均匀和梯度介质中等时面(线)的几何特征分析

等时面是地震波时间场的等值面,是Kirchhoff型数值模拟及Kirchhoff型偏移与反偏移的数据叠加或数据分布曲面,其几何形状和局部曲率对于Kirchhoff型真振幅偏移和反偏移中的加权函数计算和成像效果具有重要的影响。本文推导了均匀和梯度介质中的等时线公式并计算了二维均匀和梯度介质中等时线的几何特征。     

Kirchhoff型高保真反偏移理论

为了使Kirchhoff型反偏移的输出结果与数值模拟结果相等,提出了一种旨在消除Kirchhoff型反偏移中所出现的振幅畸变现象的高保真反偏移方法。与常规的Kirchhoff型反偏移不同,高保真反偏移是一种与反射面有关的反射地震成像方法。因此,在高保真反偏移中首先要确定反射面的位置,其次要确定振幅畸变因子的数值,最后要根据在反射点上振幅畸变因子恒等于1这一事实进行振幅畸变校正。在具体实施过程中,为了求出反射点的空间位置和振幅畸变因子的具体数值,采用四重加权叠加法,即在一次反偏移运算中同时采用一个单位加权函数和三个非单位加权函数。其中,非单位加权函数由常规的真振幅加权函数和用于建立Kircohhoff型反偏移算子的全局坐标系中的水平坐标组成。通过在四个反偏移场之间进行比值运算,可以达到提取反射点坐标和振幅畸变因子的目的。一旦得到反射点坐标和振幅畸变因子的具体数值,就可以通过简单的除法消除掉振幅畸变因子对反偏移像场振幅的影响。     

反射槽波绕射偏移成像及应用

反射槽波能够探测煤层中的小构造,但反射槽波信噪比低,探测效果不理想。为改进成像质量,分析了适用于反射槽波的预处理技术,从理论和实际应用两方面,通过三维槽波数值模拟和实际数据处理应用,验证了反射槽波绕射波偏移方法的有效性。结果表明:应用绕射波偏移方法时,需对反射槽波做Hilbert变换,使之适应槽波的特殊情况;绕射偏移时只需要一个速度,槽波速度基本恒定,槽波绕射偏移方法相对地面地震有独特优势。      

基于波动方程差分和Kirchhoff积分的被动源弹性波逆时成像对比研究

对地壳和上地幔地下结构成像是地震学研究的重点问题,传统上接收函数法的原理是基于水平层状介质和远震平面波近垂直出射假设的叠加方法,难以适用于复杂地下结构的成像。勘探地震学中的叠前深度偏移类方法(如被动源逆时偏移(PS-RTM)),可以用于复杂结构成像,与传统接收函数的共转换点叠加方法相比有更高的成像精度。基于双程弹性波动方程差分法的PS-RTM必需满足计算的稳定性,对模型网格尺寸和时间步长有较高要求,其巨大的计算量导致成像效率太低。而Kirchhoff类叠前深度偏移具有很高的计算效率,并且对观测方式和时空采样间隔的要求更加灵活,在勘探地震的三维偏移和速度分析中得以广泛应用。首先介绍被动源PS-RTM实现中的波场分离和成像条件,进一步提出适用于单分量和多分量被动源弹性波的叠前Kirchhoff逆时偏移方法,利用Kirchhoff积分方法重构纵波和横波的波场,通过应用被动源成像条件获得地下结构的图像。利用西藏某区的深部构造模型合成理论数据进行测试,对莫霍面成像与PS-RTM方法的成像效果相近,表明所提出方法的有效性。为了讨论观测台站疏密程度对被动源弹性波逆时偏移的影响,用几组不同台站间距合成测试检验,对比被动源弹性波波动方程和Kirchhoff偏移的适应性差异。     

基于目标性滤波器的倾角道集绕射体成像

利用绕射能量对地下异常地质体进行精确成像是近年地震勘探的突破性技术进展之一。通过对倾角道集滤波后叠加成像,是有效利用地震绕射信息的主要技术手段。本文应用灵活和高效的计算方法生成倾角成像道集,同时设计高效倾角目标性滤波器,应用于倾角成像道集,通过模型试算分析反射能量和绕射能量在倾角道集中的区别与联系,实现更高效的绕射能量与反射能量的滤波分离。中国西北地区缝洞型油气储集体对绕射波比较敏感,通过对该区的实际数据应用测试,实现了更加节省计算时间同时具有更高成像精度绕射波成像的效果。     

基于射线参数估计的快速 2D Kirchhoff叠前深度偏移

叠前深度偏移是油气勘探领域解决复杂地震构造成像问题的主要手段.这里介绍一种基于射线参数估计的快速2D Kirchhoff叠前深度偏移方法.该方法根据炮点和接收点的相对位置,对入射波的射线参数进行先验约束,辅以设定振幅阈值,仅对主要反射事件进行偏移等,显著减小了射线追踪计算,较传统Kirchhoff叠前深度偏移显著提高了偏移成像效率.数值模拟计算结果表明,该算法能正确对复杂构造进行快速成像.这里介绍的快速Kirchhoff叠前深度偏移方法,可用于野外现场质量监控与精确偏移成像前的速度分析与建模.     

基于模型约束的Kirchhoff积分法叠前深度成像

与时间域偏移方法比较,叠前深度偏移成像方法能够适应剧烈横向速度变化、陡倾角反射的地震资料。本文通过研究Kirchhoff叠前深度偏移方法成像原理,首先建立初始速度模型;然后在初始速度模型中加入了目标地质体--盐丘作为层位,对初始速度模型进行优化,在层位的约束下通过多次迭代计算,对优化前后的两个速度模型求取旅行时差更新初始速度模型;最后利用更新后的初始速度模型进行Kirchhoff积分法叠前成像。叠前时间偏移和模型约束下的Kirchhoff积分法叠前深度偏移成像结果显示,后者成像具有更高的信噪比和分辨率。     

高频渐近散射理论及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用——研究历史与研究现状概述以及若干新进展

为了对高频渐近散射理论及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用有一个提纲挈领的了解,对与之有关的研究历史和研究现状进行了概述,并对近5年内笔者在这个领域中所取得的一些进展做了介绍。针对目前文献中所存在的一些问题,首先,对散射理论中的一些基本概念和基本公式进行了回顾,并对这些概念和公式的数学物理内涵进行了重申和强调;其次,对高频渐近散射理论的研究历史和研究现状及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用成效进行了概述;再次,对近5年内笔者所取得的一些研究进展进行了介绍,其中包括对面积分方程的拟解析近似、广义Beam-Born（Beam-Rytov）型近似以及弱散射近似所引入的误差等等;最后,对高频渐进散射理论的自身发展及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用前景进行了展望。无论是在历史上还是在现阶段,高频渐近散射理论在地球物理场数值模拟与反演成像中一直占有不可替代的地位,尤其是在反射地震偏移成像和全波形反演研究中更是如此。高频渐近散射理论的进一步发展依赖于对高频渐近Green函数的研究。随着相应研究的不断深入,高频渐近散射理论今后将会在地球物理场数值模拟与反演成像领域中发挥更大的作用。     

同时实现地质雷达数据地形校正和偏移成像的方法

起伏地形使地质雷达图像变得复杂、地层界面的反射同相轴畸变、绕射同相轴严重偏离双曲线形状.提出了用麦克斯韦方程逆时偏移的方法同时实现地形校正和偏移成像以消除地形的影响.该方法将等偏移距逆时记录作为在接收点位置处的电流源,用时间域有限差分法求介质中的波场,输入波场退为零时刻时的空间电场分布即为地形校正和偏移成像结果.由于地形校正也是基于波动方程实现的,因此它比基于射线理论的常规静校正方法精确.通过比较该方法与常规静校正加逆时偏移之效果可知,该方法能更准确地对起伏地形下方的金属管线等绕射体成像.     

叠前时间偏移技术在煤田地震资料处理中的应用

在共炮点道集上，采用Kirchhoff积分法，提取所有深度点上延拓波场的成像值，并对所有的炮集记录按地面点相重合的叠加原则进行叠加，形成共反射点道集叠加。叠前时间偏移技术的关键是做好预处理、叠前去噪、静校正、叠前数据的动校正切除、建立准确的叠前时间偏移速度场、地震数据的镶边等步骤。根据煤田地震勘探资料的特点，结合实例探讨叠前时间偏移技术应用到煤田地震资料处理中应注意的问题。结果表明：叠前时间偏移技术能够有效地提高构造复杂地区煤层的成像效果，提高煤田地震资料的信噪比和分辨率。     

论三维等时线叠加反偏移中的有关问题

利用几何射线理论和一种考虑了积分域边缘贡献的二维稳想法，研究了三维等时线叠加反偏移中的反偏移场，反偏移加权函及反偏移孔径。结果证明，在有限孔径条件下，反偏移场的结构比已发表的结果要复杂和多。即使在最简单的条件下，反偏移场也是由反偏移信号的反偏移噪声（孔径效应）叠加而成的。而且，反偏移场的结构强烈地依赖于反偏移孔径边缘的位置。为了消除孔径效应，应采用最佳反偏移孔径和针对有限孔径的加权函数。根据定义，最佳反偏移孔径为稳相点的第一和第二Fresnel区之和。在第一Fresnel区内，有限孔径和加权函数与文献中所给出的加权函数完全一致。而在第二Fresnel区内，有限孔径加权函数为常规的加权函数与一窗函数的乘积。在反偏移孔径的边缘上，有限孔径加权函恒取零值。     

基于等效偏移距的偏移成像方法

等效偏移距偏移(EOM)成像方法将克希霍夫时间偏移的双平方根方程转化为一个单平方根方程,使输入采样在没有发生时移的情况下映射到以等效偏移距为变量的共散射点道集上,使散射能量按照双曲线规律分布。然后通过克希霍夫动校正和适用在共散射点道集上的叠加来完成偏移成像。基于等效偏移距叠前地震偏移(EOM)的基本理论,对CSP道集的抽取过程进行模拟实现,并对模型进行速度分析,实现偏移成像。     

叠前时间偏移在华北地区的应用

从应用的角度较详细地论述了三维叠前克希霍夫时间偏移的过程。在给定合理的偏移孔径下,三维叠前克希霍夫时间偏移利用均方根速度对叠前地震数据进行逐道处理,从而得到准确的归位数据。叠前时间偏移相对叠后时间偏移而言,前者能够进一步提高地下信息的成像质量及归位准确性,信噪比和分辨率也得到了改善,能够满足精细的地震资料的解释。因此,三维叠前克希霍夫时间偏移对于速度变化平缓、地下构造较复杂的地区具有广泛的应用价值。     

条带状铁建造（BIF）的形成时代及其研究方法

对条带状铁建造（BIF）进行精确的年代学约束,具有非常重要的科学意义,可以获得BIF的时间分布趋势,反映对应时代的大气和海洋环境,准确建立与重大地质事件的对应关系,为铁建造的成因提供依据。本文在综合前人资料的基础上,重新绘制了全球BIF形成时代的分布图,结果表明BIF在3.6～1.6 Ga连续分布,在2.8～2.7 Ga、 2.5～2.4 Ga、 1.9～1.8 Ga的3个区间范围内形成高峰;Algoma型BIF主要集中于中-晚太古代,而Superior型BIF主要出现在古元古代。本文重点对前人关于BIF年代学的测试方法及其应用进行了介绍和评述,结果表明目前锆石U-Pb测年法依然为主要手段,而Sm-Nd等时线法和Re-Os等时线法尽管有效,但直接测定BIF条带的Sm-Nd等时线和磁铁矿的Re-Os等时线年龄仍存在较大问题,但可用来反映物质的来源以及后期构造热事件的改造等问题,而采取BIF相关单元的年龄来间接代表BIF的形成年龄是目前较为成熟的方法,其中测定铁建造火山岩夹层锆石U-Pb年龄是国际上测定BIF时代常用的手段。     

国外规划实施评价理论与方法及其在国内应用的研究进展

在我国,修编土地利用总体规划、城市总体规划之前,开展对现行规划实施情况的评价,已经纳入规范的工作程序,与之相应,规划实施评价研究逐渐成为关注的焦点。该文首先对国外规划实施评价理论与方法进行简要的介绍,再对国内开展的实证研究进行归纳分类,并做出简要评述,以期为今后的规划实施评价研究提供一些新的视角和参考。     

均匀介质中的F-K反偏移:基本概念、基本公式及其在非均匀介质中的应用

从经典的常速度F-K偏移成像理论公式出发,通过由垂直波数到角频率映射的途径首先建立了常速度F-K反偏移的基本理论公式和基本实现算法,然后再将其用于解决非均匀介质中的反偏移问题。与同样条件下的Kirchhoff型反偏移理论相比,在建立常速度F-K反偏移理论时没有引入任何近似。因此,所提出的是一个在均匀介质中严格精确的反偏移理论。对于一般条件下的非均匀介质,利用了在现代反射地震偏移理论研究中常用的局部化处理方法和相移加插值(PSPI)偏移的基本思想。具体地讲,在处理非均匀介质中的反偏移问题时假设偏移场的形成完全由局部薄板(层)中的速度结构决定。此外,还假设偏移场是速度的连续函数。因此,可以在局部薄板(层)中利用关于垂直坐标的Fourier变换和均匀介质中的频散关系,以及一组均匀参考速度来近似地构造出在不均匀速度模型中任意一个给定深度上的反偏移场。在算法上,在均匀介质中的F-K反偏移是一个一步过程,而在非均匀介质中基于PSPI的F-K反偏移是一个多步递归过程。为了实现反偏移必须要从速度模型的最大深度开始逐层地进行插值和反向相移计算,直至到达地表为止。     

流体包裹体RbSr等时线定年的可靠性

通过对Rb-Sr等时线原理应用的必要条件及流体包裹体样品的成因特点的分析，认为是否可以用流体包裹体Rb-Sr定年在理论上尚需解决以下问题：（1）因矿物中常有不同期次、不同成因的流体包裹体存在，必须保证所选择的各流体包裹体样品具有相同的初始Sr同位素比值；（2）流体包裹中Rb与Sr的分异机理以及分异程度问题，即流体中Rb与Sr之间是否存在分异和分异程度是否可以达到Sr同位素分析的精度分析。已有的流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄研究资料和数据的分析检验结果普遍存在以下问题：等时线图上数据点分散；拟合年龄较老；等时线拟合品质参数的MSWD偏大，可靠性低。