松潘-平武地震前地震视应变场的时空演变

利用松潘-平武周边地区的地震资料研究了1970-1975年该地区地震视应变场的分布和时空变化特征。结果表明,地震视应变的时空变化与松潘-平武强震具有很好的对应关系,1970年在附近就出现异常区,并且地震视应变总体上逐年增加,地震就发生在地震视应变异常区。     

甚高频时岩石介电常数的测试方法和特性

本文讨论20-200MHz频率范围内平行板电容法测量岩石介电常数和电导率的方法,指出常用的静电场公式的局限性,给出较精确的似稳场动态公式,并讨论20-50MHz频率范围内的岩石介电特性。     

位场DFT算法研究

本文推广了经典的抽样定理,并据此导出了函数有限离散傅里叶变换误差方程（简称DFT误差方程,下同）。该方程把有限离散傅里叶变换中固有的离散效应和有限效应表示为确切的数学形式。离散效应被表示为一个含整参变量（参变量取0,1,…,N-1）的复无穷级数;有限效应被表示为一个含整参变量（参变量取0,1,…,N-1）的复无穷级数的DFT。 基于DFT误差方程和位函数特点,作者提出了两种位场数值傅里叶变换新算法--移样法和等效源续尾叠样法。移样法可近百倍地提高位场数值傅里叶反变换的精度,等效源续尾叠样法可数十倍地提高正变换精度。两种算法都不需要增加资料长度和取样密度,因而基本不需要增加计算机时间和内存。文中给出了算例。     

基于偏微分方程的声波神经网络

神经网络是一种重要的机器学习算法,在地球物理学等领域的应用得到了迅速发展,这主要得益于其在数据建模、信号处理和图像识别等方面的强大能力.然而,神经网络的数学基础和物理解释仍然十分不足,模型内部复杂性使得难以解释其决策过程,限制了神经网络的进一步发展.利用数学和物理方法解释神经网络的行为仍然是一个具有挑战性的任务.本文目标是从声波偏微分方程和有限差分方法出发设计一个声波神经网络结构,该方法将一阶声波方程转化为基于有限差分的离散化声波方程,声波方程有限差分格式与神经网络传播函数具有近似的数学表达形式,可以构建一种基于声波传播物理模型的神经网络.声波神经网络的主要特点是：（1）具有压力-速度耦合结构和层间跳跃连接的神经网络;（2）主变量-伴随变量双流网络结构改善了训练中的梯度消失问题.从声波偏微分方程和有限差分算法出发建立的声波神经网络具有良好数学基础和清晰的物理解释,为在数学和物理方法框架内提高网络性能提供了可行性.数值计算结果表明,声波神经网络在CIFAR-10和CIFAR-100数据集的图像分类任务中性能有明显提升,优于传统残差神经网络.偏微分方程神经网络建模方法可以应用于许多其他类型...     

用改进广义逆矩阵方法解释大地电磁测深及电测深资料

本文系统阐述了广义逆矩阵反演的基本理论,着重研究解决用改进广义逆矩阵方法进行大地电磁测深和电测深曲线反演的几个具体问题,取得了良好的效果。探讨了一些规律,以求提高资料解释水平。     

谱比法反演震源谱拐角频率的改进研究

由于地震波的信噪比,传播路径效应,震源机制差异和震源过程等因素的影响,传统的谱比法反演的拐角频率结果不精确,离散性大。以谱比法为基础,引入Bootstrap重采样法,KolmogorovSmirnov检验以及谱比趋势检验的筛选方法,对谱比法的反演结果进行精度评定和筛选,提高谱比法反演的拐角频率精度。将此方法应用于汶川地震余震的拐角频率、地震辐射能量、辐射效率以及能矩比等震源参数反演,建立拐角频率与地震矩之间的对应关系,验证谱比法以及三种筛选方法的可靠性。汶川地震余震震源参数反演结果表明,汶川地震余震的拐角频率与地震矩对应关系M₀∝f_c^-3.295±0.25存在与自相似关系M₀∝f_c^-3偏离现象。在地震释放能量方面,存在能矩比随地震矩增大而增大,以及大地震的辐射效率大于小地震的现象。     

强速度反差介质中的基尔霍夫衍射成像

在不均匀介质中进行走时计算，有限差分方法优于射线追踪方法。然而，当将这些方法应用到基尔霍夫偏移，在出现强速度反差时就会产生严重问题。如果采用有限差分走时方法计算初至，由于大量的地下信息通常由直达体波所携带，那么，就会产生不完整的图象。我们提出一个计算续至走时的新方法，解决了上述问题，并将初至和续至走时都应用到基尔霍夫衍射成像算法中。反差显示，在基尔霍夫偏移中兼用初至和续至波能够明显改善强速度反差介质的成像。     

岩石破裂实验研究中强震发生前主破裂形成时能量释放过程的分析

分析用方程Q（t)=Q(t1) A1-A2(tf-t)^m[1 ccos(2πlog(tf-t)/p-φ)]来模拟强震前地震能量释放过程的一些条件，式中的Q（t)是在时间t以前所累积的“贝尼奥夫”总应变，tf是主震的时间，A1，A2，c,m,p,ψ都是模型的参数，Q（t1)是已知量（t1≤tf时）。表明在一定假定条件下幂指数m=α（2-d) 1。这里d是主震周围地震潜在震源群震中的尺寸，参数α决定着幂律。根据这个规律，地震时释放的地震能量和总能量的比值随地震的震级而变化。模型可用于分析实验研究岩石破裂释放声能的动力学，也适用于对堪察加一些强震前地震活动性的回溯性分析。     

鲜水河断裂带多断层相互作用的流变断裂力学分析

本文研究了流变介质内多断层的相互影响,通过对鲜水河断裂带的分析,对该断裂带提出一个不共线三断层的断裂力学模型.把介质考虑成流变的,用有限元法结合解析方法求解了流变断裂力学问题的应力、应变及能量场的时空变化.结果表明,多断层的力学场与单一断层的力学场相差甚远,在断层间形成了影响区.在影响区内应力集中,梯度大,分布复杂,应变能在影响区内形成较大范围集中.应变能等值线在孕震期间从影响区向外扩张,能量从外围流向断层区,流动在时空上都是不均匀的,孕育初期增加速率大,后期渐渐平缓.流向影响区的能量比其周围区域大,形成很大梯度.并讨论了地震前兆的某些特征.根据本文的结果,认为在道孚-乾宁-带发生地震的可能性较大.     

2021年漾濞地震序列破裂方向性研究

基于2021年云南漾濞M_S6.4地震序列的强震动记录,建立了地震动参数预测方程,采用破裂方向性效应拟合方法估计了强震动记录丰富且空间分布均匀的九次地震的震源破裂方向性特征.结果表明:其中的四次地震(1号、4号、8号、9号)表现出破裂方向性效应,且均为不均匀双侧破裂,但优势破裂方向不同(4号和8号为东南向,1号西北向,9号西南向),说明2021年漾濞地震序列的地震破裂较为复杂;由于主震(4号地震)的破裂速度较慢(约为2.2 km/s),其破裂方向性效应较弱且主要对峰值速度有影响,其它三次地震破裂方向性效应十分显著,破裂速度大于主震;此外,四次地震的破裂方向性效应还存在一定的周期相关性.