土星千米波辐射源及磁层内磁力线弯曲

本文提出一个模型,通过此模型得到土星千米波辐射源（Saturn's Kilometric Radiation Source）的分布.这个模型就是：磁层顶的开尔文-亥姆霍兹不稳定性（Kelvin Helmholtz Instability）会导致阿尔芬波沿着弯曲的磁力线传播到土星极区附近,并在这个过程中使土星电离层附近（1Rs高度,Rs为土星半径)的粒子加速沉降,发生回旋不稳定性（Cyclotron Maser Instability）,进而产生R-X模式辐射的非寻常波（Extraordinary wave）.我们认为,极区发生回旋不稳定性的区域就是土星千米波辐射源的区域.本文求出了磁层顶附近开尔文-亥姆霍兹不稳定性发生在土星本地时（Saturn's Local Time）11 LT以前,得出了阿尔芬波沿磁力线传播到土星需要约383 min,求解出向阳面磁力线弯曲了约80°,最后得出土星千米波辐射源分布从黎明段的7～9 LT延伸到傍晚段的18 LT,并且黎明段分布的纬度比傍晚段低.     

磁传感器标定技术与误差分析

本文介绍CGY—系列磁传感器标定时的标准磁场为长螺线管“匀强”磁场源,其磁电转换常数为125nT/mA,频带范围0—15KHz,精度为5×10~(-3)。采用电磁感应法进行标定,其标定结果误差估算不大于2.5％,理论设计验证,误差不大于4％,此标定方法优于圆电流场源和亥姆霍兹磁场源装置标定方法。     

人类圈与地球系统

作为最新地球圈层的人类圈和地球系统是现代地球科学中两个重要的基本概念。正确而深刻地认识这两个概念对全球环境变化和持续发展等问题的研究具有重要的意义。目前对它们及其相互关系尚缺乏统一的认识。本文主要讨论：（１）对地球系统的三种理解；（２）人类圈与人类活动、生物圈和智慧圈等的基本区别；（３）人类圈与地球系统的关系，并主张人类圈是现代地球系统中五个地球圈层之一。     

镁橄榄石相变长大率与水含量的关系及亚稳态橄榄石的存在深度

通过分析镁橄榄石相变长大率方程的指前系数和亥姆霍兹活化能在不同含水条件下的实验拟合值,本文研究了橄榄石相变长大率与水含量的关系.结果表明含水量较高的镁橄榄石在相变过程中对应较低的亥姆霍兹活化能,而长大率方程中的指前系数几乎是一个与含水量无关的常数.这个常数的数值在晶界控制长大的晶体相变动力学经典理论中相应于晶界是一层或...     

坦桑尼亚西嘎山一带铁建造型金矿床航磁异常特征及找矿意义

坦桑尼亚条带状铁建造(BIF)型金矿床是该国绿岩带型金矿床中的一个主要类型,主要分布于坦桑尼亚维多利亚湖的西南部区域,姆瓦莫拉(Mwamola)金矿为苏库马兰德绿岩带(Sukumaland greenstone belt)上比较典型的大型隐伏铁建造型金矿床,位于坦桑尼亚西北部西嘎山一带;该类型矿床在航磁异常上表现为弱-中等强度线性磁异常,在地面磁异常上表现为中-强线性磁异常,条带状铁建造BIF(磁铁石英岩)和金矿石具有中强磁性,两者是引起磁异常的主要因素,磁异常是寻找该类型金矿的直接标志之一.根据姆瓦莫拉金矿床上的航磁异常表现特征,对西嘎山一带航磁异常形态进行了分析研究,认为航磁异常反映了与金矿有关的条带状铁建造的聚集分布区,金矿脉与航磁异常、地磁异常走向基本一致,据此选择的找矿靶区找矿效果良好,表明该区域航磁异常对选择靶区、寻找铁建造型金矿床具有一定的指导意义,坦桑尼亚西嘎山一带分布的航磁异常具有寻找铁建造型金矿的较大潜力.该区域金矿勘查,除充分利用该国已有的高分辨率航磁异常成果筛选靶区外,还需配合地面1∶1万高精度磁法测量确定条带状铁建造位置和进行钻探工程布置,借鉴或复制姆瓦莫拉和PL9110金矿找矿经验和模式,才能取得良好的找矿效果.     

锡霍特-阿林—日本海—本州岛—太平洋地学断面

在苏日合作期间,进行了太平洋到亚洲大陆的过渡区内地壳与上地幔结构和动力学的地质-地球物理研究,本文是这一研究的结果。经过地震、地质、岩相学、重力测量、磁测、大地电磁法和热流测量资料的综合解释,编绘了深达300km的构造圈地质-地球物理剖面(地学断面)。并计算了沿地学断面的深部温度场以及部分熔融面的深度,后者可被视为软流圈的上界。     

鲁西莱芜地区地球物理特征及 富铁矿床勘查模型建立

鲁西莱芜地区是国内重要的富铁矿基地之一,是典型的与中基性侵入岩有关的矽卡岩型铁矿,矿石品位高、储量大。该区铁矿找矿采用地面磁测、航空磁测和重力测量作为主要方法,在区内圈定多个物探异常,累计探明大中小型富铁矿床40余个。在此基础上总结分析该区富铁矿成矿规律,介绍张家洼典型矿床磁异常特征,建立莱芜地区富铁矿地质-地球物理综合勘查模型,得到以下认识:①航磁、重力异常圈定隐伏岩体效果好;②地质、物探密切配合是正确评价异常的关键;③研究低缓异常必须高精度;④要注重研究磁场的局部特征变化;⑤突破乱磁场区可能取得找矿实践。     

四子王旗大井坡辉长岩地球物理遥感综合信息特征及其相关性

为了解浅覆盖区半出露辉长岩等基性岩体地球物理与遥感影像识别方法,本文利用大井坡航空地球物理试验场建设过程中获取的多种地球物理和遥感影像数据,开展了辉长岩岩石磁性、密度、电性、放射性及光谱等综合岩石物性特征,磁、重、电磁、放射性等地球物理场与遥感影像特征以及不同方法组合相关性研究．结果表明大井坡辉长岩具有高磁化率、高密度、中等电阻率、低放射性以及高反射率等综合物性特征,具有近东西向条带状较强磁异常、椭圆形重力高值异常、近椭圆形中等强度电阻率异常、条带状低放射性异常等地球物理场特征和近东西向红色-砖红色条带状、梳状影纹等遥感影像特征;大井坡辉长岩的遥感影像信息、放射性异常信息及地质信息具有很好的相关性,能够比较容易圈定岩体出露地表范围;大井坡辉长岩体磁、重、电磁信息相关性较差,不同方法之间存在信息差异,这种差异是地质体不同属性的反映,与遥感影像、放射性及地质资料对比可圈出隐伏岩体范围．因此,地球物理与遥感影像等多源信息可从不同角度更加全面地表征地质体特征,有助于更加客观地反映地质体属性．多种地球物理及遥感影像、地质等信息显示,大井坡辉长岩体受东西向龙头山断裂控制,总体呈近东西向展布,东西长...     

地球远磁尾中的磁场重联——（Ⅱ）局部驱动力的影响

基于可压缩磁流体动力学模型,数值研究了由太阳风引起的局部驱动力对地球远磁尾中磁场重联的影响.结果表明,在远磁尾等离子体片中将发生强迫磁场重联,并形成磁岛和等离子体团.形成磁岛的特征时间很大于流动撕裂模不稳定性引起磁岛非线性饱和的特征时间.磁岛宽度随着磁Reynolds数S的增大而减小,随着尾瓣中等离子体压力与磁压之比值β_∞的降低而减小.认为太阳风引起的局部驱动力对地球远磁尾等离子体片中磁场重联的影响,可能不如流动撕裂模不稳定性那样显著.     

地磁場倒轉的电磁模型

本文是根据地球基本磁場起源的“发电机”理论而提出的地磁場倒转的电磁模型,认为地磁場的倒转是地核内部“环型”場反向的结果,若地球转速的“突然”扰动够大,则地幔与地核之间的电磁作用可以引起地球内部“环型”場的反向,从而实现地磁場的倒转,计算表明,这一扰动的性质是地球蒋动周期的减小,其数量级为10~2毫秒。文章的末尾计论了反向地磁場的维持问题,得出倒转磁場维持的时间间隔约为10~3年-10~6年。     

一维导电薄球层状模型的地磁测深C-响应计算

对地磁数据的反演是获取地球深部电性结构的1种重要方法,其反演结果的可靠性必须以准确的正演模拟为基础。文中详细介绍了球坐标系中导电薄球层状地球模型的C-响应计算理论,并对典型的地球模型进行了数值模拟。地磁测深的激发源为磁层中的电流体系,其形态由球谐函数P01近似表示。地球内部,导电层中电矢量位满足亥姆霍兹方程;通过各层界面上磁场法向分量和切向分量满足的连续边界条件,由超导地核确定的核幔边界系数向上逐层递推,进而获得地表的边界系数,最终将地下电性结构和地表磁场各分量联系起来。通过磁场分量比值得到与源强度无关而与地球内部导电性相关的地表C-响应,实现地磁测深一维正演计算。一维典型模型的C-响应与前人结果的一致性验证了本文算法的有效性;通过与直接计算的C-响应曲线进行对比,发现由于忽略了地球曲率的影响,利用地磁函数转换方法获得的C-响应在大周期时(10~6s)与理论响应存在一定的偏差,会造成反演结果的不准确。用文中的数值模拟方法能获得精确的C-响应,进而支撑地磁测深一维反演结果的可靠性。     

南海重磁异常特征及火成岩分布(英文)

南海火成岩油气藏具有广阔的勘探前景,综合利用地球物理方法圈划与识别火成岩体、研究火成岩分布是火成岩油气藏研究的基础。针对南海重磁场特征,采用低纬度、变倾角化极技术进行了磁异常化极处理,利用优选延拓方法实现重磁异常分离并提取南海海域浅部火成岩重磁异常信息,利用磁异常三维相关成像给出南海火成岩的三维空间等效分布,在重磁梯度突出局部异常边界信息的基础上,通过梯度加权的重磁相关分析勾画不同类型火成岩的平面展布,火成岩的分布特征显示出受地壳深部结构及断裂构造的控制与影响。     

综合岩石物性分析在物探工作中的应用 —以新疆库布苏北地区为例

岩石是构成地球的最重要材料,地球的结构和动力学性质必然与岩石的各种物理性质密切相关,所以岩石物性数据也是地球物理勘查的基础性数据。地球物理勘探中重力、磁测、电法测量工作常用到密度、磁化率、电阻率以及极化率参数的综合分析,可辅助解释地球物理异常成因,进而对相关成矿地质问题有更为深刻的认识。本次工作通过采集测量库布苏北地区地表及深部钻孔岩芯的多种岩矿石,对各类物性参数进行统计处理及综合分析,结合以往成矿特征,大致明确该区域内弱磁异常成因,进而推断深部地层界面,初步明确深部成矿潜力,为指导下一步工作提供依据。     

磁暴主相的經度不对称性

太阳带电粒子流通过磁边界层的中性点或阻塞点,由于极化电場的漂移运动或雷萊-泰勒（Rayleish-Taylor）不稳定运动,穿透磁层而进入地磁場被輻射带所捕获。这些被捕获的电子将向东漂移而形成西向电流。在它們围繞地球一周形成封閉的电流环以前,由于地球的自轉以及这个电流弧对地球各地的相对位置的不同,电流分布以及它在地面磁赤道附近所产生的磁場分布都将是不均匀的,对經度来耕是不对称的。本文假定电子繞地球的漂移周期为两天,計算了当磁暴开始时位于地方时00,06,12及18小时的台站記录的磁場随“暴时”T_st变化的曲线。理論結果与用佘山及洪伽幼地磁台站得到的統計結果是一致的。     

存在外源线电流元的电磁场边界积分方程

根据电磁场理论,应用δ函数及广义极限导出了存在外源线电流元的电场和磁场的亥姆霍兹方程.在此基础上,应用物理近似方法引用矢量格林第二公式导出了相应的电磁场边界积分方程,可供用边界元法计算有关勘查地球物理的正演问题.     

等离子体片边界层内静电离子束流-密度漂移不稳定性

本文研究了地球磁尾等离子体片边界层内由离子束流和等离子体密度梯度联合作用产生的静电不稳定性.模型等离子体由向尾流动的冷离子束流、向地球流动的暖离子束流和背景暖电子组成,等离子体密度是非均匀的,等离子体β（热压强与磁压强之比值）很小,电子等离子体频率与电子退旋频率之比。ω_e/Ω_e》1.结果表明,斜传播的静电快、慢离子束流-密度漂移模能够被激发。     

2003年11月20日磁暴主相期间磁鞘的观测研究

2003年11月20日磁暴主相期间,Cluster卫星正好处在黄昏侧的磁鞘附近.在主相期间磁鞘磁场Bz分量大约为-60 nT,这和ACE卫星观测值基本一致.同时,磁鞘中的离子速度分布对磁鞘中的磁场方向有很强的依赖性.行星际电场Ey在磁鞘中大约是50 mV/m.磁鞘中这些极端的磁场,电场和离子的流动驱动了迄今23个太阳活动周期中最大的磁暴,其Dst指数是-472 nT.Cluster卫星观测发现磁鞘中离子的数密度比较低,这可能是由磁云经过地球时太阳风的低密度造成的.磁鞘中能量范围为1～10 keV的H+,He+和He2+的数密度主要是由磁鞘中太阳风的数密度决定的.同时,对磁鞘中存在大量的1～10 keV氧离子进行了讨论.在极端的南向行星际磁场条件下,磁层顶受到很强的压缩.氧离子可以利用较大的回旋半径,在强压缩的磁层顶和磁鞘对流的共同影响下进入磁鞘.这也表明了磁层对极端行星际条件的一种响应.Cluster卫星在11月20日磁暴事件中的观测研究,对进一步全面认识大磁暴事件有很重要的作用.     

地震统计力学（下）

第四讲成核、标度性和平均场在所有的经典成核解中,通常都是假定成核微滴的亥姆霍兹自由能 F 在临界半径 r。处具有一个不稳定的极大值。在下面的讨论中,我们将对此做进一步的说明。对热力学系统中的经典成核过程,我们可以气体中的液滴为例。对三维空间中尺度为 r 的液滴,自由能 F(?)为     

利用重磁资料研究莺-琼盆地构造分界及其两侧断裂特征

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.     

Cluster探测到磁尾等离子体注入的特征

利用Cluster卫星2001～2004年磁尾运行期间RAPID仪器的数据,确定了115例磁尾等离子体注入事件,借助时序叠加法统计研究磁尾等离子体注入现象的特征.注入事件主要分布于磁地方时夜晚20时至凌晨04时.与同步轨道区观测到的粒子注入事件类似,可以将磁尾粒子注入事件分成五类：（1）只有离子注入;（2）离子先于电子注入;（3）离子和电子同时注入;（4）电子先于离子注入;（5）只有电子注入.磁尾粒子注入时,质子（能量范围0～40 keV）的温度和数密度同时显著增加,沿地球径向的传播速度也明显增大.统计分析磁尾注入期间同时观测到的晨昏对流电场,发现电场可分为两类：（A）注入后电场突然增大,电场强度为正;（B）注入后电场突然增大,电场强度为负.利用磁层磁场（T89c）和电场（Volland-Stern）模型模拟粒子注入后赤道面的电漂移速度矢量,模拟结果与统计结果基本一致,表明晨昏对流电场引起的电漂移是驱动磁尾（-18R_EE）等离子体沿地球径向注入的机制之一.