基于二维地震数据的宏观三维速度建模——以南海西北部海域为例

速度场在南海形成与演化、深部结构、沉积盆地分析和能源资源勘探过程中具有重要作用,以南海西北部为研究试点区,基于二维多道地震数据,在常规地震数据处理获得准确叠加速度的基础上,进行了均方根速度到层速度的转换,采用最小曲率插值算法,构建研究区的宏观三维速度模型,获得了良好的效果,初步建立了基于二维地震资料进行宏观三维速度建模的方法,为今后在南海全域开展宏观三维速度建模研究打下了坚实基础。     

频率衰减梯度属性在南海北部神狐海域天然气水合物检测中的应用

为了准确识别和预测天然气水合物的矿体特征,利用频率吸收衰减属性开展水合物矿体定量分析是十分必要的。在实际地震资料中,天然气水合物段对应的高频段能量衰减受随机噪音的影响较大,容易导致计算结果出现误差。改进的频率衰减属性提取方法能够减小随机干扰对地震频谱斜率拟合的影响,得到有效信号的频率吸收衰减属性。将该方法应用到南海北部神狐海域的天然气水合物检测中,计算的结果能够准确刻画天然气水合物矿体的边界,满足定量预测的需要,证实该方法能够对天然气水合物定量预测提供更多信息。     

海底边界层沉积物再悬浮的研究进展

海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。     

基于高阶双谱的子波整形方法

地震子波在地震数据处理中扮演着至关重要的角色,传统的子波提取都是假设子波为最小相位的,但是实际数据中的子波却是混合相位的。为了能够得到一个较为准确、真实的地震子波,笔者采用高阶双谱进行子波重构,然后利用得到的地震子波对叠后数据进行子波整形处理。仿真实验和实际资料试算结果表明,高阶双谱提取的地震子波与实际情况吻合度更高,利用所提取的子波对叠后数据进行处理,可改善剖面的分辨率。     

基于粗糙集的Logistic回归模型在矿井突水模式识别中的应用

矿井突水模式识别是一个非正态、非线性和高维数据处理问题,也是二分类问题。使用粗糙集属性约简算法对样本数据降维,建立Logistic回归模型,并利用粒子群算法对模型参数优化。该模型对建模样本突水模式识别正确率为90%,对测试样本突水模式识别正确率为100%,效果好于数据不降维的Logistic回归模型。该模型克服了线性回归分析解决二分类问题存在的不足,为矿井突水模式识别提供了一种新思路、新方法。     

地球内核及其边界的结构特征和动力学过程

现代地震学展现出了一个复杂的地球内核内部和表面结构.地球内核内部结构的主要特征表现为其地震波速度和衰减呈现各向异性,且各种结构（速度、衰减和各向异性）均呈现东西半球差异,而内核表面的新发现则包括其局部区域存在起伏的地形和固液并存的糊状层.地球内核压缩波速度和衰减均呈现以地球旋转轴为轴的柱对称各向异性,沿地球旋转轴方向传播的压缩波比沿赤道方向传播的压缩波传播更快且衰减更强烈.同时,内核各向异性结构随深度而变化：内核顶部约100~400 km接近各向同性,而在内核最深处300~600 km内则可能存在一个具有不同各向异性特征的内内核.地球内核的东西半球差异表现在多方面：在内核顶部~100 km厚度内,东半球的各向同性速度比西半球快约0.8%,东半球具有较强的衰减（Q=250）,而西半球则具有较弱的衰减（Q=600）;西半球的顶部各向同性层厚度约为100 km,而东半球顶部各向同性层厚度则约为400 km;在各向同性层底下,西半球具有较强的各向异性（~4%）,而东半球则具有较弱的各向异性（~0.7%）.地球内核边界在菲律宾海、黄海、西太平洋以及中美洲下方存在1~14 km高的地形起伏,在鄂霍次克海西南部下方存在4~8 km厚的糊状层.地球内核的这些新发现引发了对许多可能的新物理机制的探讨,也促使我们重新评估我们对外核成分、外核热化学对流、内核凝固过程和地球磁场驱动力的认识.这些结果表明内核凝固过程和地球磁场的热和化学驱动力远比传统观念认为的横向均匀分布复杂得多.内核西半球可能不断凝固并释放潜热和轻元素,而东半球则可能不断熔化并吸收潜热和轻元素,外核对流的驱动力在东西半球可能截然不同,甚至呈现相反方向.这些凝固与熔化交替过程也发生在局部地形起伏区域.在糊状层区域,地球内核凝固释放潜热和化学能,而在大部分无糊状地区,内核凝固只释放潜热.

     

基于点云数据的地裂缝监测对象提取研究以江苏无锡光明村为例

利用三维激光扫描技术得到的无锡光明村点云数据建立模型,通过运用Geomagic软件对监测对象地裂缝进行特征识别,评价地裂缝以及其对周围建筑物的影响。运用统计原理及数值计算,通过选取特征点以及特征直线的方法,以得到地裂缝的倾向、走向、长度、深度及两侧高差等特征数值信息,并且得出创建的特征点个数与结果准确率之间的关系。其次,采用平面拟合的方法,利用拟合平面的特征法向量,通过几何变换与计算,对由地裂缝引起的周围建筑物（此处重点研究墙体）的变形变化进行计算,定性并定量地分析地裂缝对墙体的影响。通过对地裂缝的特征以及周围墙体受影响程度的分析,提供该地裂缝的整治建议,为该地区后续地质情况分析以及灾害后的修复工作提供指导。在此基础上提供一种利用Geomagic获取检测对象特征信息的方法。     

祁连山冻土区天然气水合物及其基本特征

2008年11月5日,由中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所和青海煤炭地质局105勘探队施工的"祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程"DK-1孔取得重大突破,成功钻获天然气水合物实物样品.这是我国冻土区首次钻获并检测出的天然气水合物实物样品,也是世界上第一次在中低纬度高原冻土区发现的天然气水合物,具有重要的科学、经济和环境意义.目前钻获的天然气水合物均产于冻土层之下,产出深度133~396 m,其层位属于中侏罗统江仓组.水合物以薄层状、片状、团块状赋存于粉砂岩、泥岩、油页岩的裂隙中,或以浸染状赋存于细粉砂岩的孔隙中.祁连山冻土区天然气水合物具有埋深浅、冻土层薄、气体组分复杂、以煤层气为主等特征,应是一种新类型水合物.     

积云并合扩展层化型积层混合云的数值模拟分析

积层混合云是我国的主要降水云系,也是人工影响天气的主要作业对象,从云降水物理的角度来研究云系的形成和发展维系具有重要的意义.基于积层混合云的重要性,本文从个例研究入手,利用中尺度数值模式WRF,模拟2005年5月17~18日发生在我国西南山区（主要以贵州省为主）的积层混合云降水过程.发现这次过程是由对流云并合扩大层化形成的.云系形成以后,云系附近会不断有对流云生成,并在移动过程中并合进入云系,补充云系发展维系所需的含水量和能量,促使云系不断维持.在积层混合云系的内部,对流云和层状云区不断地发生作用.对流云给周围的层状云不断输送含水量和能量,支持着层状云的发展.云系内部两种云相互作用的结果体现在：对流云内的上升气流速度逐渐渐小,层状云的上升气流速度不断维持,总上升气流面积区扩大.对流云的降水量不断减小,而层状云的降水不断维持,带来了大面积持续时间很长的降水.     

利用GRACE时变位模型研究南极冰盖质量变化

对CNES/GRGS和UTCSR GRACE Level-2产品重力位模型的J2项时间序列进行了主成分分析和比较,结果表明,CNES/GRGSJ2项具有更好的季节性变化特征,利用CNES/GRGS GRACE Level-2产品推求了南极地区冰盖质量变化速率,并对西南极和东南极冰盖质量变化进行了主成分分析,获取了其周年项振幅和相位。分析表明,南极地区冰盖质量变化呈现出明显的地区不平衡性和季节性变化特征,西南极冰盖存在有较强的减少趋势,利用主成分重构和调谐分析方法获得的西南极和东南极冰盖质量变化的周年项振幅分别为2.4 cm和1.3 cm等效冰高。