(ϖμ/ϖT) P of the lower mantle

We estimate (/T) _P of the lower mantle at seismic frequencies using two distinct approaches by combining ambient laboratory measurements on lower mantle minerals with seismic data. In the first approach, an upper bound is estimated for |(/T) _P | by comparing the shear modulus () profile of PREM with laboratory room-temperature data of extrapolated to high pressures. The second approach employs a seismic tomography constraint ( lnV _S / lnV _P ) _P =1.8–2, which directly relates (/T) _P with (K _S /T) _P . An average (K _S /T) _P can be obtained by comparing the well-established room-temperature compression data for lower mantle minerals with theK _S profile of PREM along several possible adiabats. Both (K _S /T) and (/T) depend on silicon content [or (Mg+Fe)/Sil of the model. For various compositions, the two approaches predict rather distinct (/T) _P vs. (K _S /T) _P curves, which intersect at a composition similar to pyrolite with (/T) _P =–0.02 to –0.035 and (K _S /T) _P =–0.015 to –0.020 GPa/K. The pure perovskite model, on the other hand, yields grossly inconsistent results using the two approaches. We conclude that both vertical and lateral variations in seismic velocities are consistent with variation due to pressure, temperature, and phase transformations of a uniform composition. Additional physical properties of a pyrolite lower mantle are further predicted. Lateral temperature variations are predicted to be about 100–250 K, and the ratio of ( lnp/ lnV _S ) _P around 0.13 and 0.26. All of these parameters increase slightly with depth if the ratio of ( lnV _S / lnV _P ) _P remains constant throughout the lower mantle. These predicted values are in excellent agreement with geodynamic analyses, in which the ratios ( ln / lnV _S ) _P and ( / lnV _S ) _P are free parameters arbitrarily adjusted to fit the tomography and geoid data.     

深地震探测的分辨率分析——以南海北部OBS数据为例

多次深地震探测结果表明南海北部陆缘地壳结构在走向和倾向上都有明显的变化.在一些相隔很近的测线上,探测的深部地壳结构却相差较大,为了分析这些探测结果中差异的原因和地壳结构变化的可靠性,本文以东沙东侧海域测线和东沙西侧海域测线为例,对采集的海底地震仪记录进行了时间、位置校正和初至波走时拾取,利用有限差分地震走时层析成像进行了走时反演,获得所在剖面的地壳速度结构,并分析了模型的横向分辨率,剔除模型中短波长的横向速度变化.分辨率检测结果表明,模型的横向分辨率随着深度快速下降,0～8 km深度范围可以分辨10 km的横向变化,8～17 km的范围能够分辨10～40 km,而17～33 km的范围只能分辨40～80 km.因此,折射波的横向分辨能力不高,在地壳深部难以分辨较小的横向速度变化,前人探测的南海北部6 km宽、延伸至莫霍面的滨外断裂带并不能清晰的识别.     

利用背景噪声层析成像方法反演新疆天山及邻区S波速度结构

利用新疆地震台网52个固定台站和天山地区新布设的11个流动台为期1年的观测数据,采用背景噪声层析成像方法获得了天山及邻区(41°～48°N,79°～91°E)10～50s的瑞利面波相速度分布图像,使用基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法反演得到研究区地壳上地幔S波速度结构.研究结果表明,准噶尔盆地沉积盖层南深...     

基于密集台阵地震背景噪声成像预测煤矿瓦斯分布

瓦斯突出是一种常见的煤矿动力灾害现象,随着煤矿矿井开采深度的增加,煤层瓦斯含量、压力都呈上升趋势,发生煤与瓦斯突出的危险性加大.传统的瓦斯测量方法只能测量局部离散点瓦斯含量,难以从矿井及采区尺度对瓦斯含量进行预测.因此需要寻求一种能够在采区及工作面布设前预测煤层瓦斯富集程度的高效地球物理方法.背景噪声成像方法已经在城市地下空间、矿产资源等近地表成像中得到广泛的运用.本文将该方法首次应用到阳泉寺家庄煤矿井田区域,采用96个台站记录的连续背景噪声数据,通过互相关方法获得了台站对之间的瑞利面波经验格林函数,并进一步提取了5 Hz~1.4 s的基阶瑞利面波的群速度和相速度频散曲线.本研究首先通过区域的平均频散曲线获得该区域的平均一维横波速度结构作为三维反演的初始模型;其次,利用基于射线追踪的面波频散直接成像方法获得研究区1.0 km以浅的三维横波速度结构;最后,结合获得的三维速度结构,以及岩石物理实验获得的瓦斯含量与地震波速度的经验关系,预测了寺家庄井田15号煤的瓦斯含量,预测的瓦斯含量与实际巷道揭露的瓦斯含量具有较好的一致性.本研究成果表明,对于煤矿瓦斯分布预测来说,背景噪声成像方法是一种潜在有效的全新的技术形式.

     

鄂尔多斯地块周缘三维地壳速度结构研究

鄂尔多斯地块及周缘位于青藏高原与华北地块之间,其内部无大断裂分布,而周缘却由活跃的地震带——活动断陷带和弧形断裂带包围.因此,鄂尔多斯地块内部无6级以上大地震分布,而周缘地震活动则频度高、强度大(图1),历史上发生多次破坏性大地震,如:1654 年天水南8.0 级、1879 年武都南8.0级、1920 年宁夏海原81/...     

Analysis of tracer tomography using temporal moments of tracer breakthrough curves

Hydraulic/partitioning tracer tomography (HPTT) was recently developed by Yeh and Zhu [Yeh T-CJ, Zhu J. Hydraulic/partitioning tracer tomography for characterization of dense nonaqueous phase liquid source zones, Water Resour Res 2007;43:W06435. doi:10.1029/2006WR004877.] for estimating spatial distribution of dense nonaqueous phase liquids (DNAPLs) in the subsurface. Since discrete tracer concentration data are directly utilized for the estimation of DNAPLs, this approach solves the hyperbolic convection–dispersion equation. Solution to the convection–dispersion equation however demands fine temporal and spatial discretization, resulting in high computational cost for an HPTT analysis. In this work, we use temporal moments of tracer breakthrough curves instead of discrete concentration data to estimate DNAPL distribution. This approach solves time independent partial differential equations of the temporal moments, and therefore avoids solving the convection–dispersion equation using a time marching scheme, resulting in a dramatic reduction of computational cost. To reduce numerical oscillations associated with convection dominated transport problems such as in inter-well tracer tests, the approach uses a finite element solver adopting the streamline upwind Petrov–Galerkin method to calculate moments and sensitivities. We test the temporal moment approach through numerical simulations. Comparing the computational costs between utilizing moments and discrete concentrations, we find that temporal moments significantly reduce the computation time. We also find that tracer moment data collected through a tomographic survey alone are able to yield reasonable estimates of hydraulic conductivity, as indicated by a correlation of 0.588 between estimated and true hydraulic conductivity fields in the synthetic case study.     

腹内硬纤维瘤的CT表现与病理对照研究

目的:探讨腹内硬纤维瘤(DT)的CT表现及病理学特征。材料和方法:回顾性分析10例经手术病理证实的腹内DT的CT表现,并与病理进行对照分析。结果:10例腹内DT中,位于腹腔6例,腹膜后4例。肿瘤最长径4.3~17.1 cm。4例DT形态不规则,6例呈椭圆形;5例边界清楚,5例边界不清或部分不清;3例可见完整或部分包膜。10例均行CT平扫加增强检查,平扫3例密度均匀,7例密度不均匀,其中1例可见不规则出血灶,所有病灶内均未见坏死及钙化,肿瘤密度均低于髂腰肌密度;增强扫描10例动脉期均呈轻度不均匀强化,门脉期呈渐进性强化。病理:镜下梭形纤维母细胞呈束状、编织状排列,无明显异型性,核分裂罕见,呈浸润性生长,伴胶原纤维增生及粘液样变。免疫组织化学:Vimentin阳性率100%(10/10),CD34、S-100阴性率均为90%(9/10),CD117阴性率100%(10/10),SMA阴性率80%(8/10)。结论:腹内DT的CT表现具有一定的特征性,对该肿瘤的诊断和鉴别诊断有一定的意义。     

鼻前庭囊肿的CT临床应用价值

目的:提高对鼻前庭囊肿CT表现的认识。方法:回顾性分析47例经病理证实的鼻前庭囊肿的临床、病理及CT表现。结果:47例均为单侧发生,其中右侧27例,左侧20例。39例病变呈圆形或类圆形,8例为不规则形。大部分病变边界清晰、边缘光整,密度均匀,CT值15~65Hu。增强CT囊肿无明显强化,合并感染时囊壁环形强化。33例可见邻近骨质受压呈弧形改变。结论:鼻前庭囊肿CT表现有一定特征,病变多为圆形、类圆形,边缘光整,密度均匀,邻近骨质弧形改变是其常见表现。     

云南地区背景噪声层析成像

选取云南省区域台网46个地震台从2007年11月—2009年10月的宽频带噪声数据, 通过互相关方法获得经验格林函数, 采用自适应时频分析方法获取相速度频散曲线, 并且反演得到8—40 s的相速度分布图. 研究结果表明： 云南地区短周期相速度低速异常与地表断裂带分布和沉积层厚度密切相关; 在短周期相速度分布图上, 红河断裂南北段呈现差异, 表明红河断裂南北段周边介质存在物性差异, 这可能是造成地震活动南北差异的主要原因; 长周期相速度分布图显示, 红河断裂和小江断裂带存在低速异常, 可能是切穿地壳的超壳断裂, 该低速异常可能与深部热作用有关; 红河断裂和小江断裂带交汇地区存在高速异常, 该高速异常体对川滇块体深部介质向南运动可能起到了阻挡的作用. 本文结果为下一步反演云南地区的三维剪切波速度结构奠定了基础.     

多相流动电磁波成像测井测量敏感场计算

在多相流动电磁波成像测井研究中，测量敏感场是设计测量仪器和研究图像重建算法的前提工作. 本文用数值方法计算多相流动电磁波成像测井测量敏感场. 根据测量探头电极阵列的对称性，将三维敏感场问题划分为轴向和横向两个平面问题，然后应用有限元算法求解两个平面电势分布问题，对于不同介质模型，计算各种测量条件下测量区域内电势分布，进而根据电势分布计算测量敏感场. 结果表明测量敏感区域为发射电极到测量电极的弧形区域，在发射电极到测量电极的电势梯度线上，测量敏感函数近似于一个指数函数.