基于螺旋线上谱因式分解的地震波场隐式辛算法

均匀介质、复杂各向同性介质和各向异性介质中的地震波传播过程,可用统一形式的标量声波方程描述.考虑到在无损耗条件下,地震波方程描述了地震波场这一个无穷维的哈密顿体系随时间的演化过程,该过程为一个单参数连续辛变换,因而可以在其哈密顿形式表述下导出其辛格式.与显式辛算法相比,隐式辛格式对应的隐式辛几何算法具有无条件稳定的特点,可以允许较大的计算步长.但是由于隐式算法不可避免地面临高阶矩阵的求逆,其每一步的计算速度较慢.为实现矩阵快速求逆,文中采用了螺旋边界条件下谱因式分解的方法.在螺旋边界条件下,需要求逆的矩阵化为带状矩阵,而且其各列非零元素的位置和大小具有非常好的相似性,因而可以采用谱因式分解的方法实现快速LU分解.文中采用二阶精度的隐式蛙跳辛格式和谱因式分解方法,计算了常速度、层状介质和Marmousi模型中的波场.计算表明,隐式辛算法不失为波场计算的一种好方法.     

2014年于田M_S7.3地震序列的频谱特征分析及其前震识别

利用新疆区域数字地震台网的波形资料,对2014年2月12日于田MS7.3地震前震和余震序列的频谱特征进行了分析。基于Brune模型,对观测记录进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正,使用遗传算法对于田地震序列103次ML≥3.0地震的震源谱进行了反演计算。结果表明:1前震序列的拐角频率相对偏低,扣除地震矩影响后,余震的拐角频率有明显增高的趋势;2距离震中最近的YUT台资料分析显示,于田地震几次前震活动的台站观测谱相对较为独立,与主震以及彼此之间的相关系数均不高;3序列事件和主震的台站观测谱相关系数的变化反映了序列发展的动态破裂过程,相关系数较低的事件基本上偏离了主震破裂区而发生在分支断裂上;4前震的震源谱中存在异常的高频成份。     

HVSR方法用于地震作用下场地效应分析的适用性研究

以美国Garner Valley Downhole Array（GVDA）竖向观测台阵的强震观测记录为基础,利用水平与竖向谱比（Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio, HVSR）方法与传统谱比方法研究了多次地震作用下竖向台阵场地的波动传播规律,探讨了该场地HVSR曲线与传递函数（Transfer Function, TF）曲线的差异,综合利用频域求解一维层状场地P、SV波入射情况下场地响应的土层地震反应分析方法和合成理论地震图的波数积分法解释了二者差异可能的原因,在此基础上研究了HVSR方法应用于地震作用下场地效应分析的适用性.研究结论表明：竖向地震动场地效应是HVSR与传递函数产生差异的主要原因,竖向地震动场地效应主要是由竖向地震动中的P波成分引起的.在场地竖向放大可以忽略的频段范围内,HVSR可以作为传递函数研究地震作用下的场地效应.     

Time series analysis of mantle cycles Part I: Periodicities and correlations among seven global isotopic databases

In this study, seven isotopic databases are presented and analyzed to identify mantle and crustal episodes on a global scale by focusing on periodicity ranging from 70 to 200 million years (Myr). The databases are the largest, or among the largest, compiled for each type of data – with an objective of finding some samples from every region of every continent, to make each database as global as conceivably possible. The databases contain zircon Lu/Hf isotopic data, whole-rock Sm/Nd isotopic data, U/Pb detrital zircon ages, U/Pb igneous zircon ages, U/Pb non-zircon ages, whole-rock Re/Os isotopic data, and large igneous province ages. Part I of this study focuses on the periodicities of age histograms and geochemical averages developed from the seven databases, via spectral and cross-correlation analyses. Natural physical cycles often propagate in exact integer multiples of a fundamental cycle, referred to as harmonics. The tests show that harmonic geological cycles of ～93.5 and ～187 Myr have persisted throughout terrestrial history, and the cyclicities are statistically significant for U/Pb igneous zircon ages, U/Pb detrital zircon ages, U/Pb zircon-rim ages, large igneous province ages, mean ε_Hf(t) for all samples, mean ε_Hf(t) values for igneous-only samples, and relative abundance of mafic rocks. Equally important, cross-correlation analyses show these seven time-series are nearly synchronous (±7 Myr) with a model consisting of periodicities of 93.5 and 187 Myr. Additionally, the similarities between peaks in the 93.5 and 187 Myr mantle cycles and terminal ages of established and suspected superchrons provide a framework for predicting and testing superchron periodicity.     

利用高光谱数据进行植被生化成分反演方法研究

高光谱数据包含着丰富光谱信息,能够定量地分析物质成分^[1]。由高光谱数据,可以运用多元逐步线性回归方法反演植被生化组分含量,从而达到监测植被生长状况的目的^[2]。本文具体介绍了多元逐步线性回归方法,及其在氮、木质素和纤维素含量估算中的应用。     

CAP1400核岛结构缩尺模型对地震反应影响分析

针对核电厂CAP1400核岛结构地震反应问题,构建了核岛屏蔽厂房和辅助厂房整体结构的3个分析模型:原型和1/16、1/40缩尺模型,并在AP000谱和RG1.60谱地震动输入下进行了有限元模拟对比分析,探讨了振动台试验模型缩尺处理的合理性和精确性。研究表明,基于缩尺模型得到的结构自振频率相对于原型结构模型有所降低,降低幅度在8.5%以内;结构模型的缩尺对结构反应峰值加速度和高频（大于3Hz）加速度反应谱的影响较为显著,但对较低频（小于3Hz）的加速度反应谱影响较小;模型缩尺对结构不同方向反应的影响中,刚度越大的方向其影响越大。进一步将结构模型数值模拟结果与1/16缩尺模型的振动台试验结果进行了比较分析,试验给出的结构自振频率远低于模型数值模拟结果,但原型和1/16缩尺模型数值模拟得到的结构反应均与试验结果较为接近。基于模型数值模拟和振动台试验研究,认为对于缩尺比1/16或更大的模型可以忽略模型的缩尺效应。     

碰撞非相干散射理论谱宏观法和微观法的比较研究

非相干散射理论谱是理解非相干散射雷达探测的理论基础,其求解过程分为微观法和宏观法.在考虑碰撞不考虑磁场的条件下,本文使用这两种方法对理论谱分别进行求解,给出了关键求解过程,并对等离子体的归一化导纳和极化率以及非相干散射的微分散射截面和谱密度函数进行分析,得到了它们各自之间的数学关系,概括性分析了两种方法在理论选择、最终结论及多种因素下求解的异同点.

     

遥感技术在南盘江地区油气烃类检测中的应用

应用陆地卫星 TM 资料对南盘江地区进行了烃类微渗漏蚀变信息检测研究。岩石土壤地球化学特征分析表明,该区不同程度地存在着“褪红”、“粘土矿化”、“碳酸盐矿化”等烃类蚀变异常现象。选择 FeO/Fe_2O_3作为褪红的成分因子;(K_2O+Na_2O+Al_2O_3)、(K_2O+Na_2O)/Al_2O_3、(K_2O+Na_2O+Al_2O_3)/S∶O_2和 K_2O/Na_2O 等作为粘土矿化的成分因子;CaO+MgO 和 CaO/MgO 作为碳酸盐矿化的成分因子。利用 TM1/TM3、TM1/TM4识别褪红蚀变信息,TM5/TM7、TM5/TM4用干识别粘土矿化和碳酸盐矿化蚀变信息。建立了地球化学—光谱—遥感图像三位一体的遥感找油气模式,根据油气遥感色调异常对南盘江地区进行了评价和分类。     

油气资源遥感勘查新方法

地下深处的油气藏中的烃类物质,在压力梯度下会向地表产生微渗漏,导致地表物质产生一系列理化异常,在地表形成吸附烃异常、红层退色、粘土化、碳酸盐化、放射性异常和地植物异常等标志。根据这些地表标志的地物波谱特征,选择出油气资源遥感勘查的最佳工作波段,在此基础上,以机载遥感信息为主,以星载遥感信息为辅,以地表地球化学、地植物学、地面遥感勘查作为验证手段,最终施行多元信息复合分析,可达到寻找油气藏的目的。