基于单频走时敏感度核函数的三维波动方程初至层析

地震波走时层析是主要的近地表速度建模技术.对于变速模型,尤其是复杂近地表模型,波动方程能够更加精确地描述地震波的一阶绕射效应,理论上反演精度高于射线(束)类层析.然而,波动方程的数值求解的计算量较射线理论增加了几个数量级,严重制约了波动方程走时层析技术的三维实用化.为解决波动方程走时层析中遇到的计算和存储问题,本文通过引入随机边界条件以及离散Fourier积分,提出了基于单频梯度反演策略的实用化三维波动方程初至层析方法.本文方法的优势在于：在计算和存储方面,相比于基于波场重构算法(需要三次波传播)的梯度计算策略,本文提出的单频梯度计算方法对内存需求极低(相对于波动方程正演,仅需要增加两个单频波场以及一个成像体),且计算量至少减少1/3(仅需要两次波传播且无需处理数值吸收边界).此外,随机边界的引入使得正演算法大幅简化因而更适用于GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)加速.在理论层面,由于影响地震波一阶散射效应的主要区域集中在连接炮检的中心射线邻域的第一菲涅尔带内,随机边界条件的引入降低了随机边界内产生的散射波的空间相关性,使得第一菲涅尔带内的单频梯度相干...     

一次反射波与自由表面多次波联合线性反演成像（英文）

海上地震勘探中,很多情况下自由表面多次波强烈发育,通常被视为干扰噪声而压制处理。事实上,自由表面多次波与一次波一样,携带了有关地下介质的信息,而且照明孔径更宽,更有利于高精度成像。但是,在自由表面多次波与一次波的联合成像过程中,会产生非因果的Crosstalk假象。本文基于最小二乘反演成像方法,将一次波源和各阶多次反射波场与自由表面作用产生的二次源线性叠加成为“组合震源”,引入介质小扰动近似（Born近似）,不考虑层间多次波,形成线性波传播方程。依据L2范数下数据逼近误差泛函定义一次反射波与自由表面多次波联合线性反演成像问题,分析该线性反问题的梯度项和基于此梯度项的迭代公式,得出迭代次数足够多和步长因子选择合适时,Crosstalk假象会随着迭代次数的增多而逐渐减弱的结论。最后分别采用理论合成数据与实际数据进行测试,证明了本论文所提出的一次反射波与自由表面多次波联合线性反演成像方法的有效性。     

胶东郭城地区脉岩类岩石地球化学特征及成岩构造背景

胶东海阳郭城地区高密度、高频率产出多种脉岩类岩石,主要包括辉绿岩(βμ)、煌斑岩(χ)、闪长岩(δ)、闪长玢岩(δμ)、花岗斑岩(νπ)、正长斑岩(ξπ)等,且脉岩与金矿密切伴生。为了探讨该区脉岩的成因、源区性质及成岩构造背景,本文通过岩石学和地球化学研究表明,该区脉岩总体属于钾质钙碱性系列,高Mg、Fe、Al,低Ti,来自深部同一岩浆源区,富集LILE和LREE,相对亏损HFSE,为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用(9.52%)的产物。成岩过程中岩浆经历了橄榄石、单斜辉石、角闪石等暗色矿物以及少量斜长石的分离结晶作用,岩浆侵位过程中没有受到地壳物质的混染。脉岩形成于大陆板内环境,同时具有大陆弧钙碱性玄武岩的地球化学特征,暗示了在构造背景上与太平洋板块的俯冲作用及晚侏罗世至早白垩世华北地块岩石圈的区域性伸展—减薄机制有关,可能与郯庐断裂带在该时期的左行走滑引张关系更为密切。     

增强地热系统热储层-盐水-CO2相互作用

增强型地热系统(EGS)是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统。以CO₂为载热流体的增强地热能系统(CO₂-EGS)是实现CO₂减排和深部地热资源开发的有效手段,系统运行时的水-岩-气相互作用对热储层孔渗特征有着重要影响,最终会影响储层的产热能力。笔者利用高温高压反应釜模拟CO₂-EGS高温下的热储层-盐水-CO₂的相互作用,通过对实验中反应液离子成分变化和岩样扫描电镜进行分析,结果表明:实验后的钾长石和方解石出现溶解现象,且方解石溶蚀剧烈;岩样表面出现极少量次生方解石和钠长石,并有新矿物析出,其主要组成元素为C、O、Si、Fe,为菱铁矿的中间产物。通过TOUGHREACT建立反应性溶质运移模型,模拟上述实验的化学反应过程,模拟结果和实验数据拟合较好。该研究可为CO₂-EGS的水-岩-气作用机制提供地球化学数据。     

广东茂名大放鸡海区文昌鱼分布与底质关系

利用2003年8月至2004年5月南海大放鸡岛周围水域4个季度采集的文昌鱼Brarchiostoma belcheni和砂样,对文昌鱼进行生物学测定和对干燥后的砂样用12、24、50、100、200和300目等6种筛眼的网筛分选,取得不同粒径砂粒的百分比数据,以砂样数据分别与文昌鱼的平均生物量和资源密度数据配对聚类,发现砂粒粒径为0.36—0.78mm的分布与文昌鱼分布最为密切,且无季节性差别;采用SPSS10.0进行相关性检验表明砂粒粒径为0.36—0.78mm的砂粒百分比与文昌鱼分布相关性高度显著。曼-惠特尼U检验表明砂粒粒径为0.36—0.78mm百分比>50%时文昌鱼密度显著高于粒径百分比≤50%时文昌鱼密度;文昌鱼资源密度和平均生物量分别与砂粒粒径为0.36—0.78mm的砂粒百分比等值线进行叠图分析发现,文昌鱼的季节性移动与砂粒百分比等值线的移动基本一致;利用文昌鱼的资源密度与砂粒粒径为0.36—0.78mm砂样的百分比进行曲线拟合分别得到幂函数曲线、混合曲线、等比级数曲线、指数曲线等4个回归方程,回归相关检验均高度显著,但以混合曲线、等比级数曲线和指数曲线拟合度最好,误差概率最低。     

三维偏移距平面波有限差分叠前时间偏移

本文提出了中点-半偏移距域内的三维偏移距平面波(offset plane-wave)方程,并给出了其有限差分解法.偏移距平面波可通过对CMP道集进行平面波分解(倾斜叠加或线性Radon变换)生成,然而这样做会产生严重的噪音干扰.本文提出了局部倾斜叠加方法(local slant-stacking)来消除离散线性Rado...     

干热岩资源和增强型地热工程:国际经验和我国展望

干热岩（HDR）是一种没有水或含有少量水的高温岩体,保守估计地壳中3~10 km深处干热岩所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。增强型地热系统（EGS）是指通过水力压裂等工程手段在地下深部低渗透性干热岩体中形成人工地热储层,采出相当数量热能的人工地热系统。EGS的研究与开发已有40年的历史,但早期只局限在美国、英国、法国、日本、澳大利亚等国家,我国这方面的研究于近几年起步。目前干热岩的开发面临诸多挑战,如大体积人工裂隙热储的建造、实现EGS商业化需要进一步研究和技术开发等。本文回顾分析了国际上重要EGS示范场地建设和研究过程中所取得的经验和积累的教训,讨论了我国近几年的研究进展,希望为我国今后EGS研究和工程化示范提供参考和借鉴。     

共和盆地干热岩体人工裂隙带结构的控热机理与产能优化

人工压裂是获取干热岩型地热资源的关键环节,压裂后的人工裂隙带结构对开采条件下水热传递过程具有重要控制作用。结合我国共和盆地干热岩储层地质条件,采用数值模拟方法着重分析干热岩不同产状人工裂隙带的渗透率与宽度对热储中水热传递过程的影响机理,明确不同人工裂隙结构条件下水热产出能力,进而优化井间距。结果表明:当人工裂隙带渗透率较小时（小于5 D）,裂隙带规模越大,开采井温度越高;当渗透率较大时（大于10 D）,在水平裂隙带中,随着裂隙带规模的增加,由于注入冷水的快速扩散导致整体低温区域增加,开采井温度反而降低。在水平裂隙带中注入冷水主要为水平向流动,随着渗透率的增加,开采井温度更易受注入冷水的影响而降低;但在垂直裂隙带及倾斜裂隙带中,随着渗透率的增加,垂向自由对流增强,注入冷水更易于向储层底部高温区域流动,经加热后到达开采井,使得开采温度提升。综合比较,同一井间距条件下,低渗水平裂隙带以及高渗垂直裂隙带的产热能力较其他裂隙带更强。     

硇洲岛海域文昌鱼的分布与栖息地底质关系

为研究清楚南海硇洲岛海域文昌鱼分布的底质环境条件,利用2006年7月～12月3个季度采集的硇洲岛海域沉积物样品,进行8种孔径的套筛分选,取得不同粒径颗粒的百分比数据.运用沉积物的各种参数,结合文昌鱼的分布数据进行分析,发现硇洲岛海域文昌鱼适宜栖息底质类型为细中砂、中砂和粗中砂.中值粒径MDΦ0.547～2.745φ;四分位离差QDΦ0.536～0.980;四分位偏态SKΦ-0.147～0.101;众值粒径MoΦ0.731～3.152.φ0.2～0.85mm粒级颗粒所占比例≥58%时,文昌鱼密度显著地高.聚类分析和回归分析发现0.2～0.85mm粒级含量和文昌鱼分布密度具有明显的相关性.对比各地文昌鱼栖息底质发现,砂质结构基本一致,但具体类型存在地域差异.     

不同光照条件对幼鲻趋光行为影响的初步研究

在300cm×100cm×75cm的循环水槽内,对体长40～60mm的幼鲻(Mugilcephalus)在6个不同光照强度、20min光照时间内、2个光照区域和2种光照模式下的趋光行为进行了统计分析。结果表明,6个光照强度对幼鲻的光反应没有显著的影响(P0.05);20min内光照时间对幼鲻的光反应没有显著的影响(P0.05);幼鲻对光呈均等反应,但对光较暗区的趋性更强一些(P0.05);幼鲻在2种光照模式下的光反应总体趋势一致,但其光反应程度存在显著性差异(P0.05)。结果表明幼鲻对光呈均等反应,但更趋暗光。