山地地震资料叠前时间偏移方法及其GPU实现

山地地区地下地质结构复杂,地表高差大,变化剧烈.目前该类地区地震勘探中主要的成像手段依然是Kirchhoff叠前时间偏移.但地表高程的剧烈变化使叠前时间偏移的基准面很难选择.本文在传统方法的基础上,提出了一种在浮动基准面上修正常规叠前时间偏移走时计算的叠前时间偏移方法,该方法能够很大程度上提高山地地区、特别是地表高差变化大地区的成像效果.本文还介绍了GPU 在叠前时间偏移上的应用,通过GPU 对〖JP2〗叠前时间偏移的优化和实现,得出如下结论：应用单颗NVIDIA Tesla C1060 GPU 进行叠前时间偏移,相比应用主频2.5 GHz〖JP〗的单核CPU计算效率可提高70倍以上.     

单程波李代数深度积分的精度分析和算法改进

本文在利用拟微分算子和象征理论研究单程波传播规律的基础上,详细分析了单平方根算子李代数深度积分存在的问题,利用改进的算法对单平方根算子进行大步长延拓,计算其李代数积分和指数映射,得到地震波走时的解析表达式.对方法改进前后李代数积分象征中系数校正情况和线性横向变速介质中走时的计算误差进行了对比,数值算例表明,改进后的方法收敛更快,减少了计算时间且提高了计算精度.     

基于地质建造的土壤地质调查及应用前景分析——以大凉山区西昌市为例

为探索适合中—高山区的土壤地质调查方法,选择兼具高寒山区、干热峡谷和中山宽谷盆地等不同地貌单元,以及沉积建造、岩浆建造和变质建造等不同地质建造类型的大凉山区西昌市进行试点研究。本次工作基于地质建造,将西昌市成土母质划分为7大类14个类,土壤地质单元分为31个类,并探讨了他们的互馈机制。研究认为,地质建造是土壤的物质基础,大体控制了土壤的平面分带,而海拔等地理因素则控制土壤的垂向分带。本项研究可为地方政府的规划布局提供数据支持和科学依据,也为高山区的土壤地质调查和生态地质调查提供了思路与范例。     

Pb同位素对努日铜钼钨多金属矿床成矿物源的制约

西藏努日铜钼钨矿是冈底斯成矿带规模最大的首例含白钨矿多金属矿床,对于矿床的成矿物质来源还存在较大的争议.为厘定努日铜钼钨矿的成矿物质来源,对矿区的侵入岩和各类硫化物进行了Pb同位素研究,研究结果表明,矿区各类辉钼矿、黄铁矿具有较为一致的Pb同位素组成:206Pb/204Pb比值为17.525~18.581;207Pb/204Pb比值为15.621~15.661;208Pb/204Pb比值为37.524~38.929.黄铜矿的206Pb/204Pb比值为18.414~18.578;207Pb/204Pb比值为15.619~15.642;208Pb/204Pb比值为38.617~38.863,且黄铜矿存在明显的分组特征.S-Pb同位素特征表明:努日铜钼钨矿的成矿物质主要来源于地幔,矿床的辉钼矿Re-Os同位素特征也暗示其成矿物质主要来源于地幔.该矿床可能是在印度板块向欧亚板块俯冲-碰撞-伸展构造环境下,印度陆块下地壳部分熔融形成的熔体在其向上运移过程中与俯冲洋壳释放出的富含Fe3+的流体发生混合后,与雅鲁藏布江MORB亏损地幔橄榄岩发生交代作用,Fe3+氧化地幔中赋存的各类硫化物后,使得成矿物质Cu、Mo等被释放进入岩浆系统;并在上升过程中萃取了部分加厚下地壳部分熔融形成黑云母花岗岩中的Cu等,最终在浅部与围岩发生接触交代形成努日铜钼钨多金属矿床.      

面向高空间分辨率遥感影像的山区地形校正方法

山区地形复杂,遥感影像地形效应明显,易造成"同物异谱"、"同谱异物"现象,增大了遥感地质填图的难度.但前人对适用于复杂地形条件下地质填图的地形校正模型讨论较少,特别是校正高空间分辨率遥感影像时多缺少对应高精度数字高程模型,校正结果易受地形异常影响.在Richter"山区"校正模型基础上引入地形抹平模型,提出"Smoothed山区"校正方法,并与另14种地形校正模型在GF-1、GF-2、SPOT6山区影像上进行对比实验.结果显示,"Smoothed山区"校正模型在山区高空间分辨率遥感影像的校正效果明显优于其他模型,校正结果地形效应减弱,影像信息丰富不失真,并且直接获取地表反射率数据,可为进一步的遥感蚀变提取等工作提供基础数据.该模型适用于复杂地形山区的遥感地质填图.      

中水灌溉下重金属在土壤中的垂直迁移及其对地下水的污染风险

中水灌溉是解决水资源短缺的潜在途径,关于中水灌溉条件下土壤中重金属的迁移行为及其对浅层地下水的污染风险至今仍缺乏研究。本文通过土柱模拟试验,分析中水灌溉条件下重金属在土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险。试验用添加重金属（As、Cd、Cu、Pb浓度分别为2、0.2、20、20 mg.kg-1）的人工污水和中水以1年、3年的灌溉量进行土柱淋溶实验。结果表明,淋溶20天（1年的灌溉量）以及60天（3年的灌溉量）,灌溉水中的As、Cd、Cu和Pb主要在表层（0¹0cm）累积。随着淋溶时间的延长,4种重金属（尤其是Cd）表现出向下迁移的趋势。但与地下水I级水质标准（GB/T14848-93）相比,淋滤液中4种重金属均未超标。因此,从本文的模拟试验来看,以北京市当前的中水进行灌溉,As、Cu、Pb对浅层地下水的污染风险不大。     

基于广义S变换研究地震地层特征

将S变换引入到地震地层研究中,用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换,用于地震数据频谱分解和提取地震旋回特征.为此,首先研究了S变换的性质及其与短时Fourier变换、连续小波变换的比较,进一步给出广义S变换的特点,说明其如何获得更高分辨率.同时,对前述方法进行数值实现,模型数据试算结果表明算法的正确和有效性.在上述工作基础上,本文首次提出用广义S变换进行地震频谱分解和研究地震旋回,给出实现策略及2D实际地震数据试算结果,证明方法的有效性,为进一步实用化奠定理论和方法基础.     

东北典型黑土区土壤风蚀环境分析

根据1951~2000年的日平均风速、气温和降水数据以及1980~2000年的沙尘暴资料,分析东北典型黑土区的风蚀环境。结果表明,东北典型黑土区6个气象站点1~5月平均气温50年来显著升高,1~5月总降水量没有明显变化趋势。嫩江年大风日数1980年以来比1950~1960年多,年沙尘暴日数也有所上升,土壤风蚀环境趋于严重;哈尔滨等5地风蚀环境减弱。典型黑土区土壤风蚀环境在整个东北地区处于中等状态。     

生产油井井下温度场数值模拟分析

An improved numerical simulation method is presented to calculate the downhole temperature distribution for multiple pay zones in producing oil wells. Based on hydrodynamics and heat transfer theory, a 2-D temperature field model in cylindrical coordinates is developed. In the model, we considered general heat conduction as well as the heat convection due to fluid flow from porous formation to the borehole. We also take into account the fluid velocity variation in the wellbore due to multiple pay zones. We present coupled boundary conditions at the interfaces between the wellbore and adjacent formation, the wellbore and pay zone, and the pay zone and adjacent formation. Finally, an alternating direction implicit difference method （ADI） is used to solve the temperature model for the downhole temperature distribution. The comparison of modeled temperature curve with actual temperature log indicates that simulation result is in general quite similar to the actual temperature log. We found that the total production rate, production time, porosity, thickness of pay zones, and geothermal gradient, all have effects on the downhole temperature distribution.     

基于改进余弦组合窗的解耦方程弹性波逆时偏移

弹性波矢量波场逆时偏移可以综合利用纵横波场信息,对地下空间进行清晰成像,且对于成像介质没有角度限制,可以对复杂构造进行更清晰的成像.而弹性波逆时偏移中最重要的就是求解波动方程的算法,其直接影响成像的精度以及效率.本文引进电力系统谐波分析中常用的余弦组合窗函数,并通过一种新的优化算法得到了改进的余弦组合窗函数从而得到优化后的有限差分算子.并将此算子应用于解耦方程的矢量波场分离算法从而提高了成像精度.数值测试表明基于新算法的逆时偏移的成像精度和清晰度得到了明显的提高.