山东省地磁转换函数和感应矢量特征研究

为研究山东省地磁感应矢量特征及其构造指示意义,对山东省地磁台阵15个台站的数据进行函数转换和感应矢量计算。频域曲线显示,大部分台站的转换函数和感应矢量随周期变化平稳,山东省地下电性结构的横向差异随深度变化不大,稳定性较好,基本构造格局未随深度发生较大变化。位于鲁西隆起的济宁地区在40~80 min周期内的电流聚集方向发生180°转折,说明该深度在NE方向上存在较大范围的高导区。确立60 d窗长为最优逐日滑动计算参数,时频分析结果显示,转换函数具有1 a周期的变化特征,季节性变化明显,且转换函数A的稳定性优于B,更适合进行时移分析。感应矢量结果显示,沂沭断裂带为显著的电性分界面,其两侧的胶东隆起和鲁西隆起具有明显的电性差异,鲁西隆起区内的横向电性结构差异较小,而断层内部结构复杂,转换函数无明显的变化特征。     

类中梯装置的大功率三维激电法在甘肃花牛山金矿勘查中的应用

时间域激发极化法是应用于金矿勘查的一种重要地球物理勘探手段,以往主要采用中梯扫面和激电测深组合的方法获取激电异常。中梯扫面受限于单一固定供电极距,仅能反映某一深度的激电异常分布;常规对称四极激电测深由于需要对固定测点布设不同极距的供电电极,工作效率较低,并且不适合三维探测。近些年随着大功率、阵列观测技术发展起来的类中梯激电装置可在观测区布设多组不同极距的供电电极,兼顾了激电测深与激电剖面二者的特点,为常年干旱的戈壁滩地区金属矿深部勘查提供了一种可能的探测手段。本文基于类中梯装置大功率三维激电测量技术在甘肃花牛山金矿区开展时间域激发极化法实验工作。实验结果表明：类中梯装置大功率三维激电观测能快捷高效获得研究区不同深度的激电异常;采用与类中梯装置相适应的三维反演方法对激电数据进行三维反演,可获取研究区地下三维精细电性结构;基于矿区的三维电性结构并结合相关地质资料构建的三维地质-地球物理模型,与矿区已知金矿点位置吻合,并发现了三处潜在成矿点;类中梯装置大功率三维激电测量技术在供电困难的戈壁滩地区金属矿勘查中应用效果明显。     

被动源面波线形台阵在路基采空区勘查中的应用

被动源面波勘探又称作微动勘探,以其野外采集布设灵活、抗干扰、环境适应性强等优点,在城市工程勘察中的应用效果越发明显。文章以某地城市道路交通施工前期的采空区勘探工作为例,开展了被动源面波法线性台阵在探测路基下方采空区的应用效果研究,采用Atlas节点地震仪布置线形台阵采集微动数据,利用SWAINS面波处理软件提取微动数据的频散曲线,进而反演地下介质视横波速度剖面。试验结果表明,线形台阵被动源面波法适合于城市道路复杂场地环境下的采空区探测,钻探验证率高。     

山东乳山震群重复地震P波频散衰减特征分析

利用波形互相关方法识别乳山震群中的重复地震,挑选一组在时间上跨越2015年5月22日M_L 5.0地震的重复地震序列（repeating earthquake sequences,RES）,利用测算单台直达P波第一个周期信号频散衰减特性的方法,估算乳山震群震源区介质品质因子,结果显示,不同路径下Q_m值随时间的变化形态基本一致,即此次M_L 5.0地震前Q_m值升高,临震及震后Q_m值下降并恢复至震前水平。同时,通过对震源区近场及远场应力状态的相关性分析,认为此次M_L 5.0地震发生在远场作用下区域构造应力状态调整过程中,与区域构造的介质状态、断层分布、速度结构密切相关。     

基于背景噪声的自相关与HVSR联合成像在广东惠州城市浅层结构探测中的应用

随着我国城市化进程快速推进,大中小城市呈现地下空间全面开发的态势。然而城市地下空间开发利用存在地下情况不明、结构不清的问题,这在很大程度上影响了地下空间的开发利用和城市战略布局规划。广东惠州是典型的东部中型城市,为了避免老城区建成后地下水土质量不清楚、地下空间资源量不明确、城市地下空间资源开发无科学数据支持等问题,特在研究区开展绿色无损的背景噪声成像研究,以查明惠州地区的第四系及断层的发育情况,为新区成功建成提供数据支持。笔者等以台间距10 m、测线总长度1 km的密集地震台阵为基础,利用两条测线共200台的背景噪声数据,使用噪声自相关与噪声HVSR两种方法分别对研究区两条线性测线分别进行计算,通过数据预处理,单台数据处理,多台数据整合,最后得到了两条测线的自相关剖面和HVSR剖面。研究显示,研究区第四系基岩顶面时间域范围为20~100 ms,深度域范围为5~20 m,浅层P波速度范围为400~500 m/s,这与收集到的钻孔等资料相一致。研究表明基于密集台阵的噪声自相关与HVSR联合成像方法是一种高效、绿色、低成本的方法,可用于调查第四系分界面（强波阻抗分界面）及浅层沉积物中的活动断层。     

基于模拟退火算法的阵列声波测井组分波慢度提取

为了提高阵列声波测井组分波慢度提取的精度,基于模拟退火算法以及慢度—时间相关(STC)法的原理,提出了模拟退火算法与慢度—时间相关法结合的阵列声波测井资料处理新方法。该算法核心是将慢度—时间相关法的相关系数经过变换作为模拟退火算法的能量函数,利用模拟退火的全局寻优能力求取组分波慢度。对于纵波,在退火前使用长短时窗能量比法进行波至点的求取可以将二维搜索简化为一维;对于其他组分波,分别使用该算法进行慢度—波至点二维搜索以提取慢度。实例表明,与常规的纵波速度测井对比,该算法提取的纵波精度比传统STC方法处理结果高9.94%;横波结果与传统STC方法的差别为0.29%;斯通利波结果与传统STC方法的差别为0.42%。算法在一定程度上提高了解释精度,在实际应用中有较好效果。     

A metamodel-based towed system simulation

The objective of this exercise was the development of a computer simulation of a US Navy towed system (towed body and line array) capable of near real-time predictive capabilities. The purpose of the computer simulation was to be able to determine the lateral motion of the towed body in response to ship maneuvers. The theoretical approach was to develop a spatial-domain computer simulation of each of the towed system components treated as a system, and then develop a “metamodel” of the response by using simple algebraic expressions. At-sea trials were conducted aboard US Navy vessels to verify the simulation and fine-tune its performance.     

3D Response analysis of an instrumented hill at Matsuzaki, Japan, by a spectral method

Strong ground motion observed at an instrumented hill site is first analysed through the standard (SSR) and the horizontal-to-vertical (HVSR) spectral ratio techniques. A reasonable agreement is found between these approaches. The observations are then compared with 3D numerical simulations, performed with a highly efficient numerical code based on a spectral method, that allowed for reasonable computer times also on a PC. The observed amplification is significantly higher than that computed with a 3D homogeneous model of the mountain, suggesting that local response is governed by large-scale and small-scale soil heterogeneities rather than by topographic site effects. The introduction of a local near-surface inclusion of nonhomogeneous soil material under one of the recording stations has not significantly improved the numerical results. The observed data are also compared with the results of simplified simulations, either using 2D homogeneous models or coupling the 3D response with a 1D local soil profile. The results of such simplified approaches are discussed and their usefulness is emphasised.     

地震科学探测台阵无线监控技术

地震科学探测台阵是开展地震学综合研究的大型野外观测系统,可根据观测目的布置在一定区域内进行连续观测。其特点是数量大、分布广,台站工作状况易受外部环境的影响。实际工作中迫切需要掌握流动地震仪的工作状态,而人工巡台工作量大,时效性不能保证。流动地震仪器工作状态的监控对于野外流动观测具有重要意义。我们采用虚拟网络（VPN）技术,通过无线（CDMA／GPRS）通讯方式组成局域网,实现了科学探测台阵总控中心一流动监控中心一观测仪器间的实时通讯,可方便、快速地对大量流动观测台进行实时监控和数据传输,显著提高了远程仪器维护的工作效率,便于提高观测质量。     

Computation of strain and rotation tensor as well as their uncertainties for small arrays in spherical coordinate system

Based on Taylor series expansion and strain components expressions of elastic mechanics, we derive formulae of strain and rotation tensor for small arrays in spherical coordinates system. By linearization process of the formulae, we also derive expressions of strain components and Euler vector uncertainties respectively for subnets using the law of error propagation. Taking GPS velocity field in Sichuan-Yunnan area as an example, we compute dilation rate and maximum shear strain rate field using the above procedure, and their characteristics are preliminarily car- ried on. Limits of the strain model for small array are also discussed. We make detailed explanations on small array method and the choice of small arrays. How to set weights of GPS observations are further discussed. Moreover relationship between strain and radius of GPS subnets is also analyzed.