基于非结构网格剖分的海洋可控源电磁三维正则化反演研究

为更好地处理与解释复杂海底地形条件下测得的海洋可控源电磁数据,本文提出了一种基于非结构网格剖分的频率域海洋可控源电磁数据三维正则化反演方法.该方法首先对海洋地电模型以非结构四面体单元进行离散,然后基于矢量有限元方法获得海洋可控源电磁响应和灵敏度信息,最后采用共轭梯度法求解高斯-牛顿反演方程计算模型修正量.为提高反演的稳定性,通过在反演过程中采用对数转换方法实现反演模型参数的上下限约束.本文分别测试了单测线水平海底地形反演算例和面积性测量的起伏海底地形反演算例.反演结果表明,本文提出的频率域海洋可控源电磁三维反演能够准确地恢复高阻储油层的位置和电阻率信息,且计算效率较高,可用于实测海洋电磁资料的处理与解释.     

三维时间域航空电磁有理Krylov正演研究

常规的三维时间域航空电磁模拟通常采用隐式步长方法进行时间离散,需要几次矩阵分解和上百次右端源项回带,计算效率较低.为了提高正演计算效率,本文提出使用有理Krylov方法求解时间域电场扩散方程.首先使用非结构四面体网格进行空间离散,采用Nédélec矢量基函数近似四面体单元内的电场;然后基于有限元离散给出矩阵指数和矢量乘积表示的电场显式解;最后采用有理Arnoldi算法构造Krylov子空间内的正交基函数并进一步求解矩阵指数与矢量的乘积,直接得到任意时刻的电场解向量,避免步长离散过程.此外,本文还提出一种指数加权偏移参数优化方法,使得有理Arnoldi近似在瞬变衰减晚期具备更高的精度,从而降低Krylov子空间阶数并提高计算效率.通过和层状模型解析解的对比验证了有理Krylov方法的精度.针对三维异常体模型使用全局网格和局部网格剖分并和其他数值方法比较,进一步说明了有理Krylov方法的有效性.     

内蒙古陈台屯斑岩型铜矿地质、地球物理特征 及找矿方向

内蒙古陈台屯铜矿区是一个以斑岩型铜矿为主要目标的勘查区,位于大兴安岭中段,成矿时代为中侏罗世。目前在矿区发现了斑岩型铜矿化和脉状铜矿化两种矿化类型。斑岩型铜矿化主要形成于陈台斑岩体顶部与二叠系大石寨组安山质火山岩的内、外接触带上,围岩蚀变作用强烈,并具有明显的分带特征,自下而上、由内到外可分为钾化带、黄铁-绢英岩化带、泥化带和青磐岩化带,斑岩型铜矿化主要集中于黄铁-绢英岩化带中。脉状铜矿主要充填于万宝组沉积地层和大石寨组火山岩的裂隙中,围岩蚀变仅发育黄铁-绢英岩化和弱青磐岩化。通过对矿区开展激电中梯测量和CSAMT电阻率测深并施工钻探验证,发现高极化率异常与斑岩型铜矿体和脉状铜矿体均具有良好的空间对应关系,可以作为下一步铜矿勘查的重要目标;低电阻率异常既可以由斑岩型铜矿化作用所引起,又可以由孔隙度较高的万宝组砂岩所引起,因此首先需要区分异常形成的原因,进而用低电阻率异常指导找矿,但高电阻率异常通常代表了致密的、不含矿的地质体。     

中国中、新生代板内变形速度研究

依据中国中、新生代１１８０３件岩浆岩常量元素化学全分析资料,采用Ｓｕｇｉｓａｋｉ的由岩石化学成分推算板块运动速度的方法,求得中国各构造时期板内缩短速度与扩张速度。印支、燕山与四川期板内平均缩短速度均在５４～５６ｃｍ／ａ,华北期稍小,为４５ｃｍ／ａ,喜马拉雅期在中国西部平均缩短速度又达５２ｃｍ／ａ,新构造期仅为２５～２８ｃｍ／ａ。在印支期—华北期,中国西南地区一直存在着扩张速度较低（０２～１６ｃｍ／ａ）的特提斯洋。喜马拉雅期以来中国西南部进一步碰撞,青藏高原隆升,地壳缩短;而东部地区则普遍表现为微弱的扩张（０１～０６ｃｍ／ａ）。     

"二元消费"影响下的镍供需形势分析

不锈钢产业是镍最大的消费领域,对全球镍消费趋势起决定性作用.近年来,电动汽车产业逐渐发展,动力电池对镍需求也逐渐得到重视,该领域的镍消费普遍被认为是最具发展潜力的镍消费领域.本文通过对镍需求的历史和现状进行分析,对未来不锈钢及电动汽车领域等重要部门的镍需求进行了展望,认为未来镍需求将由2019年243万t增长至2030年445万t,其中不锈钢领域仍为其第一大消费领域,电池领域上升为第二大消费领域;通过梳理全球镍资源情况及供应开发情况,认为由于受到疫情冲击,2020年镍矿供需形势紧张状态将有所缓解,但随着未来疫情好转,未来几年内镍仍将处于供需紧张状态;此外,通过梳理镍供应链条,本文认为市场对硫酸镍以及硫化镍矿需求未来有望持续增长,这对镍盐价格将形成有力支撑,对推动全球红土镍矿湿法产能建设也将形成一定促进作用.     

四川盆地海相三叠系硬石膏和盐卤水的硫同位素组成及意义

四川盆地下、中三叠统硬石膏和盐卤水广布，通过对采集于不同地段不同层位各具代表性的硬石膏、石膏和盐卤水的２４４件样品的分析，可见其同层位硫同位素组成稳定，δ３４Ｓ自下而上具阶梯状递减轻化的趋势，与已知全球海相三叠系硫同位素组成有明显差异。这种硫同位素分布规律对地层划分和对比、蒸发岩形成环境的判断、研究卤水产层和成因、掌握蒸发岩咸化发展方向及预测找钾工作等的意义不容忽视。     

基于曲波变换的大地电磁二维稀疏正则化反演

为了提高二维大地电磁反演对异常体边界的刻画能力,我们引入曲波变换建立一种新的稀疏正则化反演方法.与传统的在空间域中对模型电阻率参数求解的方式不同,我们借助曲波变换将二维电阻率模型转换为曲波系数,并采用L1范数约束以保证系数的稀疏性.曲波变换是一种多尺度分析方法,其系数分为粗尺度系数和精细尺度系数,粗尺度的系数代表电阻率模型的整体概貌,而精细尺度中较大系数代表目标体的边缘细节.此外,曲波变换的窗函数满足各向异性尺度关系,并具有多方向性,因此曲波变换可以近似最佳地提取目标体的边缘特征信息,这为我们在反演中恢复边界提供有利条件.通过对大地电磁的理论模型合成数据和实测数据反演,验证了基于曲波变换稀疏正则化反演对异常体边界的刻画能力优于常规的L2范数和L1范数反演方法.     

昌宁-孟连结合带清平地区斜长角闪岩锆石年代学及Sr-Nd-Hf同位素研究

昌宁-孟连结合带清平地区发育较为完整的蛇绿岩组合,主要由蚀变橄榄岩、蛇纹岩、枕状玄武岩、斜长角闪岩等构造单元组成。通过对该蛇绿混杂岩中的斜长角闪岩的LA-ICP-MS U-Pb锆石年代学研究,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为433.9±2.9Ma,436.7±2.4Ma,说明斜长角闪岩形成为早志留世。对锆石原位微区Hf同位素锆石分析获得ε_Hf(t)值为5.5～6.7,均值6.2。SiO₂含量为45.65%～50.71%,平均为48.02%,K₂O/Na₂O比值0.07～0.23,具有富钠贫钾的亚碱性系列岩石。轻稀土富集,重稀土亏损,(La/Yb)_N=1.87～4.35,轻重稀土分馏明显,δEu=0.80～1.26,总体无明显的Eu异常。微量元素大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti和Zr具有不同程度的亏损,反映俯冲带构造的特征,岩石地球化学特征显示具有E-MORB的性质,经构造环境图解判别,样...     

声呐系统中海洋生物叫声应用效能分析

发射信号波形的选择是主动声呐设计过程中必须要考虑的问题之一,不同的信号形式会直接影响声呐的性能。海洋哺乳生物通过叫声实现种群间的通信以及对水下环境的感知,这一常见的生物学行为激发了基于生物叫声的声呐系统的开发。但海洋生物在全球分布广泛并且叫声种类繁多,需要结合声呐系统的设计参数对采集到的叫声进行效能分析,才能在不改变传统声呐设计的基础上拓展仿生隐蔽探测功能。针对这一问题,提出了基于主动声呐信号分析的海洋生物叫声效能分析方案。以采集到的 6 种海豚叫声为例,基于同步压缩变换和贪婪算法重构样本信号,从 5 个维度对声呐系统仿生信号进行了分析。仿真结果表明,该效能评估方案可对海洋生物叫声进行有效筛选,以确定适合声呐系统的信号波形。     

同波束VLBI测量下的天问一号火星车定位及精度分析

针对中国天问一号火星探测任务中的火星车定位问题,进行了相关方法的研究和精度分析。根据现有测控条件,考虑到火星车无地面测距数据,提出了利用轨道器和火星车的同波束甚长基线干涉测量（same-beam very long baseline interferometry,SBI）数据对火星车进行定位的方法。由于利用SBI联合轨道器测距数据无法在定轨定位的同时解算差分相时延模糊度,分析了在固定轨道器的轨道情况下,仅利用SBI数据进行火星车定位。结果表明,火星车定位误差随着轨道器的轨道精度提高而减小,如果轨道器的轨道精度从1 km提升到100 m或10 m,6 h SBI数据可以将火星车定位精度提高到数百米,同时,增加数据弧段可进一步提高定位精度,当对着陆器高程方向进行约束时,定位精度会有明显改善。