三维复杂地壳结构非线性走时反演

中国大陆中西部乃至全球造山带普遍具有复杂地壳结构.随着矿产资源勘探和深部探测研究的深入,探测造山带及盆山耦合区下方地壳精细结构正逐渐成为当前面临的巨大挑战.人工源深地震测深方法正越来越清晰地揭示出不同构造域地壳速度结构的基本特征,然而传统的层状结构模型参数化方法难以准确描述复杂地质模型,通常情况下多忽略速度结构的精细间断面且采用层边界平滑处理,难以满足地壳精细结构成像的发展要求.针对上述困难,本文采用最近发展的块状结构建模方案构建三维复杂地壳模型,基于逐段迭代射线追踪正演走时计算方法,推导了走时对三角形界面深度以及网格速度的偏导数,开展了非线性共轭梯度走时反演方法研究.发展了利用直达波和反射波等多震相走时数据对界面深度和网格速度的多参数联合反演方法,并引人不同种类震相数据的权系数和不同类型参数偏导数归一化的方法.数值算例表明,基于块状结构的非线性共轭梯度走时反演方法适用于复杂地壳结构模型,在利用人工源走时数据反演复杂地壳精细结构领域具有良好的应用前景.     

耦合PML边界条件的三维大地电磁二次场有限差分法

本文将大地电磁场分解为一次场和二次场,应用交错网格有限差分法模拟计算大地电磁二次场,并引入各向异性最佳匹配层(PML)吸收边界条件作为二次场边界条件,实现了耦合PML吸收边界条件的三维大地电磁二次场有限差分正演模拟.为了确保正演的稳定性和效率,QMR求解器和磁感应矢量散度校正技术被用于PML吸收边界条件下系数矩阵的快速求解.三维模型正演响应表明,基于二次场的三维大地电磁有限差分算法具有较高的计算精度和可靠性.通过计算分析不同PML吸收因子条件的大地电磁正演结果,显示在适当的吸收因子下,PML吸收边界条件可较大幅度的减小外边界距离,从而有效的压缩模型求解空间,最终提高三维大地电磁正演模拟的效率.     

水平层状非均质TI地层中仪器偏心情况下三维感应测井响应高效数值模拟与响应特征分析

本文针对中国石油集团测井有限公司(CPL)三维阵列感应测井仪器(Three Dimensional Induction Tool,TDIT)的真实结构与参数,利用2.5维数值模式匹配技术研究建立水平层状非均质TI地层中仪器偏心情况下三维感应测井响应的高效数值模拟算法.首先,利用2.5维数值模式匹配技术给出水平层状非均质TI模型中偏心磁流源并矢Green函数的半解析解.在此基础上,结合三维阵列感应测井仪器参数以及测量过程中出现的仪器偏心与旋转等实际情况,通过叠加原理推导出该仪器响应的有效计算公式.最后,通过数值模拟结果分析考察仪器偏心、仪器自旋角等参数对测井响应的影响以及变化特征,为多分量感应资料处理与解释提供理论基础.     

山东中部典型冰川岩溶的发现及气候意义

冰川岩溶为冰川融水对于下伏灰岩地层侵蚀形成的岩溶地貌,具有重要的气候意义,国内少有深入的研究。在山东费县小泉庄一带灰岩面上发现河曲状岩溶槽与冰臼一起构成的岩溶系统。对岩溶通道水流路径进行恢复,发现岩溶通道水流起源于前端的冰臼,根据岩溶通道的叠加关系恢复了通道形成的先后次序,进一步发现了冰臼具有位移特征,位移量的大小显示出移动过程具有稳定期与快速期。根据河曲状岩溶通道的特征及其与冰臼的关系,与阿尔卑斯山冰川岩溶特征进行对比,两者具有特征上的一致性。综合分析认为小泉庄灰岩面上分布的河曲状岩溶通道为冰水成因,其壶穴为冰水下注冲蚀形成的冰臼,均属于冰川岩溶。小泉庄典型冰川岩溶在中国东部低山丘陵区的发现,佐证了中国东部曾经存在广布的冰盖及山谷冰川。     

基于DEM与GACOS的InSAR同震形变场大气误差校正北大核心CSCD

从全球地震频发地区选取多次地震事件,以精河地震为例研究基于DEM进行大气误差校正时拟合区选取方法;然后分别基于DEM和GACOS数据对同震形变场进行大气相位延迟改正以分析其校正精度及适用性。结果表明,扣除主要同震形变区域后的相位-高程相关系数大于0.4时,必须对获取的形变场进行大气误差校正,校正后噪声可下降约1~4 cm;相关系数为0.4~0.8时,可通过两种方法相互验证以校正精度;相关系数大于0.8时,可以只使用DEM拟合大气误差分布函数进行校正。基于GACOS进行大气误差校正具有普适性,用于大气噪声较为严重且与地形不相关的平原地区可取得较好效果。     

场地地震反应分析中侧向人工边界距离选取及影响因素分析

结合均匀场地模型和分层均匀场地模型,采用数值试验的方法研究了场地地震反应分析中侧向人工边界距离的选取问题。分析了各主要因素对人工边界距离选取的影响,得到了如下结论:单侧人工边界距离与土层深度之比L/h是影响人工边界距离选取的主要参数;随着侧向人工边界距离的增加,有限元模型的计算误差并不一直减小,在局部范围内,会出现计算误差随着边界距离的增加而增大的现象;场地硬度、阻尼比和激振频率等因素不会影响计算误差随边界距离的变化规律,但采用自由场边界时受输入地震动频谱特性的影响较为明显;对水平激振下的一维场地模型来说,采用结合自由度边界时所需边界距离最短,自由场边界次之,采用粘性边界达到收敛时所需边界距离最长;无论哪种边界条件,当边界距离大于某一范围后,都能得到稳定的计算结果;相对于均质场地模型来说,实际的分层均匀场地建模时可适当减小侧向人工边界距离。     

蒸发波导对GNSS海面反射信号有效散射区域的影响

蒸发波导在海洋低空的发生概率高达90%,对舰船雷达、通信等电磁系统具有重要影响.为了分析利用GNSS卫星海面反射信号的时延-相关功率波形反演蒸发波导的可行性,本文提出了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域的概念,并将有效散射区域内的GNSS反射信号区分为GNSS标准反射信号和GNSS波导反射信号;然后,利用射线追踪方法,仿真分析了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域大小对蒸发波导的关键参数——波导高度的敏感性,并分析了在时延-相关功率波形上利用反射信号的传播时延将二者分离开的可行性.结果表明,GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域对蒸发波导高度非常敏感,对于2～25m高的GNSS反射信号接收天线,当蒸发波导的高度由0m增加至20m时,GNSS反射信号有效散射区域半径的均值可由约14km迅速扩展至约160km;采用高度角足够大的GNSS卫星可以将有效散射区内的GNSS标准反射信号与GNSS波导反射信号在时延-相关功率波形上分离开.     

吉林向海沼泽湿地土壤氮素的剖面分布

本文以二百方子湿地和付老文泡湿地为研究对象,对比分析了两典型区湿地土壤不同形态氮素和全氮含量在生长期和成熟期的剖面分布特征及其差异,结果表明封闭性湿地和开放性湿地土壤剖面的物理性状存在地域差异;封闭性湿地在两物候期内土壤氮素含量的剖面分布特征相似,均表现为由表层向下减少的总体分布趋势;开放性湿地土壤中碱解氮、有机氮和全氮含量剖面分布特征与封闭性湿地一致;但铵态氮含量的剖面变化则表现为先增后减的变化趋势,且硝态氮在成熟期内出现累积峰．     

羟基在海洋有害生物污染防治的应用研究

利用高气压强电离放电方法制取高比值浓度的羟基溶液,应用于压载水外来有害生物入侵性传播,赤潮生物污染等领域的防治。论文详细介绍了羟基产生的等离子体过程,在进行的20t／h压载水中试试验和杀灭赤潮微生物的围隔实验中,微生物致死率分别达到100％和99．89％,并且在很大程度上改善了海水水质。结果表明羟基是治理海洋有害生物污染行之有效的方法。     

海鞘中的抗肿瘤生物活性物质

综述了海鞘中发现的数十种抗肿瘤活性物质,包括其活性、来源等,对其中重要者,如Ecteinascidians 743和Psedodistomins D-F等活性物质抗肿瘤的作用机理作了较详细的介绍,并概述了国内该领域的研究状况。