深部场源变化微重力观测系统设计与模型研究

基于陆地μGal级精度的重力重复测量可以获取高精度区域重力场时变信号,实现对地壳内部介质物性变化的监测能力。提出一种基于现有地震重力监测网络,通过优化场地观测条件,联合应用高精度绝对重力、相对重力,联合水准、GNSS系统和水文等观测手段,设计一种新型的场地重力阵列式观测系统,有助于分离不同深部场源引起的微重力变化信号。该观测系统除可以提高地壳深部场源信号的信噪比外,还可以通过调整阵列间距来监控敏感区场源变化,有助于探测地壳深部地震孕育和发生阶段的场源介质物理变化过程。     

北天山流动重力测网场源分辨能力

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为±1×10^-3 g/cm³的场源异常体情况下,北天山重力测网具备0.75°×0.75°及以上场源异常体识别能力;测网中大部分地区具备0.5°×0.5°场源异常体识别能力;测点分布较密集的少部分地区具备0.25°×0.25°场源异常体识别能力。最后,综合考虑北天山测网现有网形、地形、交通条件等因素,给出测网最佳优化方案。     

井中电磁波CT场源的时域特性分析

设计了一种ＬＲＣ电路控制的瞬变垂直磁偶极子场源,该场源可通过线路中的电阻Ｒ调节其振荡频率和衰减速率,以获取高能量、穿透能力强的时域电磁波信号。理论分析表明接收波形随距离衰减的程度远大于随电阻率减小而衰减的程度;当观测距离大到一定程度或电阻率小到一定值时,记录的时域波形近似为源信号的包络线,这样就相对简单且易于测量其峰值旅行时,从而达到高分辨率成像的目的。     

重力位三阶梯度张量及其勘探能力初步分析

在重力位三阶梯度张量基本原理的基础上,给出均匀球体重力位零阶至三阶梯度张量的解析表达式,结合理论分析与模型实验,对比各阶梯度张量对场源参数(质量与埋深、水平位置与几何形状)的敏感性。结果表明,重力位三阶梯度张量随场源与观测点之间距离的增大衰减最快。重力曲率张量具有如下特征:对场源埋深变化具有最高的敏感性;对浅部的剩余质量探测能力最强,对深部的剩余质量探测能力最弱;对场源的水平分辨能力及几何形态的区分能力随场源埋深的增大而减小,但重力曲率张量的分辨能力最强;三阶梯度张量的独立元素个数最多,场空间分布形态的类型也最多样,在相同测点分布情况下能够捕获更多的场与场源信息,尤其是重力场的短波成分与浅部的剩余质量。     

用窗口平均法进行重力异常划分的可行性

在进行重力异常解释时,根据测区重力地壳模型分析结果,为了分离出由不同深度的地质因素引起的重力异常,根据测区重力地壳模型分析结果,主要采用七种不同边长的正方形窗口平均法进行了重力场的划分试验。结果表明:使用不同边长的窗口平均法可以将布格重力异常分解为由深部场源引起的一级区域异常、中深部场源引起的二级区域异常及浅部场源引起的二级剩余异常等三部分,达到了分离布格重力异常的目的。在深部资料很少的青藏高原地区进行重力异常推断解释时,本文所示划分重力异常方法极具参考价值。     

均衡异常与喜马拉雅隆起

利用重力测量资料，分析了喜马拉雅地区的均衡异常和板块水平挤压的重力效应，结果表明：沿喜马拉雅山脊存在一条正的均衡异常带；板块水平挤压的均衡效应不明显。基于热异常地幔的观点，讨论了异常的场源，并估算了喜马拉雅的相对上升高度和速率，指出：场源深度在莫氏面以下；推测该场源为一高温异常地幔体，其形状似一水平圆柱；相对上升高度为２．５ｋｍ，上升速率为５．２ｍｍ／ａ。     

地球内不同类型应力源引起的地球变形

本文研究了地球在内部位势场源和管量场源作用下引起的球形地球变形。着重研究了大地水准面高的变化与正高变化的比直,导出了它在球坐标系中的理论和数廬计算公式。数值结果表明:地球在位势力源和管量力源作用下所引起的大地水准面高的变化与正高变化,其比值的球函数系数低阶项相差近一个量级。因此,用大地水准面高的变化与正高变化的比值这一指标来研究现代地壳运动及重力场随时间变化等地球动力学问题将是十分有用的。     

重力异常源深度探讨

对不同深度内异常密度的分布与不同阶次谐波分量间的关系作了两种假设，利用ＧＥＭ１０Ｃ地球模型的２～３６阶球谐系数计算了在这两种假设下不同阶次的球谐系数所对应的异常场源深度。结合已知的地球物理信息讨论了本文计算结果的合理性。     

大地奇异性结构与场源物理结构关系的探讨

讨论了重力场的大地奇异性条件及其在地固直角坐标系中的表达式。利用简化的球对称地球模型研究了大地奇异性结构与场源物理结构的关系,结果表明：只有在扰动区域密度低于周围环境密度,且扰动场源密度与地球平均密度之比不小于扰动体埋深与半经之比的３次幂时,地球外部才存在奇异点;所有奇异点构成两个倒扣在地球上的旋转抛物面状曲面;对ＰＲＥＭ地球模型而言,内部密度扰动将不会产生外部奇异性。     

用球面波函数展开法求解时谐电磁场

对于时谐电磁场,推导出求解矢位的球面波函数展开式,应用该展开式可计算电流分布区域外部和内部的时谐电磁场,给出了用文中公式求解时谐电磁场的具体例子。     

鲁西白彦砾岩中金刚石特征及来源探讨

通过对白彦砾岩中金刚石、蒙阴已知金刚石原生矿带及区内储集层位金刚石特征进行对比,结合对白彦砾岩中金刚石的指示性矿物铬铁矿含量分布及白彦砾岩中金刚石含量变化情况,分析认为白彦砾岩中金刚石有3种可能来源:一是来源于蒙阴已知金刚石原生矿带,二是来源于未知的近源原生矿,三是来源于区内除李官组及本溪组储集层之外的其他储集层。     

三江地区不同场源重力场特征及其与构造、地震的关系

利用重力场实测资料及最新的高分辨率超高阶重力位模型 IGG97LB(72 0阶 )计算了三江地区不同场源的重力场。在分析研究了不同场源重力场特征之后 ,结合地震层析成像资料 ,得出了初步结论 :(1)三江地区的康滇菱形块体内部的物质是由青藏高原下面物质向南东方向延伸来的 ,可见康滇菱形块体与青藏高原的关系密切 ;(2 )康滇菱形块体的低速度层厚度大于周边地区 ;(3)从三江地区重力场特征及历史上地震发生的情况看 ,地震容易发生在重力异常等值线拐弯处 ,特别是复杂的等值线拐弯处 ,更是地震的多发区。     

关于电磁场的结构

本文讨论了电磁场的结构。作者从变分原理导出了麦氏方程蛆,同时又阐述了电磁场是规范场和电磁势是U(1)丛上的联络这两个近代观点。通过把麦氏方程组表示成外微分形式,作者得到了罗仑兹协变的电磁场方程组。从在不单连通的底流形上的U(1)丛上存在不同的联络这一事实出发,作者得出了Aha-ranov-Bohm效应。最后,考虑到麦氏方程组对(?)和(?)的对称性,还讨论了磁单极问题。     

在阶跃圆电流激发下球形地质体的瞬变电磁响应

对被均匀导电介质包围的球形地质体的瞬变电磁响应作了解析研究。激发场源为通有阶跃电流的圆形回路，在轴对称条件下，建立起关于德拜位的偏微分方程，直接在时间域用分离变量法求解，得出了解析解。给出了几种特殊情形下的解式，还得出了在导电球体被弱导电介质包围条件下的近似解式。     

采矿权管理制度改革势在必行

采矿权是指在依法取得有审批权的国土资源管理部门批准的矿区范围和有效期限内。开采矿产资源并获得相应经济利益的权利。采矿权是一种对国家所有的矿产资源不动产进行使用和收益的权利,这种权利来源于矿产资源国家所有权,具有占有、使用、收益等权能。十届全国人大五次会议通过并将于今年10月1日起施行的《中华人民共和国物权法》将采矿权确定为用益物权,标志着我国学术界对采矿权性质的学说之争有了法律依据。由于我国在过去的时间里对采矿权的     

热采条件下储集岩的软化及其防治

许多储集岩经蒸汽和热水处理后,可产生明显的软化作用。这种软化作用主要是由于白云石、高岭石和石英的部分破坏和生成蒙脱石。在这种情况下,软化作用是相当大的,直至足以引起储集岩中支撑裂隙的显著愈合,因而,能导致钻井产能的显著减少。已经发现把一些物质（ＲＡ） 添加到热液中,不仅能够防止岩石软化,而且能使岩石硬化。这一效果来源于岩石中原始粘土矿物的改变和新生矿物相的重结晶和重新取向     

导电半空间瞬变电磁响应规律的探讨

本文从电磁场基本方程出发引入标量函数F,讨论了磁偶极源激发下导电半空间瞬变电磁场的传播规律,从理论上证明了“烟圈”效应的存在性,得到了一些有益的结论。     

计算规则形体视极化率的PC—1500程序

在进行激发极化法勘探中,视极化率(η_s)是反映大地激电效应的重要参数,所以在对激电资料解释中对场源引起的视极化率(η_s)异常作正演计算是必不可少的。为适应野外队的需要,本文列举了两种几何形体(板状体和椭球体)的视化率(η_s)的计算公式及在PC—1500机上实现的源程序,采用BASIC语言计算了这两种规则几何形体视极化率(η_s)的理论曲线,并与实验实测曲线对比,效果良好。该程序适合野外队激电资料初步解释,简便、快速、实用。     

基于时域有限差分法LIEW动态模型土壤电离参数的估计

从电磁场分析角度出发,采用时域有限差分法对电磁场数据进行计算分析,提取土壤电离的信息,将整数微分进化策略与Matlab分布式计算相结合,提出针对任意均匀分布土壤建立LIEW动态模型的方法,优化确定LIEW动态模型参数——土壤电离临界电场强度和电离时间常数。     

东海盆地西湖凹陷武云亭构造油气来源与成藏模式

近年来，东海盆地西湖凹陷平湖斜坡带武云亭构造油气勘探获得了较好的商业发现，但已钻探的A井与B井流体性质差异较大，A井为气井、B井为油井。通过生物标志化合物对比、碳同位素分析及流体包裹体分析，对武云亭构造油气来源、充注期次及成藏模式进行了分析，结果表明武云亭构造油为正常成熟原油，主要来源于本地宁波19洼平湖组煤系烃源岩；天然气有两种，一种为高成熟天然气，主要来源于东侧主洼宁波27洼平湖组烃源岩，另一种为正常成熟天然气，主要来源于本地次洼宁波19洼烃源岩。包裹体荧光呈现为淡黄色油气包裹体和无色气包裹体，均一温度表明武云亭构造主要经历两期油气充注，时间为2 Ma和现今。武云亭构造油气来源丰富，成藏过程复杂，基于油气来源及成藏特征划分为"双源侧向晚期次生型"和"单源垂向晚期原生型"两种成藏模式。