一点修正

由于本人不慎,在《二维与三维位场在频率域的等价定理》一文（见《地球物理学报》1979年第1期）的（34）式中出现错误。熊光楚同志指出了这个问题（见《地球物理学报》1979年第3期第312-314页）。现修正如下: 设等价的二度体模型的密度分布函数σ^*（ξ,ζ）是三维模型密度分布σ（ξ,η,ζ）沿η     

利用观测面上等效源作磁场向上延拓的方法

利用虚磁荷的概念作磁场向上延拓,首先是提出的。他研究了地形水平的情况.设观测面上某点Q（α,β,γ）的单位面积虚磁荷的量为 m=Z_a（α,β,γ）/2π. （1）Z_a（α,β,γ）为Q（α,β,γ）点实测的垂直磁异常,则向观测面上半空间任一点P（x,y,z）延拓的公式为     

爆炸地震的能量转换系数计算及其应用

本文提出爆炸地震的能量转换系数计算公式 α=(k·10^-2)^3/n·10^-3和 α=2.03·10^-3 multiply from i=1 to 6 （F_i）上式中k、n为爆炸地震效应的统计参数。下式中F_i（i=1,2,…,6）为反映爆炸方式和场地条件的影响因子。 利用爆炸地震的能量转换系数α,还可建立不同爆炸方式的药量等效系数η: η=α/α₀和爆炸震级估算公式 M=4.42+0.53logαQ.上式中α₀为井下组合（标准）爆破的转换系数。下式中Q为以吨（t）为单位的药量（TNT）。     

利用Cluster Ⅱ数据分析等离子体片区磁结构运动特性

利用Cluster Ⅱ 卫星上搭载的磁通门磁强计的观测数据,可以计算磁结构的运动速度.本文在GSM（Geocentric Solar Magnetospheric System,地心太阳磁层系）坐标系下处理了磁暴期间（2002年8月1日到2日）和磁场宁静期（2002年8月6日到7日）的等离子体片区的观测数据.通过分析磁结构速度的统计特性和频谱特性,得到以下结论：（1）磁结构运动速度呈现出不规则的摆动结构.（2）Vz的方差与Vy的方差近似相等,而远大于Vx的方差.这可能是由于“风袋效应”.（3）在黎明侧的等离子体片区, Vx和Vz的平均值约为0,但Vy的平均值的量级为-10 km/s.这可能是在等离子体片区Pc5压缩波造成的.（4）Vx, Vy, Vz的频谱在0033 min-1和0035 min-1之间都有一个峰值.     

三度剩余磁力异常源全方位成像的理论和方法

首先在球坐标系中导出了三度磁性体的“拟引力位”V（p）、“拟引力场”F（p）、磁位U（p）、总磁场T（p）和任意方向磁场分量（p户）等球谐级数正演通式．然后,采用（p）,F（p）和V（p）等3个球谐级数正演通式,建立了复杂条件下三度剩余磁力异常源全方位成像方法．最后,给出了“成像”理论方法体系的应用实例．     

从断裂力学观点研究地震的破裂过程和地震预报

把断裂力学中的应变能释放率公式和裂纹错开位移公式运用到地震破裂中来,再用震级-能量公式logε_e=α₁M+α₂,对于走向滑动、倾向滑动和圆盘形剪切破裂找到了震源参数和地壳应力状态之间的内在联系,汇总在表2。对于走滑断层情形,关系式如下: （1） （2） （3） （4）应力降 （5）平均应力 （6）用M_o和L²W求区域应力公式式中,M为震级,L、W为断层长度和宽度,η为地震效率,τ₀为区域剪切应力,τ_y为剪切屈服强度,μ为刚性系数,v为泊松比,为平均位错,M₀为地震矩。 利用（6）式或（1）式,在实验室测出地壳状态下屈服强度τ_y,后,可用地震观测资料算出区域剪切应力τ₀。 上述关系式和目前流行的震源参数之间的关系式有很大的差别。原因是以往只考虑了破裂的初态和终态,没有考虑破裂过程。而断裂力学恰恰是考虑了破裂过程。     

自动勾制反射地震界面的数学原理

在任意相邻两个接收点各种校正条件相等的情况下,由公式t=1/v××（x_i²-2xoxi+4h²）^1/2可以导出下列方程组:共中A,B,C,…,G是常量;X_i=v₂,Y_i=xo,Z_j=h₂。 v--岩石中的地震波速度, h--爆炸点到界面垂距的平均值, xo--对应t_min的横坐标。解上面方程组便求得v,h,xo,。已知v,h,xo,利用交点法可求得界面上任意点A的坐标表达式: zA-Z0/2=-x0/Z0（xA-x0/2）, ZA/Z0=（XA-（i+1）△x）/（x0-（i+1）△x） 解此方程组便得到界面上任意点的坐标（zA,xA）。此外,利用椭圆法也可求得下列方程组: 解此方程组,也可求得界面上点的坐标。若界面上各点坐标已知,把已知参量送到机器里,便可自动描绘出反射界面。现代电子计算机的出现和使用为各种生产的自动化开辟了广阔的道路。同样,野外地球物理探矿的生产自动化也是目前所迫切需要的。本文试图讨论关于地球物理探矿中反射波地震界面自动勾制的数学原理。根据这一原理,电子计算机的设计和制造家们不难设计和制造出为此用途的专用电子计算机--数字机和模拟机,也不难根据这一原理编成解题程序,在通用电子计算机上找出问题的解答。     

苏格兰当巴（Dunbar）下石炭统的古地磁研究——用烘烤效应解决岩石剩磁年龄问题

苏格兰当巴（Dunbar）下石炭统含钙砂岩组12个采样点的热退磁结果,显示一致的稳定磁化方向:偏角D=196°,倾角 I=-45°,α₉₅=4.3。侵入其中的一条20m厚的石炭系岩脉,其6个采样点的热退磁结果显示不同的磁化方向:D=195°,I=15°,α₉₅=10.7。 本文研究烘烤效应,论证了上述两个磁化方向均为原生。这与现存的对不列颠群岛该时期古地磁方向的看法矛盾。其原因可能是:1.以往的数据解释不可靠,特别是重磁化问题;2.构造原因;3.持续相当时间的异常地磁场。 对比纬度相似的太平洋夏威夷群岛熔岩流的“点记录”,本文针对当巴提出一种磁化模式:各有关古地磁磁化成分可能均产生于同一地质时代. 火成岩的尖晶石相方向,最可能为原生.它在古地磁分析中应给以较大权重.     

关千ΔT磁异常的解释

本文对于二度问题证明了总磁場强度△T与垂直磁場强度Z的一般表达式具有相同的形式,因此可以把△T异常曲线看成Z异常曲线,利用复变函数理论中的柯西-黎曼条件我们就可根据△T异常曲线计算出与H异常曲线相当的所谓△T的“负共轭调和函数”△T,文中指出了同时利用△T及其原函数△T将有助于磁测资料的解释工作,还举出了两个应用的例子:1)根据△T与△T计算二度体的磁矩及其倾角;2)利用观测水平上的△T及△T值将△T向下解析延拓。     

应用磁视散度及磁源重力异常确定低磁纬度地区磁性体分布-以哥伦比亚普图马约盆地为例

低磁纬度地区受斜磁化的影响,用常规方法很难准确确定磁性体的平面分布特征.为了研究位于低磁纬度地区普图马约盆地的磁性体分布特征,本文根据场的散度原理,假定磁△T异常为具有一定方向的矢量场,其方向与磁化方向一致,导出了磁△T异常视散度的计算方法;根据磁位与引力位的关系,在频率域中通过磁△T异常求取了磁源重力异常,并尝试利用拉普拉斯方程计算磁源重力异常垂向二阶导数.本文设计理论模型讨论了磁△T异常视散度、磁源重力异常垂向二阶导数的特征与磁性体平面分布特征的关系,证明了上述方法的有效性.进而利用上述方法推测了普图马约盆地磁性体的平面分布特征,结果表明:应用磁视散度及磁源重力异常确定的普图马约盆地磁性体分布与实际地质特征吻合较好,取得的成果对普图马约盆地相关地质研究及对低磁纬度地区的磁性体的确定有一定的参考意义.     

重、磁场三维傅里叶变换的若干问题

本文利用极限变换的概念,推导了质点的重力位及偶极子的磁位的三维傅里叶变换。在这个基础上,推导了任意形状物体的重、磁场的三维傅里叶变换的一般表达式。根据这些式子,讨论了文[1]中由三维谱求二维谱存在的问题,即对三维谱而言,不存在u²+v²+w²=0。     

二维Wiener滤波器及在物探中应用的一些问题

本文结合二维随机场函数z（x,y）及其统计特征、平稳性和各态遍历性的概念,导出了二维Wiener滤波器的两个波数响应H_opt（u,v）和 _opt（u,v）,并详细地讨论了导出它们的条件。为了正确地应用Wiener滤波技术,我们提供了检验物探观测数据的平稳性和各态遍历性的简单而适用的方法。最后还指出,当应用Wiener滤波的不相关技术时,将在区域异常的谱函数中引入一个非线性畸变因子,这个区域异常是从具有局部干扰的观测数据中提取的。于是,所提取的区域异常必然会产生某种程度的失真。     

重、磁异常的走向与其振幅谱走向的关系

在文中利用坐标变换的方法,证明了重、磁异常的走向与其振幅谱的走向是垂直的。     

从电离层垂直反射的二次回波的統計特性

在地面上用无线电方法研究电离层时,通常只利用电离层反射的一次回波,但是利用二次回波来研究电离层也是可能的。利用二次回波提供的补充知识,特別是利用一次和二次回波的同时观测结果的相互对比,在某些情况下,对电离层物理和电波传播的研究,具有特别的意义。在这篇文章中,将对垂直採测时从电离层反射的二次回波波場和振幅的统计特性,以及一次和二次回波之间的统计联系,进行一些理论上的计算;并根据这些计算结果,讨论一下利用二次回波研究电离层和电波传播吋的若干问題。     

用激发极化测深估算激发体深度的一个实用方法

与电阻率测深相似,激发极化测深(以下简称ВП_(вэз))也能用来确定矿体的埋藏深度。由于岩石矿物激发极化特性比较稳定,在金属矿床上用激发极化测深来确定矿体埋藏深度,比电阻率测深要优越得多。但由于目前还没有一套系统量板,而且除了几种比较简单的情况以外,理论公式的推导问题也还未全部解决。     

用近震尾波估算昆明及其周围地区的Q值和地震矩

本文应用推广了的Aki尾波理论模式,忽略震源频谱含量的影响,考虑到仪器系统和地球Q-滤波器对尾波频散的影响,计算了f_p-t^*和k-t^*独立的两套尾波响应理论量板。在假定Q与频率有Q（f）=Q₀（f/f₀）ⁿ关系的基础上,用云南区域台网短周期地震仪器记录的小震尾波资料,估算了昆明周围地区频率约1.0Hz的短周期波的地壳Q₀值。结果表明,该区的Q₀值在150-220之间,平均为191;频率相关值η不是常数,多数为0.2-0.3。这些结果与用尾波估算川滇交界地区的结果接近,表明云南地区的地壳Q₀值与美国西部地区类似,是属于低Q₀值地区。 此外,用尾波与地震矩建立的关系,提出用尾波估算地震矩的一种可能方法,讨论了该区震级与地震矩的经验关系。     

关于位场频率域表示的一个理论问题

本文主要指出B.K.Bhattacharyya和M.E.Navolio在文献[1]中将拉普拉斯方程▽²U（x,y,z）=0进行三维傅里叶变换导出u²+v²+w²=0,以及利用iw=±（u²+v²）^1/2推导了位场在频率域中的一些公式中的错误,从数学和物理角度论证这个所谓频率域的拉普拉斯方程u²+v²+w²=0是不成立的。因此,当推导位场在频率域中的公式时不能使用iw=±（u²+v²）^1/2。此外,本文还使用狄拉克函数证明了拉普拉斯方程的基本解1/（x²+y²+z²）^1/2在拉普拉斯算子作用下,在三维频率域中并没有这样的对应关系式,而只能有对应关系式     

绿泥石片岩和斜长角闪岩在高温高压下的物理力学性质及其应用

在高温高压下绿泥石片岩和斜长角闪岩中含水矿物的脱水作用可以引起岩石物理力学性质的异常变化。在半封闭条件下，含水矿物的脱水温度有随压力增加而降低的趋势。脱水作用可能是华北地区壳内低速高导层（体）的形成原因之一。这一低速高导层（体）同时也是低强度的软弱层（体），有利于地震在其上覆脆性岩层中的孕育与发生     

唐山地震前后京津唐张地区的应力场

作者从断裂力学观点研究了圆盘形纯剪切破裂产生的远场位移,导出了远场位移的解析表达式.用此表达式计算了远场位移脉冲波形及其谱.求得了P波和S波拐角频率F_cα、f_cβ与震源破裂半径的关系式,t_2α和t_2β分别是P波与S波的震源脉冲宽度在震源球上的平均值.V_r是破裂速度,取0.775β,α、β是P波与S波速度.介质吸收的影响,假定在略去路径滞后因子e-（iωr）/c后是最小相移滤波器,应用希尔伯特（Hilbert）变换导出了介质的频率响应公式 式中, r为震源距,c为波速,Q为介质品质因数,ω_m为高频截止频率.它与富特曼（Futterman）公式是不一样的.在考虑了介质吸收影响与仪器频率特性影响后,在频率域中求出了震源尺度2a和地震矩M₀.在时间域中,利用快速傅立叶反变换求出介质和仪器的脉冲响应后与震源脉冲折积,求得了合成地震图,用此图得到了地震图初动半周期T_2P与震源尺度2a或震源脉冲宽度t_2a之间的关系量板.用此量板在时间域中也求得震源尺度2a,与频率域中求得的结果基本一致. 利用从断裂力学观点研究震源破裂过程导出的关系式求出了京津唐张地区的区域剪切应力τ₀,式中η为地震辐射效率,取0.05;v为泊松比,取0.252;μ为刚性模量,取3.3×10¹¹达因/厘米².结果表明,1976年7月28日唐山大震前,唐山-丰南一带应力值最高，达870巴，离开唐山仅100公里左右的昌黎地区的应力就只有200巴左右.唐山大震后，地震破裂带中部的唐山一丰南一带，t₀降至100巴左右，而破裂带两头应力值仍很高，尤其是西南头的宁河一带，达400-500巴.直到11月15日此处发生6.9级强余震后应力值才降到200巴左右.