界面的射线扰动理论(Ⅱ)

五、傍轴射线的扰动这一节中,我们考虑傍轴射线在扰动介质中传播的更为困难的问题。这些射线是在扰动射线y(τ)=y_0(τ)+Δy(τ)附近传播的。如(6)所示,傍轴射线是下面线性方程组的解:δ(?)=Aδy(54)     

射线扰动理论和Born近似

场的影响.射线扰动理论和Bo。近似在地震研究中被广泛地用来描述慢度扰动对体波和面波本文研究了用这两种方法计算扰动波场表达式之间的关系.我们用射线方程的辛对称论证远场近似中两种方法对慢度扰动一阶方程解和渐近射线级数的首项解的一致性.从而说明几何射线的影响:象走时扰动、射线弯曲和聚焦,在刀心m散射公式中都包括了,但这些影响是很小约.波.描述这些影响的传播公式也适用于包含平滑变化的非均匀弹性参考介质的体波和面波.     

地幔对流环型场的激发(Ⅰ)

讨论了地幔内部的粘滞度及施加在地表和CMB 的边界条件对地幔对流环型场的激发分析表明,当粘滞度侧向均匀时,环型场与极型场自然解耦,且环型场不影响重力位,当粘滞度侧向不均时,环型场与极型场耦合在一起.两者共同影响重力位.当引入板块运动速度时,边界条件非零,也能激发环型场;对侧向均匀粘滞度地幔,零边界条件不能激发环型场     

欧洲岩石层三维密度模型(Ⅰ)

本文由两部分组成.第一部分在地震资料基础上研究建立大陆壳三维密度模型的基本原理,论证用五层模型近似复杂地壳构造的合理性.该模型相当可靠,因为它具备足够的地壳地震信息,地质内容充实,而且易于描述和输入.原苏联欧洲南部地区(高加索和南里海地区例外)的三维模型表明,在沉积盖层和固结地壳中地震速度与密度之间存在着各种关系.本文的第二部分讨论在整个欧洲大陆建立地震密度模型的效果及结论.     

离散网格中的弹性波动(Ⅰ)

本文提出了振动传递函数的概念,基于这一概念系统地阐述了一维离散网格中弹性波的频散、截止频率、寄生振荡等现象以及这些现象之间的联系。文中指出了在扰动源附近节点出现频率大于截止频率的寄生振荡的可能性,以及离散步距△x的选取必须明显强于群速度为零的条件,以保证离散计算的精度。文中还讨论了弹性波在非均匀网格中的反射和透射现象,提出了不同介质分界面两侧最佳的离散化方案,即两介质中离散步距之比等于波速之比。文中指出在同一介质中局部加密网格不能达到提高波动计算精度的目的,而在联结非均匀网格的过渡区内离散步距的合理选取可以大大减小离散化的误差。本文结果对波动问题高维有限元计算具有启发意义。     

腾冲火山地区微震观测(Ⅰ)

本文综述了腾冲火山地区微震观测台网的建立与所取得的具有研究价值的地震记录。内容包括观测系统性能、台站布局、地震记录。由观测资料表明腾冲火山地区存在微震活动。讨论了台网需要努力的目标。     

射线近似中弯曲界面的Fréchet导数

本文讨论了射线和射束理论地震图对速度模型和弯曲界面变化的敏感性.Nowack和Lutter(1989)以前的成果给出走时和射线振幅相对于光滑变化的速度变化导数,在实施构造的线性化最大似然反演时这些导数是需要的.在射线近似中,局部应用Snell定律、校正波前曲率以及使用局部平面波反射/透射系数来体现光滑界面,利用费马原理可沿着原始射线轨迹直接计算走时的偏导数.对于反射/透射射线的振幅扰动,必须考虑扰动后的两点射线轨迹的射线偏移.本文遵循的方法是利用没有额外射线追踪的扰动理论近似计算扰动后的两点射线,然后沿着这条近似的两点射线直接计算扰动的射线振幅,包括修正过的反射/透射系数和几何扩展.进行了若干次数值实验,利用走时和振幅反演速度和界面形状来检验所得出的偏导数算子、走时和振幅反演结果,还与对大尺度性质不太敏感而对不均匀曲率较敏感的振幅作了比较.     

基于卫星轨道扰动理论的重力反演算法

为了更充分利用低轨重力卫星的高精度观测数据,根据卫星轨道的扰动理论,导出了应用卫星轨道与星间距离观测值联合反演地球重力场模型的算法.该算法的实质是将牛顿运动方程在卫星轨道处进行展开,转化为第二类Volterra积分方程,并采用基于移动窗口的9次多项式内插公式进行数值求解.给出了该算法的观测方程,用QR分解法消去局部参数矩阵,最后采用预条件共轭梯度法求解法方程.利用GRACE卫星2008-01-01~2008-08-01时间段内的轨道及星间距离观测数据,解算了120阶次的地球重力场模型SWJTU-GRACE01S,该模型在120阶处的阶方差为1.58×10-8,大地水准面差距累计误差为22.29 cm,与美国GPS水准网比较的标准差为0.793 m,结果表明:SWJTU-GRACE01S模型精度介于EIGEN-GRACE01S与EIGEN-GRACE02S模型之间,从而验证了该算法的有效性.     

岩石圈塑性流动波的实验研究(Ⅰ)

实验采用了适当配比的塑化松香 ,模拟岩石圈延性层 ,研究边界驱动条件下塑性流动波的传播过程。实验表明 ,塑性流动波类似于粘性重力波 ,并有“快波”和“慢波”之分 ,二者分别由主波和辅波叠加而成。主波类似于孤立波或涌波。根据相似原理 ,“快波”主波的外推波速约为 0 .12～2 .5km/a ,在波速量级上大致相当或接近于岩石圈下层某些控制地震迁移的塑性流动波     

电磁波测井的原理和解释方法(Ⅰ)

电磁波测井(EPT测井)是美国八十年代推出的一种新型地球物理测井方法。由于它能够提供用于计算冲洗带地层含水饱和度的电磁波传播时间信息,因而越来越受到人们关注。本文详细介绍EPT测井的原理及它的TPO解释方法。EPT测井首先承认地层(被测介质)是导电介质,因为只有在传导电流存在的情况下,才可能测出电磁波幅度的衰减,从而反推地层的有关性质。在传导电流和自由电荷为零的理想介质中,是测不出电磁波的幅度变化的,这也即为什么EPT测井不能在油基泥浆井中进行的原因。其次,EPT测井认为对发射天线发射的电磁波可以当作均匀平面简谐波来处理,这样在保证一定测量精度的条件下,使TPO解释公式变得简单实用。     

内核地球自转动力学理论的研究进展(Ⅰ)

地球固体内核（SIC）和地球其余部分之间的引力和压力的耦合作用引起了一个力矩，从而对地球的章动运动产生影响.由于SIC的转动惯量和整体地球转动惯量相比是非常小的，因此可以认为SIC的动力学效应只是导致一个新的章动本征模，其频率与自由核章动（FCN）相差不太远，且对地球章动产生了一个微弱的共振影响.本文在文献〔1〕理论的基础上，对内核地球自转动力学理论进行了更加深入和详细的研究，顾及到高阶引潮力位的影响，介绍了研究内核地球自转的基本假设和定义，引潮力位的复数球函数表示，复数矢量球函数的基本理论等.     

计算最小走时和射线路径的界面网全局方法

用慢度分块均匀正方形模型将介质参数化,仅在正方形单元的边界上设置计算结点,这些结点构成界面网．根据Ｈｕｖｓｅｎｓ和Ｆｅｒｍａｔ原理,由不断扩张、收缩的波前点扫描代替波前面搜索,在波前点附近点的局部最小走时计算中对波前点之间的走时使用双曲线近似,通过比较确定最小走时和相应的次级源位置,记录在以界面网点位置为指针的３个一维数组中．借助这些数组通过向源搜索可计算任意点（包括界面网以外的点）上的全局最小走时和射线路径．这一方法不受介质慢度差异大小限制,占内存少,计算速度较快,适于走时反演和以Ｍａｓｌｏｖ射线理论为基础的波场计算．     

计算最小走时和射线路径的界面网全局方法

用慢度分块均匀正方形模型将介质参数化，仅在正方形单元的边界上设置计算结点，这些结点构成界面网．根据Ｈｕｖｓｅｎｓ和Ｆｅｒｍａｔ原理，由不断扩张、收缩的波前点扫描代替波前面搜索，在波前点附近点的局部最小走时计算中对波前点之间的走时使用双曲线近似，通过比较确定最小走时和相应的次级源位置，记录在以界面网点位置为指针的３个一维数组中．借助这些数组通过向源搜索可计算任意点（包括界面网以外的点）上的全局最小走时和射线路径．这一方法不受介质慢度差异大小限制，占内存少，计算速度较快，适于走时反演和以Ｍａｓｌｏｖ射线理论为基础的波场计算．     

氧化锰对金(Ⅰ)和金(Ⅲ)络和物的吸附

对 pH 2～ 1 1 .6和 0 .0 1 mol/L或 0 .1mol/LNaNO3 溶液中 ,δ MnO2 对Au Cl4-,AuCl2 -和Au(S2 O3 ) 2 3 -表现出不同程度的吸附 .在pH 4和两种电解质条件下δ MnO2 吸附AuCl4-和Au(S2 O3 ) 2 3 -后表面金的最大吸附密度分别为 0 .1 8～ 0 .2 1和 0 .2 8μmol/m2 ,金的表面覆盖率约等于或低于 1 % . 3种金络合物的吸附均表现为随pH上升而减少 ,符合阴离子的吸附规律 ;其吸附大小次序为 :Au(S2 O3 ) 2 3 ->AuCl4->AuCl2 -;3种金的本征平衡常数logKint为 1 .1 7～ 2 .71 ,均大大地高于铜和镉的本征吸附常数 ;δ MnO2 优先吸附AuCl4-的水解混合配体络合物 ,并形成内圈表面络合物 .     

PS转换波界面二次源法射线追踪

界面二次源法是最近提出的一种最小走时射线追踪方法,尤其适合层状介质中走时和射线路径的计算.该方法相对于传统的最小走时树方法（如Moser法）,仅在物性界面上设置二次源,射线路径的方向只在层界面处发生改变,该方法最大程度地消除了射线路径的锯齿状现象,同时也避免了低变速区的射线路径多值现象,因此,它具有更高的追踪精度和效率.本文采用界面二次源法在各向同性介质中实现了PS转换波射线追踪,理论模型的计算证实了界面二次源法追踪PS转换波的准确性和高效性,同时该方法在各向异性介质中也很好地追踪出分离的PSV波和PSH波,因此该方法有利于横波分裂在地震勘探中的研究和应用     

代数重建技术(ART)应用于跨孔地震资料——Ⅰ(方法)

本文将剖面成象技术应用于两组跨孔地震资料,来确定速度结构以及判明各种算法对买际资料的可靠性和分辨率。实验是在纽约Retsoff盐矿和瑞典Stripa矿地下放射性废料研究基地进行的。Retsoff的走时资料质量很高,并且在长度直到500m的整个射线路径上都能记到。Retsoff地区结构相当复杂,其速度差高达50％。Stripa场地位于速度差仅有百分之几的花岗岩上。实验范围不大,最大射线长度刚刚超过10m。该场地采集的资料精度很高,源和接收点位置的测量精度小于1.0mm走时的读数误差为0.001ms。本文将若干类似于医学成象的代数重建技术(ART)应用于这些资料。算法作了一些修改,例如,加权模式的应用,阻尼参数的应用,利用弯曲射线路径。所得到的速度场与已知场进行比较,相互对照以便确定一种最优方法。业已发现,这些算法是重建实际资料慢度场的一种速度可靠的方法,低速带的位置和速度值精确地被恢复原状。同时还发现,为保证利用适当的阻尼参数,取适当的叠代次数,应用这些技术时必须非常小心,否则重建技术的结果会很差。     

气枪:水下震源理论与操作(Ⅰ)

详细了解震源的辐射场对于有效的震源设计和震源波场反褶积是非常必要的。为了了解气枪理论和操作原理,就有必要研究气枪在水下释放产生的气泡运动。气枪能够在水下释放高压气泡,气泡膨胀产生地震波,被用于反射地震学研究。本论文是关于水中气泡运动产出地震压力波,也称为气枪信号。首先讨论单个气泡的相关物理原理,其次从海洋流体力学和空气热力学的基础方程推导出气泡的动态特性。一旦了解单个气泡的动态特性,就容易了解一组气枪气泡的行为特性。本文详细解释了使用气枪阵列的原因,并讨论了在实际应用中的性能规范。本文探讨了不同类型的气枪,解释了具体的操作流程,并讨论了安装于地震勘探船上由GPS导航系统和气动式电脑联合控制的枪控系统。     

涡旋诱发重联模型(Ⅰ)——动力学特性

本文首先从理论上系统地研究了涡旋诱发重联的基本动力学特性.包括:涡旋诱发重联的物理机制;Kelvin—Helmholtz(K-H)不稳定性和撕裂模不稳定性耦合过程;磁流体涡管的基本特性;不同尺度涡旋间的相互作用,动能和磁能间的转化及准稳态时流线、磁力线、等涡度线和等电流密度线的相似性等.用二维MHD数值模拟方法研究了上述一些特性,并与理论分析结论进行了比较.结果表明,模拟结果证实了理论推论.涡旋诱发重联是产生局部磁场重联的重要机制之一,该模型在磁顶区的应用将另文发表.