含倾斜定向排列裂隙介质纵波特征

根据Schoenberg的含裂隙介质的线性滑移模型在弱各向异性近似条件下根据Bond变换获得了含倾斜定向排列裂隙介质的弹性系数矩阵。在将含倾斜定向排列裂隙介质视为倾斜横向各项同性（TTI）介质的基础上根据弱各向异性近似条件下TTI介质纵波相速度、弹性波阻抗以及反射系数的近似解析解,研究了裂隙倾斜角对含倾斜定向排列裂隙介质中纵波相速度、反射系数以及波阻抗的影响。研究发现含倾斜裂隙介质的纵波相速度、各向异性弹性波阻抗、反射系数三个参数具有类似方位各向异性特征：入射角大的时候,显示较强方位各向异性,但是这三个参数对入射角的依赖程度却不完全相同,反射系数对入射角的依赖程度最大。     

裂隙介质弹性性质研究

波在介质中传播，主要是受介质的弹性性质的影响，在各向同性的岩石背景上，含有裂隙；岩石表现为各向异性，裂隙的形状不同，各向异性的性质也不同。本文在Hudson模型基础上，应用散射理论，研究了垂直定向分布的裂隙介质（EDA），水平分布的裂隙介质（PTL）、正交裂隙介质（ORA）、两组垂直斜交的裂隙介质（EDA＋EDA）等4种类型裂隙介质的弹性性质，给出弹性参数计算公式，并分析了裂隙介质与各向异性之间的内在联系。     

两种类型裂隙介质的弹性常数分析

作者在 Hudson关于裂隙介质假设的条件下 ,分析了含随机取向裂隙介质和两组取向裂隙介质的弹性常数矩阵。结果表明 :含随机取向的裂隙介质等效于各向同性介质 ,含两组取向的裂隙介质为各向异性介质 ,并给出弹性常数矩阵中各分量的具体表达式     

基于随机各向同性背景的单斜介质二维三分量正演模拟

针对满足Von Karman型椭圆自相关函数条件的随机各向同性背景下的单斜介质理论模型,应用交错网格技术对快照和地震记录进行模拟,所得结果清晰明了,发现在这种复合介质中波场特性既体现了规律性较强的单斜各向异性性质,又体现了介质的随机性特点。具体表现为:裂隙填充物的性质决定了qP波与qS波的各向异性特征,即干裂隙对qP波的影响显著大于qS波,而含水裂隙的情况则相反;相同方差条件下,尺度越小,随机介质干扰强度越大。     

水平裂隙发育储层垂直井声波测井响应研究

裂隙在地壳中广泛存在,裂隙检测及裂隙油气藏的识别是当前石油勘探与开发中急需解决的难题。在各向同性岩石的背景上,裂隙的存在会导致各向异性。裂隙的形态及发育程度不同,其岩石物理性质及声波测井响应也不同。在Eshelby-Cheng裂隙介质模型的基础上,结合横向各向同性介质实轴积分全波模拟方法,研究了水平裂隙分布介质储层(VTI)声波测井响应特征,模拟了裂隙参数对声波测井的影响。从理论上为利用声波测井方法寻找油气提供了模拟结果根据,也为裂隙储层裂隙参数反演提供了一种有效手段。     

裂隙各向异性介质2.5维弹性波场数值模拟

研究地震波在各向异性介质中的传播规律是勘探地震学领域的一个重要内容。本文首先讨论了２．５维波动方程，其次，在２．５维空间，用有限元数值模拟方法模拟了裂隙各向异性介质波场，结果用波场切片做了显示。最后对模拟结果做了基本分析，这里讨论的模拟方法也适用于其它类型的得各向异性介。     

裂隙含流体、气体各向异性介质波场数值模拟

由目前普遍被勘探地震工作者承认的Ｈｕｄｓｏｎ本构方程出发，首先讨论了裂隙含流体、气体各向异性介质一维二、三分量波动方程，然后用有限元方法进行了波场数值模拟。该研究有益于加深对地震波在裂隙含流体、气体各向异性介质中传播规律的认识。     

非均质各向异性裂隙含水介质研究方法的探讨

一、前言 众所周知,裂隙含水介质中,地下水的储存和运移很复杂。为了探明这个问题,多少年来,人们一直试图探求一种理想的研究方法。 对均质各向异性裂隙含水介质,国外的研究方法大致可分为两类:一类是不考虑介质中裂隙的大小和位置,建立含水介质中渗透流场的各向异性数学模型,从地下水运动方面进行研究,其代表有N.S.Boul-     

对各向异性介质中横波分裂现象的研究

在本文中，我们系统研究了各向异性介质中的横波分裂现象，探讨了各向异性介质中横波分裂现象产生的机理，并给出了引起各种异性的薄层组合以及裂隙定向分布的数学模型。     

裂隙含流体、气体各向异性介质波场数值模拟

由目前普遍被勘探地震工作者承认的Ｈｕｄｓｏｎ本构方程出发，首先讨论了裂隙含流体、气体各向异性介质一维二、三分量波动方程，然后用有限元方法进行了波场数值模拟。该研究有益于加深对地震波在裂隙含流体、气体各向异性介质中传播规律的认识。     

基于MapGIS组件二次开发MT成果数据的查询及应用

为了方便快捷地利用大地电磁测深来研究深部地壳和上地幔岩石圈层的信息,这里以首次建立的大地电磁测深成果MicrosoftSQLSever数据库为基础,结合VisualBasic语言与MapGIS组件二次开发技术,实现了大地电磁测深成果的空间数据和属性数据信息的查询等功能,其可为不同研究区的岩石圈壳幔电性结构特征的研究提供便捷的技术支持。同时以长江中下游重要成矿区带为例,利用大地电磁测深成果数据的查询功能,开展了岩石圈电性结构的初步研究,并取得了一定的应用效果。     

大陆岩石圈导电性的研究方法

随着地球科学的进展 ,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视 ,而超宽频带大地电磁测深则是目前用于探测岩石圈导电性最有效的地球物理先进技术。它把现代性能优良的宽频带大地电磁系统 (MT 2 4NS或V5 2 0 0 0 )与长周期智能化大地电磁系统 (LIMS)配套使用 ,采集地面上频率范围为n× 10 -4～n× 10 2 Hz的天然电磁场信号 ,并通过一系列数据处理和反演计算 ,获得深达下地壳和上地幔的地下导电性结构模型。此模型不仅可以提供有关岩石圈地质构造轮廓的信息 ,更重要的是可以间接反映现今地下深部的热结构特征和物质状态分布特点。多年来 ,应用超宽频带大地电磁测深对青藏高原岩石圈导电性结构的研究表明 ,高原的中、下地壳确实是良导电性的 ;它可能说明西藏地壳中普遍存在岩石的局部熔融 ,或地热流体。沿着应县—商河剖面的大地电磁测深研究结果从电性的角度证明了太行山山前断裂为一组向东倾斜的深断裂 ,华北地区岩石圈以其为界划分为东、西两区 ;东区为低阻区 ,与构造活动区的岩石圈导电性特征相符 ;西区为高阻区 ,表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。     

Electrical Structures of the Crust and Upper Mantle of Tibetan Plateau From Magnetotelluric Profiling of Indepth-Mt

ELECTRICAL STRUCTURES OF THE CRUST AND UPPER MANTLE OF TIBETAN PLATEAU FROM MAGNETOTELLURIC PROFILING OF INDEPTH-MT     

中国大陆岩石圈导电性结构研究——大陆电磁参数“标准网”实验（SinoProbe-01）

"中国大陆地壳探测计划"的首要目标是岩石圈物性结构、构造和物质组成的探测,这包括大陆岩石圈的地震波速度、密度、磁性、导电性和放射性结构研究。其中,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。利用岩石圈导电性结构模型不仅可以推断地球内部的岩、矿石组成和地质构造轮廓,还可以间接提供有关地球内部热结构的信息,为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题服务。因此,很多发达国家自上世纪70年代以来,陆续启动了岩石圈导电性结构探测。2004年,美国开始了"地球透镜计划(EarthScope)";其中,"大地电磁阵列"(USArray)是整个计划中的重要部分,是一个大陆尺度的大地电磁场观测计划,它将为北美大陆的构造与演化提供新的约束。在中国,大陆岩石圈导电性结构研究虽取得一系列重要成果,但也仅限于对其基本格局有一定认识,远远满足不了大陆动力学问题研究的需要。为了研究中国大陆形成、演化机理,首先需要确定中国大陆岩石圈三维构造模型、热结构和流变性特征,而这一切都与更详细、更准确的中国大陆岩石圈导电性结构有着密切关系。为了实现构建中国大陆岩石圈电磁学参数三维数据体及导电性结构标准模型的目标,"深部探测技术与实验研究专项"设立"大陆电磁参数标准网实验研究(SinoProbe-01)"项目,解决大陆尺度、阵列式(Array)大地电磁场(MT)标准网观测计划的关键技术问题,研究具体的实施方法技术,并提供示范性成果。项目将尽可能预先建立覆盖全国、网度为4°×4°的阵列式区域大地电磁参数标准网控制格架,并以华北和青藏为基地创立阵列式区域大地电磁场"标准点"1°×1°观测网的构建方法、技术;构建华北和青藏地区壳、幔电磁参数三维结构标准模型"格架",以及不同网度的壳、幔物性三维结构模型,为覆盖全国的阵列式区域大地电磁"标准点"观测网最佳网度选择提供依据,为最终建立中国大陆岩石圈三维导电性结构标准模型奠定基础,为预测我国超大型金属成矿远景区提供方向。完成本项目研究将对揭示中国大地构造特点和岩石圈结构提供重要依据,对油气及固体矿产资源远景评估提供制约,并对完善后板块大地构造理论有重要意义。开展这方面的研究将揭开中国大地构造地球物理学新阶段的序幕,为中国可持续发展与地球科学的进步作出贡献。     

大地电磁在地震预报中的应用

论述了大地电磁（MT）地震前兆多参数综合分析方法和扩展膨胀各向异性（EDA）电性前兆识别。不同的MT参数以不用的形态特征和方式，从不同侧重面反映地球电导率结构特征，充分利用包含于各参数内的信息，对它们随时间的变化进行综合分析研究有利于更可靠地判断新出现的MT前兆。EDA电性前兆是由孕震期间深部原地应力场的变化引起的，可能出现在一个较大的地域范围内，因而该前光是一种具有很好应用前景的地震前兆，利用MT法进行监测较为有利。     

大地电磁测深在火山区地热研究中的应用

大地电磁测深(MT)由于勘探深度范围较大,且对温度、流体、岩浆房和岩性等与热储相关的地质条件的敏感度较高,因而成为火山区地热勘探和岩石圈结构研究中常用的一种地球物理勘探手段。地壳和上地幔的电性结构与热结构之间存在着密切的联系,通过解读二者的关系,可以刻画更为精细的岩石圈结构模型,进而掌握火山区的构造特征和热演化过程,了解其岩石圈地球动力学机制。本文着重介绍了MT方法的原理以及从野外数据采集到后期数据处理的过程,综述了MT法的应用特点以及电导率与温度之间的关系,通过实例分析,介绍了国际上这一方法在火山区地热勘探和岩石圈热结构研究中的应用进展,展示了MT法在新西兰Taupo火山区Ngatamariki高温地热田0~3km地热资源勘探中的应用;以埃塞俄比亚Afar省的Tendaho地热田和Badi火山为例,分别讨论了0~20km和0~50km不同深度的电性结构特征及其与温度存在的内在联系,探讨了形成火山的驱动机制;以日本九州岛的Shinmoe-dake火山为例,介绍了大地电磁测深和温度监测在火山监测方面的应用。最后简述了国内MT法在火山区的应用进展以及存在的问题,并利用上地幔电导率与温度的关系以及岩石圈内硅酸盐熔体不同含水量引起的电导率随温度的变化关系,初步估算了长白山天池和阿尔山火山区的莫霍面以下的温度以及长白山天池火山区的高温岩浆房温度。     

用大地电磁勘探方法研究大陆动力学(英文)

大地电磁法通过测量地表的天然电场和磁场来提供地壳和上地幔的电阻率图像。在仪器和处理解释技术方面的进展使得大地电磁法现在能够快速采集大地电磁数据并进行二维或三维地质模型解释。由于电阻率对地下连通的流体 (如局部熔融和水 )反应灵敏 ,大地电磁资料能够给出地球介质结构成分和流变特性的信息 ,作为地震勘探所获得信息的补充。大地电磁法现在被应用于对构造运动活跃区域的大陆动力学研究。对美国圣安德烈斯断层的大地电磁研究已经揭示了地震比较活跃的断层区段和在脆性上地壳中的断裂带的电阻率之间的相关性。在青藏高原采集的大地电磁资料描绘了地壳中的主要局部熔融区域 ,其结果和大陆碰撞地球动力学模型的结果相一致。将大地电磁法应用于大陆动力学研究肯定能获得对形成大陆地壳的构造运动过程的新见解 ,尤其是在有“研究大陆动力学的天然实验室”之称的中国的构造运动活跃区域。     

MT在天津地热勘查中的应用及主要成果

利用大地电磁测深法(MT)反映地质体的电性差异,可以确定具有不同电性特征的地质体的空间展布。近十年来,天津在多个地热资源勘查项目中,利用MT方法确定断裂、地层并尝试圈定地热远景区,取得了一定效果。本文通过不同构造单元的MT成果,分析了这一方法在地热勘查中的适用性,从而得出:对于深大断裂、尤其是坳陷与隆起区的分界断裂在MT上有较明晰的显示;对上、下层电阻率相差较大、且分布较为稳定的地层,MT确定的地层界面较为准确;以剩余电阻率等值线圈定的地热异常区与盖层平均地热梯度等值线圈定的地热异常区相吻合的区域,通常具有比周边地区更好的地热资源条件。     

Magnetotelluric and audiomagnetotelluric measurements in Finland

Joint Finnish—Hungarian MT (magnetotelluric) and AMT (audiomagnetotelluric) measurements were carried out in Finland in the framework of the international ELAS project. The conditions for MT measurements are favorable at these latitudes. Five MT and 150 AMT stations gave information on the electrical conductivity distribution in the area: AMT results guided the choice of MT sites with minimal near-surface distortion effects and helped the interpretation of the MT soundings; the MT measurements indicate the presence of large conductivity anomalies and can be best interpreted as lateral induction effects of near-surface dyke structures. This result is confirmed by a certain correspondence between the directions of the maximum impedances and of the tectonic zones of the area.Any information about the upper mantle would require the use of S_q harmonics because of the crustal conductivity anomalies detected by the MT measurements.     

INDEPTH 与 INDEPTH-MT 项目简介

摘　 要　 介绍了 “国际喜马拉雅和西藏高原深剖面及综合研究” （简称 INDEPTH） 项目概况、 科学目标和已取得的主要科学成果。着重阐述了作为该项目组成部分的由中国地质大学 （北 京）、美国华盛顿大学 （西雅图）、加拿大地质调查局合作进行的 “国际喜马拉雅和西藏高原 深剖面探测的大地电磁研究” （简称 INDEPTH-MT） 的任务、科学目标和主要成果以及采用 的仪器设备、野外数据采集的方法和技术以及数据处理与反演方法所具有的特色和先进性。