演方法,我们进行了基于理论模型的模拟测试,证明了联合反演是一种更为可靠的反演方法,且能更好地约束浅层地壳结构.相比于频散曲线单独反演,联合反演不仅可以精确反演获得地壳的Vs结构,对分层地壳的Vp/Vs也能很好地约束.然后我们将联合反演算法应用于实际测量数据,获得了中国西南昆明台(KMI)下方更为准确的地壳横波速度结构及Vp/Vs模型. 展开更多

关键词 联合反演 邻域算法 瑞利面波 相速度频散 ZH振幅比 地壳结构

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巷道超前探测的并行Monte Carlo方法及电阻率各向异性影响 被引量：13

14

作者 刘洋 吴小平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4297-4309,共13页

直流电阻率法通过观测单极-双极装置视电阻率曲线最小值位置估计掌子面前方低阻异常体距离,在巷道超前探测及矿井水害预测与防治工作中有广泛应用,并形成多种经验预测模型.本文基于直流电法巷道超前探测的各向异性电阻率三维有限元数值... 直流电阻率法通过观测单极-双极装置视电阻率曲线最小值位置估计掌子面前方低阻异常体距离,在巷道超前探测及矿井水害预测与防治工作中有广泛应用,并形成多种经验预测模型.本文基于直流电法巷道超前探测的各向异性电阻率三维有限元数值模拟,给出超前探线性预测模型.然而,实际井下地质结构复杂,异常大小不定且任意分布,而且可能存在有电阻率各向异性,使得目前由简单模型实验或数值模拟获得的预测公式不确定性较大,而且可靠性难于评价.Monte Carlo方法用随机化思想解决非确定性问题,我们将该方法与并行算法结合,对大量不确定的随机模型进行三维数值模拟,以验证各预测模型的准确度及可靠性.结果表明,本文的超前探线性预测模型较其他预测模型更为准确及可靠.但介质各向异性的影响很大,尤其当围岩电阻率具有各向异性时,所有预测模型的准确度及可靠性较差,给安全生产带来很大隐患. 展开更多

关键词 超前探测 MONTE CARLO方法 并行 电阻率三维数值模拟 各向异性

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基于背景噪声成像方法研究郯庐断裂带中南段及邻区地壳速度结构与变形特征 被引量：36

15

作者 孟亚锋 姚华建 +4 位作者 王行舟 李玲利 冯吉坤 洪德全 汪小厉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2490-2509,共20页

郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽... 郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽省和江苏省及其周边地区105个台站(固定台站98个,流动台站7个)的垂向连续波形数据,时间范围从2014年5月到2015年7月,共计14个月.利用背景噪声互相关方法,从垂直分量互相关函数中最终提取了2590条瑞利面波相速度频散曲线,反演得到周期范围为5~30s的瑞利波方位各向异性相速度分布图,再反演每个网格点瑞利面波相速度频散得到一维层状横波速度模型,然后拼合起来组成三维横波速度模型.根据本文反演结果并综合已有资料,我们得出如下结论:(1)在北大别、蚌埠隆起、长江中下游成矿带、合肥盆地北部大桥凹陷区域存在中地壳横波高速体,可能与岩石圈和下地壳拆沉以及中生代中国东部大范围岩浆活动有直接关系,更深层原因可能与古太平洋俯冲相关;(2)苏鲁造山带南缘,垂直于嘉山响水断裂,从南向北中上地壳低速体深度变浅,这个低速体可能是高压/超高压变质岩与扬子板块接触处的破碎带,是扬子板块与华北板块接触的边界;(3)郯庐断裂合肥-嘉山段两侧以及大别造山带东缘短周期瑞利面波相速度快轴方向与郯庐断裂带走向基本一致,可能是三叠纪碰撞期与白垩纪时期的大规模左旋走滑活动的结果;(4)合肥盆地南部15~20s周期的瑞利波相速度快轴方向为北西-南东向,反应该区域中下地壳快波方向为北西-南东向,推测是大别造山带折返的痕迹;(5)郯庐断裂带的结构和地震活动性存在明显的分段性,嘉山-郯城段郯庐断裂带现今地震活动性弱,但发生过较强的古地震,推断现今郯庐断裂带宿迁段可能处于闭锁状态,从长远来看要注意该地区发生大震的可能. 展开更多

关键词 郯庐断裂带 背景噪声成像 瑞利面波 方位各向异性 地壳速度结构 地壳形变

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利用近震高频接收函数研究四川理县西山村滑坡体结构 被引量：11

16

作者 危自根 储日升 +3 位作者 李志伟 盛敏汉 张海江 王宝善 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3793-3803,共11页

远震接收函数已广泛用于反演台站下方的结构,然而由于地球的非弹性衰减作用,远震数据较难获得高频接收函数,对浅地表结构约束不足.为了克服这一问题,我们使用近震数据的高频接收函数来研究浅表速度结构,并应用于四川理县西山村滑坡体上... 远震接收函数已广泛用于反演台站下方的结构,然而由于地球的非弹性衰减作用,远震数据较难获得高频接收函数,对浅地表结构约束不足.为了克服这一问题,我们使用近震数据的高频接收函数来研究浅表速度结构,并应用于四川理县西山村滑坡体上3个宽频带地震仪记录到的近震事件.本文发展了接收函数V_P-k(V_P/V_S)叠加方法,结合接收函数H-k叠加和波形反演方法获得了台站下方滑坡体的厚度、S波速度和平均V_P/V_S比,并与钻孔得到的滑坡体厚度进行对比.结果表明,滑坡体具有小尺度的横向不均匀性,台站下方滑坡体的平均V_P/V_S比在2.4~3.1之间变化并且在底层存在78~143m·s^(-1)左右的S波低速层.本文观测到的高V_P/V_S比和底层低的S波速度结构,与电磁法获得的滑坡体底层低的电阻率和底部富水特征一致,表明滑坡体h1底界面的抗剪强度相对较弱,是潜在的滑坡危险区域.本文研究结果表明,利用近震接收函数能有效约束浅表的速度结构,进而能为滑坡灾害治理提供一定的地震学参考. 展开更多

关键词 理县西山村滑坡体 近震接收函数 Vp -k叠加方法 速度横向不均匀性 滑坡灾害治理

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克拉通岩石圈对流减薄的数值模拟 被引量：5

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作者 程华冬 黄金水 傅容珊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1293-1308,共16页

采用二维有限元数值模拟的方法研究了岩石圈的对流减薄过程,特别是克拉通岩石圈的对流减薄过程.模型的主要参数包括增厚岩石圈的宽度x、增厚倍数γ、以及与岩石圈组分变化导致的黏性和密度变化密切相关的黏性比(ηc)和浮力数(B)或等效... 采用二维有限元数值模拟的方法研究了岩石圈的对流减薄过程,特别是克拉通岩石圈的对流减薄过程.模型的主要参数包括增厚岩石圈的宽度x、增厚倍数γ、以及与岩石圈组分变化导致的黏性和密度变化密切相关的黏性比(ηc)和浮力数(B)或等效密度变化(Δρtc).数值计算结果显示,地幔对流将逐渐减薄增厚的岩石圈部分,(1)当B=0和ηc=1时,即对一般地幔岩石圈,增厚岩石圈对流减薄的时间可表示为0.0073γ0.70 x0.26.将数值结果应用于地球,意味着增厚到300km的岩石圈,如宽度为300km,对流移除增厚部分回到初始平衡厚度120km大约需要225 Ma;如宽度为1500km,移除增厚部分大约需要342 Ma.(2)当B和ηc较小,克拉通岩石圈对流减薄过程与一般加厚岩石圈的对流减薄过程类似,但减薄时间受克拉通组分浮力和黏性比的影响而显著增长,克拉通岩石圈对流减薄的时间可表示为0.0057ηc0.52Δρ-0.21tcγ0.78ηc-0.36 x0.04.因而,对300km厚的克拉通岩石圈,如克拉通岩石圈的密度比周围地幔的密度低0.4%(即B=0.1),宽度1500km,若克拉通岩石圈黏性因组分影响比普通地幔岩石圈大10倍,其被对流减薄到120km大约需要1.18Ga.(3)当B和ηc增大到一定量时(如B≥0.2且ηc>10),克拉通岩石圈被移除的过程将发生变化,由于组分浮力的影响,对流主要不是将克拉通岩石圈带到软流圈地幔中,而主要是将较厚的岩石圈物质向两边推送.在此情况下,克拉通岩石圈能长时间(>3Ga)保持稳定. 展开更多

关键词 克拉通岩石圈 岩石圈减薄 岩石圈减薄移除时间

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浅海可控源电磁法数据一维时频联合反演 被引量：2

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作者 岳明鑫 吴小平 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期612-617,共6页

一维海洋电磁正演数值模拟表明,在浅海区使用水平电偶极源时,无论频率域数据还是时间域数据都存在一定的局限性。为了使海洋可控源电磁法(MCSEM)能够在中国近海油气勘探中得到更好的应用,借鉴陆地时频电磁法(TFEM)的思路,同时接收频率... 一维海洋电磁正演数值模拟表明,在浅海区使用水平电偶极源时,无论频率域数据还是时间域数据都存在一定的局限性。为了使海洋可控源电磁法(MCSEM)能够在中国近海油气勘探中得到更好的应用,借鉴陆地时频电磁法(TFEM)的思路,同时接收频率域和时间域信号,结合两类数据的特点,利用正则化反演思想,实现了MCSEM数据的一维时频联合反演。理论模型的反演测试表明,对于300m水深环境下的深层模型,频率域数据足以反演出储层的位置和电阻率,增加时间域数据无助于提高对异常体的识别能力;而对于水深为100m环境下的深层模型,联合反演的结果明显好于单一数据的反演结果。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 时间域 频率域 联合反演

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机器学习在矿物结构搜索及性质预测方面的应用 被引量：2

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作者 张瑜 宋建 吴忠庆 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期43-60,共18页

研究矿物在高温高压下的结构及其物理、化学性质是了解地球内部物质组成及动力学演化的基础。实验观测和理论计算是目前最主要的两种方法,前者受技术的局限,高温高压下的数据点比较匮乏;后者容易实现高温高压,但计算精度和效率往往难以... 研究矿物在高温高压下的结构及其物理、化学性质是了解地球内部物质组成及动力学演化的基础。实验观测和理论计算是目前最主要的两种方法,前者受技术的局限,高温高压下的数据点比较匮乏;后者容易实现高温高压,但计算精度和效率往往难以两全。基于上述问题,机器学习作为一种很有前景的工具,与第一性原理计算相结合,能够精确、高效地预测矿物结构及各种性质。本文首先介绍了构建机器学习势的一般流程,对目前应用广泛的深度势能方法进行详细阐述。然后探讨了机器学习方法在计算矿物物理领域中的应用,如矿物新相结构搜索、热力学性质和输运性质预测、元素配分及同位素分馏等,并分析了机器学习方法相比于传统方法的优势。最后对机器学习方法目前存在的不足进行了简单总结并对其应用前景提出展望。 展开更多

关键词 机器学习 第一性原理计算 高温高压 计算矿物物理

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基于伴随方法的线性台阵背景噪声面波和远震体波联合成像研究 被引量：1

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作者 张超 姚华建 +2 位作者 童平 刘沁雅 雷霆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4065-4079,共15页

伴随层析成像(Adjoint Tomography)通过求解全波方程来准确模拟地震波在复杂介质中的传播,并利用波形信息来反演地下结构,是新一代的高分辨率成像方法.其中3-D伴随层析成像需要庞大的计算资源,而2-D反演相对更具计算效率.面波和远震体... 伴随层析成像(Adjoint Tomography)通过求解全波方程来准确模拟地震波在复杂介质中的传播,并利用波形信息来反演地下结构,是新一代的高分辨率成像方法.其中3-D伴随层析成像需要庞大的计算资源,而2-D反演相对更具计算效率.面波和远震体波是研究地壳上地幔速度结构的重要方法,它们对S波速度及Moho面的敏感度不同,通过联合反演,可以得到更为准确的S波速度结构及Moho面.通过两种数据的高度互补性,本文提出基于伴随方法的线性台阵背景噪声面波和远震体波联合成像方法,同时约束台阵下方S波速度结构及Moho面形态.我们将该方法应用到符合华北克拉通岩石圈典型结构特征的理论模型上,测试结果表明联合反演方法优势明显,相比于面波伴随层析成像,能获得更高分辨率的S波速度结构,同时能精准约束Moho面形态.相比于体波伴随层析成像,联合反演能有效压制高频假象,降低波形反演过程中的非线性化程度.本研究有望提供一种更为高效精准的线性台阵成像方法,搭建联合伴随层析成像理论框架,提升岩石圈成像分辨率,并为后续其他类型波形数据的引入提供思路和方法. 展开更多

关键词 伴随层析成像 背景噪声 远震体波 联合反演 线性地震台阵

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