基于可控源电磁法阻抗信息的有限内存拟牛顿法三维反演

本文研究了利用阻抗信息进行可控源电磁勘探有限内存拟牛顿法三维反演的技术。首先用理论模型来验证有限内存拟牛顿法反演的准确性和可行性。观测参数为复阻抗Z_xy分量,采用交错网格有限差分方法计算模型响应,反演采用有限内存拟牛顿法。数值模拟结果表明：有限内存拟牛顿法反演迭代速度较快,每4 min迭代一次,拟合差由146.00下降到1.78,收敛稳定;异常体的位置与理论模型吻合较好,有效地验证了有限内存拟牛顿法可控源三维反演的正确性。为了进一步验证该方法的实用性,将其应用到隐伏钼矿可控源电磁勘探工作中。工区的反演结果显示：在工区北西段深部存在高阻异常,其上为低阻异常。截取过钻孔的3号测线发现,-500~-100 m的位置表现为低阻,东侧存在向上涌起的高阻。推测此低阻为矿化蚀变带,延伸较深。该异常与钻探资料揭示的钼矿脉一致,证明了反演结果的准确性。因此,利用可控源观测得到的阻抗信息进行有限内存拟牛顿法三维反演,可以获得可靠的三维电阻率分布。     

基于互相关函数对钻孔雷达层析成像的改进

常用的旅行时提取方法在针对大收发角度数据进行提取时,因其低信噪比而显得较为艰难且不够准确。提出一种新的基于互相关函数的方法对旅行时提取方法进行改进。首先对数据进行归一化并按角度对数据分类;然后对相同收发角度数据与该角度信噪比最大的数据进行互相关处理并叠加,从而得到该收发角度数据的参考波形;最后根据参考波形的初至波到达时间对该角度数据进行互相关处理,得到每道数据的初至波旅行时。通过计算机模拟的结果和对RAMAC雷达采集的实际数据进行分析处理的结果,对该方法的准确性进行了论证,与常规旅行时提取法得出的层析成像图相对比,该方法得到的层析成像图更为精确、清晰,能为判断地下异常提供更为有力的帮助。     

土质边坡地震动力响应规律研究

地震往往会触发大量的山体滑坡,给人类和社会带来巨大灾难。为研究探索土质边坡在地震作用下的动力响应规律,本文建立了二维均质边坡有限元模型,模拟计算了其在地震作用下的动力响应,对地震响应中学术界和工程界最为关心的加速度、位移和频谱特性响应进行了研究分析,并得到以下几点结论:①在坡顶和坡面处,与输入地震动加速度时程比较,输出加速度峰值出现的时刻有滞后现象;②坡体内部对输入地震动PGA存在垂直和临空面放大作用,同时垂直放大作用呈现出节律性变化的特点;③地震作用下坡体的最大变形在水平方向上出现在坡脚处,在竖直方向上出现在坡肩处;④边坡体内部对输入地震动的频谱成份产生滤波作用,滤掉了输入地震动中的高频成份,且随着高度的增加,这种滤波作用呈现增强的趋势。     

基于CPML边界条件的水下地质雷达数值模拟

水下的地质雷达探测与常规的地质雷达探测具有显著的不同点。文中对CPML吸收边界条件的公式进行推导,并通过数值模拟对均匀介质以及非均匀介质中吸收边界条件的吸收效果进行了验证,数值模拟的波场快照证明了CPML吸收边界条件在水下的地质雷达数值模拟中具有很好的吸收效果。通过对水平层状介质模型以及倾斜层状介质模型开展数值模拟,并结合实际探测的雷达图像,证明地质雷达对于水下地层的探测能够取得良好的效果;通过对空洞体位于不同深度时的数值模拟,证明了地质雷达对于水下的空洞探测也能对其位置及规模进行较为准确的判断。这为水下地质灾害的探测提供了理论依据及指导。     

基于球坐标系下有限差分的地磁测深三维正演

为了计算全球尺度电磁感应的响应,本文介绍地磁测深频率域三维正演。正演算法采用球坐标系下的交错网格有限差分方法,从Maxwell方程的积分形式出发,采用PARDISO对离散后的方程组求解,避免了迭代求解的散度校正。为了验证本文结果的正确性和精度,与前人的有限元和有限差分方法进行了对比,一维层状模型的三维交错网格有限差分数值结果和解析解相对误差小于5%,双半球模型的计算结果与前人的计算结果完全吻合。三维"棋盘模型"计算表明磁场分量对异常体的大小和位置具有很好的分辨能力。     

闪电与罗兰C信号接收处理系统

基于C/S模式架构,设计闪电与罗兰C信号接收处理系统,并阐述系统中数据采集模块、分析与计算模块、存储与回放模块、多台站数据匹配模块的作用和功能。该系统在安徽省地震局运行以来,工作状态良好,达到设计要求。     

安徽数字测震台网新参评台站背景噪声分析

计算并分析安徽数字测震台网9个新参评台站数字化记录背景噪声,得到各台址背景噪声均方根RMS值、有效测量动态范围、噪声功率概率密度谱,按照地噪声水平规定,对各台进行台基噪声分类,数据表明,9个新参评台站有4个Ⅰ类台址、5个Ⅱ类台址。对于9个新参评台站噪声功率概率密度谱及各频点噪声干扰源,分析认为,大多数台站在频率10 Hz附近存在2组概率较高的背景噪声,与白天和夜晚的不同噪声水平相对应。     

不同地壳速度结构对安徽地区地震定位深度的影响

地震深度定位对地壳速度结构模型有较大的依赖性。选取2017年安徽及周边M_L 1.5以上地震,使用PTD与单纯型定位方法,分别配置华南模型与AH2015模型进行重新定位,研究不同模型对安徽地震深度的定位影响。研究表明,使用PTD方法,配置AH2015模型时定位深度略大,且符合安徽区域地震实际深度的记录台站较多;使用单纯型定位法,配置两种模型所得定位深度差距不大,且深度分布均匀。说明PTD方法定位地震深度对地壳速度结构模型的依赖程度较大,AH2015模型比华南模型更加符合安徽区域实际地壳结构。     

胶北地区古元古代基性-超基性岩锆石U-Pb定年Hf同位素组成及其构造岩浆演化意义

胶北地区位于古元古代胶-辽-吉构造岩浆岩带的南段,前人对该区的早前寒武纪地质事件进行了较多研究,然而,对古元古代基性—超基性岩研究较少。通过对该区基性—超基性岩岩石地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素分析,讨论了其成因、形成时代及其对构造岩浆演化意义。基性—超基性岩为偏铝质岩石,具有低硅贫钾的特征,无明显Eu异常,轻重稀土分馏不明显。获得岩浆锆石年龄~2.1 Ga,形成时代为古元古代,与区域上古元古代构造热事件一致。同时获得变辉长岩~2.4 Ga,~2.7 Ga的2组继承锆石年龄和1.8~1.9 Ga的变质年龄。一个变辉长岩样品的岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值和T_(DM2)分别为-11.1~-2.1和2 859~3 408 Ma(10个数据点),一个超基性岩样品的外来锆石ε_(Hf)(t)值和T_(DM2)分别为4.6~5.3和2 355~2 398 Ma(2个数据点)。研究表明,基性岩来自于地幔但受到陆壳物质的强烈影响,变质超基性主要为古元古代亏损地幔或其新生地壳组分,岩浆熔融程度较高。总体反映该地区由早期的挤压机制转为古元古代的伸展机制。     

Eastern Ancient Terrane of the North China Craton

Based on the spatial distribution of ancient rocks and zircons, three ancient terranes older than ca. 2.6 Ga have recently been identified in the North China Craton, namely the Eastern, Southern, and Central Ancient Terranes. The Eastern Ancient Terrane is the best studied and understood of the three ancient terranes. It has a long geological history back to ca. 3.8 Ga ago and includes the areas of Anshan-Benxi, eastern Hebei, eastern Shandong and western Shandong. In Anshan-Benxi, several different types of 3.8 Ga rocks were discovered together with 3.1-3.7 Ga rocks, whereas 2.9-3.0 Ga K-rich granites and 2.5 Ga syenogranite occur on larger scales. In eastern Hebei, 3.0-3.4 Ga rocks and older detrital and xenocrystic zircons were identified. In eastern Shandong, there are a large volumes of 2.7 Ga and 2.9 Ga rocks. In western Shandong, early Neoarchean(2.6-2.7 Ga) intrusive and supracrustal rocks are widely distributed. Whole-rock Nd and zircon Hf isotope data suggest that both mantle additions and crustal recycling played important roles within the Eastern Ancient Terrane during almost every tectono-magmatic event. Most BIFs in the North China Craton are late Neoarchean in age and are distributed on continental crust along the western margin of the Eastern Ancient Terrane, probably suggesting that a stable environment was one of the key factors for the formation of large-scale BIFs.