地球物理测井学科发展战略研究

回顾地球物理测井学科的发展,提出制订学科发展战略的出发点和本世纪来的目标,以及重点发展领域.     

跨安宁河断裂带浅孔综合地球物理测井成果分析

利用综合地球物理测井技术测得跨川西安宁河断裂带冕宁—西昌段两个钻孔的电阻率、声波速度、自然电位、自然伽马等4种综合测井曲线,并结合钻孔取芯资料得到了钻孔周围所钻遇岩土层的综合物性参数．本文得到的综合测井解释成果客观真实地反映了安宁河断裂带东、西两盘的介质物性和岩性特征,揭示了断层东、西两盘地层的纵波速度变化、视电阻率值等物性变化特征,为研究安宁河断裂带的物质组成、介质物性、断层结构及其活动状态提供了基础资料．综合地球物理测井技术有望成为监测活动断裂带附近介质物性参数动态变化的一种新手段．      

SQUID及在地球物理中的应用

SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)技术(特别是高温SQUID)的发展，为地球物理探测技术的发展提供了巨大潜力，基于SQUID技术开发的地球物理探测系统不仅具有精度高、分辨率高的优点，而且仪器系统轻便，在野外实验和应用取得了巨大的进展，本文将近年SQUID技术应用于地球物理取得的进展进行了简要的总结，并阐述它了在地球物理勘探领域的广阔应用。     

地球物理技术在我国考古和文物保护工作中的应用

20世纪80年代以来，我国考古及文物保护工作者和地球物理工作者越来越认识到地球物理技术在考古和方物保护方面可以发挥作用，在古幕探查、大型古建筑地下遗存现状、古遗迹断代等方面，地球物理技术都找到了发挥作用的机会，本文通过地球物理技术在云冈石窟、龙门石窟、克孜尔石窟、北京故宫紫禁城、嵩岳寺塔、古泗州城遗址、风阳明中都等的物理探查实例，以及查找古幕、古遗迹断代等方面的工作，介绍了我国在考古和文物保护领域应用地球物理技术的进展，并指出了物探在用于考古和文保时的特点和展望。     

小波分析在地球物理信息融合中的应用

为了实现地球物理资料的自动综合解释,提出了一种基于小波分析的多分辨地球物理信息融合方法.阐述了地球物理信息融合中的关键技术,即信息表示、融合方法及融合中的控制.利用多种地球物理信息融合获取有关地质目标的知识,避免了单一方法的局限性,减少了各种地球物理信息不确定性误差的影响.对实际资料进行了实验,实现了速度、视电阻率和密度信息融合.实验结果表明融合图像包含了更多地质目标的信息.     

地球物理测井反问题机器学习数据集的构建方法研究

基于数据驱动机器学习的智能地球物理测井有望显著提高测井资料处理与解释的效率, 具有广阔的应用前景.但是, 数据驱动的测井反演如储层参数预测面临小样本、少标签和可解释性差等困难.通常, 人工解释实测数据集是测井机器学习标签的主要来源.由于井下油气储层复杂多样, 测井反演具有多解性,且地层具有非均质性, 实测数据集构建的标签体系不仅量少, 可靠性也存疑.本文提出基于地质领域知识和岩石物理机理模型, 通过正演模拟构建测井反问题机器学习数据集的方法.从地质约束出发, 综合考虑井眼环境、测井仪器、地层模型及流体分布等影响, 由测井领域知识正演生成测井数据以弥补实测数据集的不足, 以此实现机理模型与数据驱动的融合.数值实验结果表明, 正演生成的测井数据集有效扩充了样本和标签数量, 其参与储层参数预测及储层划分深度神经网络训练, 对发展数据驱动及数据与机理混合驱动的方法、提升测井储层评价参数预测模型效果, 成效显著.

     

地球物理方法在碳酸盐岩储层预测中的应用综

近年来,碳酸盐岩储层逐渐成为世界各国勘探的一个重点.本文结合碳酸盐岩的地球物理特征,简要介绍了目前在碳酸盐岩储层预测中应用的一些主要地球物理方法,探讨了各种方法的应用基础及限制条件,并分析了地球物理方法在碳酸盐岩储层预测方面的发展方向和趋势.     

数据描述语言（DDL）及其在地球物理数据管理中的应用

科学家所能运用的科学数据每天都在增加，但这些数据都是以各种不同格式存在的。数据格式问题已成为当今数据管理和分析中的一大问题，它直接妨碍了数据的共享与通用性。其中一个解决办法是采用标准格式，但此方法经试验证明不能显著减轻格式问题。当前科学数据管理的最新进展之一是数据描述语言的发展与采用。数据描述语言方法不限制数据于几种标准格式中，而是通过一种描述机制来直接描述所面临的各种格式。在这种机制下，我们可以     

水库冰气泡含量和密度对探地雷达测厚的影响分析(英文)

在水库现场试验了RIS K2型探地雷达探测水库冰厚度的能力,试验时所用天线频率为600MHz;同步钻孔测量雷达探测处的冰厚度;以及在一个点上取样测试分析冰晶体、冰内气泡和冰密度。试验时冰面积雪厚度0.03-0.05m,冰层上部有0.24m粒状冰,其下均为柱状冰;冰内气泡含量呈表层高底层低分布;冰密度随气泡含量变化;冰厚度在平面内不均一。通过探测厚度和实测厚度的对比分析以及气泡含量对介电系数影响的理论分析,建立了积雪、粒状冰和柱状冰三层介质模型,获取雷达波在冰内的理论传递时间。结果发现:能够利用等效介电常数或等效传播速度评价雷达波传递时间,结冰期冰层1/3深度处的对应介电常数或传递速度可以作为等效值;另外因冰内大气泡造成的理论传递时间大于雷达探测时间,其差值随理论传递时间或冰厚的增加呈非线性增加。     

Gravity profiling as a technique for determining the thickness of glacier ice

Summary Detailed gravity measurements recently carried out on the Gorner glacier, Switzerland, are used to determine the variation of thickness across the glacier ice. The Gorner glacier was chosen as a test site because seismic control was available. The glacier ice at a profile near the Monte Rosa massif is associated with a relative gravity low of about –23 mgal. Model oalculations yield a corresponding ice thickness of about 400 m at the central part of the profile. A comparison of the derived residual gravity anomaly with the calculated effect of the 3-D ice model based on seismic information is made. It is shown that the regional field determined for the Gorner glacier is appropriate and gives the correct residual anomaly associated with the glacier ice. Therefore, the proposed gravity technique for determining variations of the thickness of glacier ice appears to be a valuable and rather inexpensive method for surveying glaciers.Institut für Geophysik, ETH-Zürich, Contribution No 145.     

基于实测与模拟的青海湖冰厚时空变化特征

湖冰厚度是湖泊在封冻期的重要物理参数,明晰其时空变化特征对于认识气候变暖背景下的湖冰响应规律具有重要的理论价值和现实意义.基于ERA5 Climate Reanalysis气温数据集、MODIS MOD09GQ数据产品和2019年湖冰钻孔测厚数据及雷达测厚数据,重建20002019年青海湖冰厚时间序列并分析其时空变化特...     

Sea ice thickness measurement and its underside morphology analysis using radar penetration in the Arctic Ocean

Sea ice, as an important component of the Arctic climate system, has drawn significant sci-entific interest. Sea ice thickness and its morphology have dramatic impacts on ocean-atmos- phere-ice interactions[1—4], which directly affect the exchange proces…     

地下实验室与深地环境下的地球物理观测

地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实验与研究,部分同时进行着地球科学、岩体力学、地下生物等学科的相关实验.本文在介绍国际上一些重要地下实验室的基础上,着重对其在地球物理方面的观测与实验研究成果进行介绍;针对深部地下实验室所具有的"超静"与"超净"环境,阐述深部地下环境多种物理场观测所能达到的测量指标;针对深部地下实验室可实现的超高精度观测,讨论深地地球物理观测对目前仪器科学、装备与观测技术提出的挑战,及其将应对解决的诸多地球物理领域关键基础性科学问题.     

Fhe application of electromagnetic-induction on the measurement of sea ice thickness in the Antarctic

As an important component of the cryosphere, sea ice is very sensitive to climate change. The study of sea ice physics needs accurate sea ice thickness. This paper presents an electromagnetic induction （EM） technique which can be used to measure the sea ice thickness distribution efficiently and its successful application in the Antarctic Neila Fjord. Based on the electrical properties of sea ice and seawater and the application of electromagnetic field theory, this technique can accurately detect the distance between the EM instrument and the ice/water interface to measure the sea ice thickness. Analyzing the apparent conductivity data obtained by the electromagnetic induction technique and drill-hole measurements at same location allows the construction of a transform equation for the apparent conductivity and sea ice thickness. The verification of the calculated sea ice thickness using this equation indicates that the electromagnetic induction technique is able to determine reliable sea ice thickness with an average relative error of only 5.5%. The ice thickness profiles show the sea ice distribution in Neila Fjord is basically level with a thickness of 0.8 - 1.4 m.     

Relationships of different resolution parameters in geophysical well logging

From the mathematical studies, the conservative relationships of the depth integral areas of the linear well logs and the nonlinear well logs are derived: the depth integral area of a linear well log is not relevant to its vertical resolution, while the depth integral area of a nonlinear well log is closely related to its vertical resolution and the higher the resolution, the bigger the depth integral area. Then, the effects of the mathematical transformations on the above relationships are studied. Finally, the conservative relationships of the shale volume content log and the porosity log are derived for some given conditions. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 49200-400).     

芒硝矿地下溶蚀区综合地球物理勘查效果比较

由于芒硝矿区中被溶蚀的部分矿体与其顶、底板地层的地球物理响应存在物性异性,采用高密度电法、地质雷达和地震法等方法进行探测在理论上虽具有一定的可行性,但仍需根据实际情况,通过试验选择有效的地球物理方法.在实际工作中,发现目标体与围岩之间的电性差异小,采用常规的高密度电法无法进行精细探测;又由于受到矿山人文干扰严重,采用地质雷达电磁波反射法亦无法开展有效工作.采用地震折射波法对芒硝矿区内的溶蚀、塌陷区进行勘查,发现折射波层析成像的解释结果能够对测区内地层有较好的的分层,对芒硝矿中溶蚀、塌陷范围的划定具有极佳的效果.证明了在芒硝矿区地下溶蚀区探测中,地震折射波层析成像技术的有效性.