二维弹性波的有限元模拟及其初步实践

本文讨论了二维介质中弹性波有限元模拟的一种方法;导出了二维无界空间中集中力点源的理论初动表达式和位移波形表达式,并和相似情况下的有限元结果进行了比较;对用有限元方法算得的几个中小模型的节点位移进行了分析。从所能鉴别的震相的到时、初动符号分布、波形、瑞利波质点运动轨迹等证据看,在得到比较真实的全波理论地震图方面,有限元方法具有很大的潜力。     

时间域全波场各向异性弹性参数反演

从各向异性弹性波的有限元正演方程出发 ,导出了反问题中时间域雅可比矩阵求解的计算公式 .它具有与时间域有限元正演方程相同的表达形式 ,故可通过有限元正演计算来获得雅可比矩阵 .研究了有限元正演算法的效率和精度、吸收边界条件等方面的问题 ,以提高反演系统的效率和精度 .在此基础上 ,实现了叠前全波场各向异性弹性参数反演 .计算表明 ,在初始模型偏离真实模型较大的情况下 ,层状模型和横向不均匀模型的反演结果均能准确地收敛到真实模型上 .     

高密度电阻率成像

介绍了高密度电阻率法的概念及该方法的工作特点，重点介绍了对阵列数据进行电阻率成像的佐迪法和2D积分法．并利用数值模拟结果及研究实例证实，两种成像方法均为可行的高密度电阻率成像方法．     

电阻率成像在堤坝勘察中的应用

利用日本OYO公司MCOHM - 2 1型浅层地电仪 ,采用 pole pole方式高密度电阻率探测系统 ,对山东跋山、大冶、会宝岭等几个存在病险需要加固的大中型水库大坝进行了电阻率CT探测。坝体内的断层、破碎、薄弱结构以及人工埋设的暗排水洞在CT断面上反映的非常清晰     

巧家、石棉的小震震源参数的测定及其地震危险性的估计

根据巧家、石棉的小地震的观测资料,指出P波初动半周期在震级比较小时几乎是恒定的,在震级比较大时随震级的增大而增大;并指出P波初动振幅的对数也随震级的增大而增大。以圆盘形均匀位错面作为中、小地震震源的理论模式,计算了它所辐射的地震波远场位移,从而导出了体波初动半周期及振幅与震源尺度及波速等物理量的定量关系,解释了P波初动半周期及振幅与震级之间的经验关系。考虑到波在介质中的衰减和频散、地表面的影响以及地震仪器的频率特性,通过褶积方法合成了上述位错源产生的理论地震图,提出了直接由实际地震图上的初动半周期及振幅测定震源尺度、地震矩、应力降和错距等震源参数以及介质的晶质因数Q的方法.运用上述方法,测定了巧家、石棉两地区介质的品质因数Q和小震的震源参数.这两个地区介质的品质因数Q分别为620和560.石棉地区小地震的应力降大约在2-30巴之间,巧家地区小地震的应力降比较接近,平均约1.4巴.将这个结果和1962年3月19日新丰江地震与1975年2月4日海城地震的前、主震的应力降作对比,我们看到,巧家地区小震的应力降的特征与上述两次大地震的前震的应力降的特征是类似的,因此不能排斥巧家地区的小震是一个较大地震的前震的可能性.以测得的小震应力降的平均值（约1.4巴）作为这个可能发生的较大地震应力降的下限估计值,从主震震级和主震应力降的经验关系可以推知,其震级的下限是5.2级.     

空间域滤波在求二维重磁接触面参数中的应用

1975年、1976年格林和斯坦利发表了求二维接触面参数的一个方法。本文试图在他们工作的基础上,用空间域滤波来代替格林和斯特利用差商求水平导数和用希尔伯特变换求垂直导数的方法。文中给出了应用空间域滤波计算重、磁异常水平和垂直导数的方法。模型试验证实了理论上的推断。与差商和希尔伯特变换方法相比,优点在于它既能同时滤掉高频干扰,又能使求得的垂直导数和水平导数具有相同的精度,进而提高反演结果的精确度。     

CSAMT法一维层状介质灵敏度分析

为改善CSAMT一维反演的实用性,本文以电磁场数值模拟为基础,推导出偶极源激发下频率域电磁反演中的偏导数公式.并以三层水平层状地电模型为例,针对同线装置和赤道装置两种形式,利用扰动法对本文的半解析算法结果进行验证.对比结果表明无论同线还是赤道装置,本文半解析结果和扰动法计算结果拟合程度非常好,验证了偏导数公式推导及程序代码的正确性.进而,分析了CSAMT观测数据对中间薄层参数的灵敏度.灵敏度特征分析表明:CSAMT观测资料对中间低阻薄层比较敏感,对高阻薄层的分辨率较低,但对层厚度,即便是高阻薄层,仍存在较高的灵敏度.频率对层参数的灵敏度有重要影响.实际应用中,应同时考虑资料和参数加权,以提高中间层参数的求解能力.本文的算法不仅有助于CSAMT资料反演解释,同时为地下薄目标层的有效识别提供理论依据.     

磁化强度矢量反演方程及二维模型正反演研究

导了磁化强度矢量层析成像方程,并与磁化强度标量层析成像方程进行了对比. 使该矢量层析成像方程既适用于三维的也适用于二维,既适用于使用磁场垂直分量资料,也适用于使用磁场总强度资料. 本文采用改进的高斯-赛德尔迭代求解磁化强度矢量层析成像方程,在求解方程中引进了与深度有关的权系数. 并对二维模型开展了正反演研究. 当模型层数为二层,且每层51个柱体时,采用零初始模型就能获得较好的磁化强度垂直分量和水平分量反演结果,除了异常体边部外,磁化方向比较可靠. 当模型层数为五层,且每层51个柱体时,采用零初始模型不能得到较好结果,改用接近背景值的均匀初始模型,反演的磁化强度垂直分量和水平分量大致接近真实,但不能刻划某些细节.     

高山峡谷区CSAMT观测系统研究

通常CSAMT采用的观测方式为发射设备摆设在距测线约6～8km的位置上,发射极与接收极平行放置．但在高山峡谷区,发射和接收装置因地形影响而不能按最佳方式布设．本文以1D正演EM波的技术为手段,研究了适合高山峡谷区的几种可能的CSAMT观测系统．比较了他们的优缺点．文章还对相应的反演方法提出了建议．     

频率域2维电磁测深资料的RRI反演

本文将大地电磁反演中的RRI方法应用于线源频率测深模型资料的反演中.当背景电导率变化很小时,可用变化前的电场来近似代替变化后的电场,从而在反演方程的推导过程中将有源电磁场中的源项消掉,得到和大地电磁场相同的反演方程,使有源电磁波的反演也可以应用RRI方法.反演过程中所需要的模型资料通过有限元方法得到,该资料不需做近场校正,直接用适合于有源电磁场的RRI方法反演,避免了近场校正带来的误差.数值模型结果证明该方法是可行的.最后,用RRI方法讨论了当源和目标区间存在低阻异常体时只对目标区反演的可行性,对实际工作的解释有一定的指导意义.