基于MPICH环境下的复杂重力异常体并行正演模拟

任意多面体重力异常正演公式常用于解决复杂几何形态地质体的正演问题。 本文以均匀物性多面体重力异常正演公式为基础, 应用有限元技术中的网格离散化思想, 以任意四面体为基本单元, 通过并行计算技术在MPICH环境下实现了任意连续空间物性分布复杂异常体网格模型的重力异常正演模拟, 通过并行处理可以有效加速正演计算速度。 本文研究结果对于联合重力异常场正演建模和开展复杂模型网格的重力场计算有一定参考意义。     

由超微颗粒引导的某些自然科学研究的新进展

根据用途不同,超微颗粒通常定义为微米级或者纳米级颗粒.如同极高的活性一样,在科学和技术的发展中,超微颗粒同样具有很强的交叉和穿透能力.例如,超微颗粒制备技术已经带来了一系列科学新概念,如"机械方法学","超微颗粒断裂力学","机械合金化"和"机械化学",等等.在应用领域内,表面效应和小尺寸效应等课题吸引着越来越多的科技工作者.超微颗粒不但给工程技术,而且给科学本身带来了众多的机遇和挑战.因限于篇幅,作者只能给出一个概览.     

用震中迁移交会讨论1668年郯城81/2级地震——纪念郯城大震350周年

1668年郯城8¹/₂级地震,其极震区的位置是符合4³/₄~5¹/₂地震构成的震中迁移交会的。由震中迁移交会寻找该大震震源比由空区寻找该大震震源的地理范围要更具体一些。另外,该文也附带讨论了1668年郯城大震特强的原因。     

二维大地电磁各向异性参数对视电阻率的影响研究

大地电磁法是广泛应用于深部地质结构探测、油气和矿产资源勘查等领域的一种地球物理方法.电性各向异性对电磁观测数据有很大影响,但介质各向异性参数对不同模式视电阻率的影响还较少有较为系统的研究.本文基于Maxwell方程组,推导了二维大地电磁场在任意各向异性介质中电场和磁场相互耦合的变分方程,结合有限单元法及并行计算编写了二维大地电磁任意各向异性正演程序,采用三角形网格剖分.验证程序正确性后,以倾斜板状体作为模型来研究三个主轴电阻率及三个旋转欧拉角和四种模式的视电阻率之间的关系.结果表明,主轴各向异性时,xy模式视电阻率几乎只受x方向电阻率影响,yx模式视电阻率主要受y方向电阻率影响,但同时也受z方向电阻率一定影响;三个欧拉角中只有倾角不为零时,yx模式视电阻率受倾角大小的影响较大,xy模式视电阻率几乎不受倾角的影响;只有走向角不为零时,四种模式的视电阻率同时受x、y两个主轴电阻率和走向角的大小的影响.     

一种快捷的坐标解算方法

提出一种基于AutoCAD的坐标解算方法,介绍了利用几何作图方式完成测边交会、边角交会、后方交会的坐标解算步骤。该方法简便快捷,克服了因函数计算而造成的误差传播,同时,为地形图测绘和施工放线的快速设站提供了有利条件。     

基于Lorenz规范条件下磁矢势和标势耦合方程的频率域电磁法三维正演

为了克服空气层和地表耦合以及避免一次场计算,开发适合不同类型场源、不同应用范围的频率域三维正演模拟统一平台,本文从麦克斯韦基本方程出发,推导基于Lorenz规范条件的磁矢势和标势耦合方程;通过将不同类型场源分解成一系列短导线(电性)源组合,采用交错网格采样和有限体积技术对方程进行离散得到对称大型稀疏线性方程组,并采用Jacobi迭代预处理QMR(Quasi-Minimum-Residual,拟最小残差)算法进行求解,我们成功实现不同类型场源、不同应用范围的频率域电磁法三维正演模拟.通过层状模型下大地电磁法以及有限长接地导线和大回线磁性源激发下的电磁场响应模拟,并与一维解析解对比验证算法的有效性.进而,我们利用该算法平台的模拟结果对典型地电模型在不同场源激发下频率域电磁法响应特征进行对比分析.本文算法研究及实现为建立频率域电磁法三维正反演统一框架打下基础.     

相交早第四纪断裂近断层地震动场预测——以枣庄市新城区为例

近断层地震动场的预测不仅可以为抗震结构设计提供更加丰富的地震动输入,也可以作为土地合理规划的参考依据。在一些地震活动相对较弱的地区,地震往往发生在两个早第四纪断裂相交的位置处。因此对于这种相交早第四纪断裂区的近断层地震动场预测具有实际的意义。本文以枣庄市新城区为例,预测了在设定地震发生时,相交早第四纪断裂近断层地震动场的分布情况。先分别计算了近断层区低频和高频的地震动,然后将低频和高频成分合成宽频带的地震动场。在计算低频地震动场时,建立了枣庄市新城区地下三维传播介质模型和震源模型。计算的过程是模拟震源发生破裂产生地震波后,地震波在地下介质中的传播过程。使用了三维显式有限元、快速拉格朗日有限元法等数值计算方法以及并行计算技术来提高计算的速度。由于地震动的频率成分是连续的,因此对于高频地震动使用了随机震动理论来进行合成。本文研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。     

Modeling and interpreting the seismic-reflection expression of sandstone in an ancient mass-transport deposit dominated deep-water slope environment

Subsurface mass-transport deposits (MTDs) commonly have a chaotic seismic-reflection response. Synthetic seismic-reflection profiles, created from a precise lithological model, are used to interpret reflection character and depositional geometries at multiple frequencies. The lithological model was created from an outcrop of deep-water lithofacies where sandstone deposition was influenced by mass-transport deposit topography. The influence of MTD topography on sandstone distribution should be considered in reservoir characterization and modeling when MTDs underlie the reservoir, especially if the reservoir is thin relative to the scale of the topography. MTD topography up to several tens of meters in both the horizontal and vertical dimensions (relative to local elevation) compartmentalizes significant quantities of sandstone and is not resolved at lower seismic-reflection frequencies. The resolvability of thick (up to 70 m) sandstone packages is hindered when they are encased in MTDs of at least equivalent thickness. Lateral and vertical changes in seismic-reflection character (e.g., amplitude, polarity, geometry) of sandstone packages in the synthetic profiles are due to lithology changes, tuning effects, resolution limits, and depositional geometries, which are corroborated by the lithological model. Similar reflection-character changes are observed in an actual seismic-reflection profile, of comparable scale to the synthetic profiles, from the Gulf of Mexico, which demonstrates similar lithofacies distributions. Synthetic profiles, when constrained by a precise lithological model, are particularly useful analogues for interpretation of lithofacies relationships, and depositional geometries, in complicated depositional environments, such as deep-water slope deposits.     

Basin geometry and salt diapirs in the Flinders Ranges,South Australia: Insights gained from geologically-constrained modelling of potential field data

The Adelaide Basin in Australia is a complex of late Neoproterozoic to Early Cambrian rift and sag basins which was inverted during the Cambro–Ordovician Delamerian Orogeny. The deposition of evaporitic sediments during the earliest stage of basin development in the late Neoproterozoic (Willouran age) played a major role in the subsequent tectonic evolution of the basin. Previous studies have shown that early mobilization, vertical transport and withdrawal of the evaporites influenced the sedimentation during the late Neoproterozoic and Early Cambrian. The evaporites also influenced deformation during the inversion of the basin and the development of the Delamerian fold and thrust belt. However, the control exerted by basement structures in the deposition of the evaporitic beds and the role of these tectonic structures in the later inversion of the basin have been poorly constrained.     

三线阵CCD影像直接前方交会精度估算

本文从前方交会公式入手,详细推导了三线阵CCD影像在无地面控制点条件下,地面点坐标的精度估算公式,可运用于航天摄影测量工程中对有关指标进行有效评估,并且利用模拟数据进行精度估算,指出了摄站和姿态精度与定位精度的关系。提出了实现1∶5万比例尺测图的解决方案。