曲线坐标系因式分解程函方程及其走时计算

地震波走时广泛应用于静校正、层析成像、Kirchhoff偏移成像、地震定位等研究.复杂地表条件是影响走时计算精度的重要因素.近年来,发展的曲线坐标系程函方程为精细刻画起伏地表条件下的地震波走时场特征提供了新的思路.然而,基于有限差分程函方程的求解方法不可避免地受到震源奇异性的影响,即震源附近波前的曲率较大,此时使用平面波近似假设的差分格式会导致较大误差.而震源误差会随着波前的传播到达整个计算区域,从而影响整个区域的求解精度.针对该问题,本文借鉴因式分解的思想,推导建立了曲线坐标系因式分解程函方程,并针对性地发展了其数值求解方法,从根源上解决了复杂模型走时计算中的震源奇异性问题.数值实例表明因式分解法能够有效降低震源误差,显著提高起伏地表走时计算的精度和效率,为起伏地表地震波走时计算提供更佳的选择,在复杂模型的地震资料处理中展现出广泛的应用前景.     

一种改进的计算中央区扰动引力梯度对角线分量方法

针对利用Stokes公式计算邻近地面点扰动引力梯度时,径向分量的计算出现奇异性,积分中央区对水平分量的忽略导致扰动引力梯度对角线三分量之和不满足拉普拉斯方程的现象,引入了双二次多项式插值和变量替换技术,推导了扰动引力梯度对角线三分量在中央区的改进计算方法.分别利用仿真数据和真实数据开展了计算验证工作,并将计算结果与泰勒...     

新疆塔尔巴哈台-萨吾尔地区多重分形地球化学异常提取及成矿预测

塔尔巴哈台-萨吾尔地区位于中国新疆西北部,目前已发现若干处铜、金矿床,具有很好的成矿潜力。成矿定量预测方法常被用于综合成矿标志信息,进行成矿远景区的定量预测和评价。本文首先结合多重分形理论-奇异性指数模型进行地球化学异常提取,之后通过对区域成矿条件进行综合分析,基于地球化学异常以及构造、岩浆岩、地层与矿化的相关关系构建了塔尔巴哈台-萨吾尔地区铜-金成矿预测模型;研究进一步基于新近的找矿成果,以已知矿床和新近发现的矿化点信息作为依据,利用证据权重方法对研究区铜-金矿化的远景区进行了定量预测。预测结果显示出塔尔巴哈台-萨吾尔地区具有良好的找矿前景,区内存在多个新的成矿远景区,可作为新的找矿勘探的目标,开展进一步找矿勘查工作。     

小波分析在矿物光谱吸收特征提取中的应用研究

概述了小波分析方法提取矿物光谱吸收特征的基本原理,分析了不同小波基及小波分解尺度对提取效果的影响,提出了基于小波分析提取矿物光谱吸收特征的方法,并使用野外实测的岩石矿物光谱进行了实验。实验结果表明,较之传统的矿物光谱吸收特征提取方法,该方法受原始信号的噪声影响小,对矿物光谱吸收特征中心波长、起止位置等参数的提取更加精确,是一种比较理想的光谱特征提取方法。     

利用改进的Hotine积分确定地球外部重力场

为解决Hotine积分计算低空扰动引力径向分量时的奇异性问题,本文从Hotine积分公式入手,分析了产生奇异性的原因及其影响;并在此基础上根据分区原理推导出Hotine积分的无奇异公式,本文算法将内区视为扰动重力值相等的微小平面,直接进行数学积分以消除奇异性,最后从理论上阐述了本文算法的优势。数值试验结果表明,相较于传统方法,改进后的Hotine积分在整个积分区域内连续,地表附近扰动引力径向分量的计算结果奇异性消除,而且高度越低,精度越好。此外,经过改化,Hotine积分核函数变为边界面上扰动重力差分形式,这减弱了远区地面数据对计算结果的影响,改进后的Hotine积分对地面数据的需求量相比于传统算法降低了近20倍,而且高度越低,对积分半径的要求越低。本文算法适用于低空外部重力场计算,而且效能较高。     

普通克立格方法的奇异性问题研究

普通克立格方法是一种广泛应用于各种地质领域的线性插值方法。在普通克立格方法实际应用中,有时会出现方程无解的问题,而这些问题的出现往往与协方差函数的选取以及取样点的空间分布有关。这里通过对协方差函数的严格正定性分析,以及对取样点的空间分布对协方差阵奇异性的影响分析,试图拓展对普通克立格方法奇异性分析的各种思路,从而让人们在普通克立格方法的实际应用中找到奇异性无解的原因,有意识地避免可能发生的奇异性无解问题。     

利用复变函数的奇异性计算鞍山式铁矿体的产状

本文是利用复变函数(复磁场)在二度磁性体内的奇异性,用奇点法计算鞍山式铁矿体的产状,获得了准确的结果.通过两个典型实例,与钻探结果对比,误差都在10%之内.     

西准噶尔成矿带金矿异常识别及其不确定性分析

西准噶尔成矿带地处中亚成矿域核心区,伴随着古生代强烈的构造岩浆活动,发生了广泛的金成矿作用,形成了一系列金矿床、矿点及矿化点,如萨尔托海、哈图、包古图等金矿床,已成为我国重要的黄金开发基地之一.基于该成矿带水系沉积物地球化学数据,采用集成序贯指示模拟技术和多重分形局部奇异性分析方法,开展金异常信息识别及其不确定性定量模拟,有效突出局部异常和弱缓异常,实现金元素富集异常在空间上的概率分布与量化表达.研究结果显示,金奇异性指数小于2的条件下,金元素富集异常的高概率区与已知金矿产地在空间分布上非常吻合,该研究可为西准噶尔成矿带金矿勘查及其不确定性风险评估提供决策依据.      

个旧锡多金属矿集区高松矿田矿化元素局部富集的奇异性特征

多重分形理论能够有效地分析地球化元素局部富集和贫化规律。对取自个旧高松矿田的1 783件断裂构造地球化学样品的13种元素进行了多重分形统计以及局部奇异性方法分析。结果表明:多重分形维谱函数α-f(α)曲线呈连续上凸的特征,曲线的不对称反映了元素局部富集程度差异,并据此将13种元素划分为包含Sn、Cu、Pb、Ag、As、Mn在内的主要成矿元素组合以及包含Zn、Sb、Cd、W、Mo、Bi、Hg的次要成矿元素或伴生元素组合。多重分形的特征值τ″(1)以及Dq的变化规律表明:在主要成矿元素中,Sn在断裂空间上局部富集程度最高,其次为Ag,而Cu相对最低,各元素的τ″(1)值与对应的变异系数的大小具有较为显著的相关性;各元素在空间上的奇异性指数α增强了地球化学富集地段的指示信息,可以作为判别局部富集的重要参数。运用多重分形方法可揭示矿化元素局部富集的奇异性特征以及空间局部富集规律。     

对称荷载正多边形孔洞弹性应力解析逼近方法

提出一种简单有效的计算方法,求解对称荷载作用下含正多边形孔洞无限平面体的弹性应力解。将孔洞内边界向两侧延伸至应力可忽略的远处,其外侧构成半无限平面体。相邻两个半无限平面体有一个公共域,其中一个半无限平面体顶边延伸至相邻两个半限平面体体内。孔洞内边界上面力是已知的,延伸至两相邻半无限平面体体内的顶边上面力可先假设,由弹性理论求出半无限平面体体内应力,再计算相邻半无限平面体顶边上面力,根据对称性得到本半无限平面体顶边上面力改进值,迭代求解直至收敛。该方法具有计算过程简单、精度高等优点。算例分析表明,该方法求解的工程尺度下孔洞周边应力场与复变函数方法、有限元方法计算结果吻合,拟合计算的孔边角点处应力奇异性次数与理论解基本一致。