蘑菇状金伯利岩体上视电阻率异常特征

简要论述了选择低阻蘑菇状模型模拟金伯利岩体的地质依据,着重分析了联合剖面装置、对称四极测深ρ_3异常特征。     

基于Swarm卫星GPS/TEC观测的顶部电离层三维电子密度分布的层析法研究

利用两颗伴飞的Swarm A/C卫星搭载的双频GPS接收机获取的TEC数据,在两个卫星轨道平面同时对顶部电离层电子密度进行层析成像,实现对顶部电离层电子密度的三维观测.为了能够重现扰动期间电离层电子密度的空间变化特征,在正则化求解过程中,我们引入了水平矩阵H和垂直矩阵V刻画电子密度的空间变化特征,引入整体约束矩阵C以调节不同空间对电子密度相对变化的权重.数值验证结果表明我们的算法对常见的观测误差具有较强的包容性,反演计算出的电子密度平均偏差优于10%.在不同地磁活动条件下,与第三方观测数据的对比,验证了本文反演算法的可靠性.实测数据反演结果表明我们的算法不仅能够较好地重现顶部电离层子午向百公里级别的不规则结构,还能有效分辨纬向相隔~150 km的两个卫星轨道平面的电子密度差异.     

山西断陷带上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性成像

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构与各向异性.研究结果显示,山西断陷带及邻区Pn波速度结构差异较大,大同火山及以南区域、忻定盆地、太行山造山带、华北盆地南部和吕梁山局部地区表现为显著的低波速异常,而运城盆地、临汾盆地北部、太原盆地、大同盆地北部、华北盆地北部和鄂尔多斯块体呈现明显的高波速异常.大同火山下方上地幔顶部的低波速异常与Pn快波方向呈现以火山为中心的近发散状结构特征,结合已有的远震上地幔成像结果,暗示大同火山岩浆可能来源于地幔深部,岩浆的底侵或热侵蚀作用造成了该地区岩石圈的破坏以及整个华北克拉通的"活化",这一推论符合克拉通的热-化学侵蚀破坏模型.山西断陷带上地幔顶部速度异常形态较好的对应了研究区的地质构造,Pn快波速方向与地质构造的展布方向和SKS波各向异性的特征基本一致,说明变形形式以简单剪切为主,表明其形成和演化过程与上地幔物质运移过程有密切关系.     

侵入带对视电阻率的影响

利用混合法研究了侵入带的三种模式——台阶型、斜坡型、具有低阻环带的侵入带对电位电极系视电阻率的影响。其目的, 一是确定常用的台阶型侵入带引入的误差, 二是研究细致地探测侵入带的方法。研究结果一方面表明了考虑过渡带和低阻环带可以提高测井解释的准确度,另一方面也为用多电极系电阻率测井探测侵入带提供了理论依据。     

顾及边界入射信号的多模水汽层析方法

利用GNSS三维水汽层析技术全天候地获取高时空采样率的水汽垂直分布信息,已成为GNSS气象学中一大研究热点。当前,基于单一导航系统的传统层析方法存在观测数据利用率低、观测分布不均等不足。本文设计和实现了一种顾及边界入射信号的多模水汽层析方法,采用香港CORS网观测数据和无线电探空产品进行精度验证,并详细分析边界入射信号和多模层顶信号的引入对层析水汽结果的改善程度。结果表明:相较于传统GPS层析方法,本文采用的融合两类多模层顶信号和边界入射信号的新水汽层析方法,兼备边界入射信号和多模层顶信号的优点,可得到更高精度和更可靠的三维水汽信息。     

井间地震层析成像分辨率研究

通过大量数值模型试验,并根据射线密度、射线正交性和点扩散函数,对井间地震层析成像的分辨率问题进行了研究。结果表明,井间地震层析成像的分辨率在空间上是可能性变的,垂直方向的分辨率好于水平方向,而且高速异常体和低速异常体的图像形态和分辨率是非一致的。高速异常体波形CT的图像水平方向最小分辨率距离为1/2波长,垂直分辨率最小分辨率距离为3/10波长;而低速异常体的波形CT图像的水平方向的最小分辨率约为2/5波长,垂向最小分辨率约1/5个波长;走时CT的图像水平方向最小分辨率为3个像元,垂直方向的最小分辨率距离为2个像元;当井深与井间距之比为2时,图像分辨率最高。     

工业CT技术在卫星产品检测中的应用

卫星产品许多都采用了焊接结构。为了保证其使用的安全可靠性,必须对焊缝进行l00％的无损检测。然而对于一些形状复杂的精密电子束焊件,由于产品尺寸小,加之焊缝周围结构的遮挡,使常规方法的应用受到了限制。工业CT技术具有不受试件材料种类、形状结构及表面状况限制的特点,能给出与试件材料密度及尺寸特性相对应的断层扫描图象,分辨率高,在检测复杂构件方面显示出了优势。本文介绍了卫星产品精密复杂焊接件对无损检测技术的具体要求,研究了卫星产品电子束焊缝的工业CT检测方法,包括设备、对比试样、检测工艺、评定方法等,并通过电磁阀、喷注器、自锁阀、减压器、加注/排放阀、单向阀、气滤、过滤器等具体产品检测实例,描述了工业CT技术在卫星产品检测中的应用。实际应用表明：工业CT是检测航天卫星产品精密复杂结构件焊缝缺陷的理想手段,其成象直观,缺陷的定位、定性和定量结果可靠,完全能满足产品的质量控制要求。目前,累计用工业CT检测卫星产品数批若干件,检测焊缝上千条。剔出有超标缺陷的产品40件,避免了隐患。经过工业CT检测的产品,己在"返回式卫星"、"风云二号"、"东方红三号"、"资源一号"、"中星-22号"等型号卫星中取得了成功应用。     

Reliability of dipole-dipole electrical resistivity tomography for defining depth to bedrock in covered karst terranes

 Sinkhole collapse is one of the main limitations on the development of karst areas, especially where bedrock is covered by unconsolidated material. Studies of sinkhole formation have shown that sinkholes are likely to develop in cutter (enlarged joint) zones as a result of subterranean erosion by flowing groundwater. Because of the irregular distribution of pinnacles and cutters on the bedrock surface, uncertainties arise when "hit-or-miss" borehole drilling is used to locate potential collapse sites. A high-resolution geophysical technique capable of depicting the details of the bedrock surface is essential for guiding the drilling program. Dipole-dipole electrical resistivity tomography (ERT) was used to map the bedrock surface at a site in southern Indiana where limestone is covered by about 9 m of clayey soils. Forty-nine transects were conducted over an area of approximately 42,037 m². The electrode spacing was 3 m. The length of the transects varied from 81 to 249 m. The tomographs were interpreted with the aid of soil borings. The repeatability of ERT was evaluated by comparing the rock surface elevations interpreted from pairs of transects where they crossed each other. The average difference was 2.4 m, with a maximum of 10 m. The discrepancy between interpreted bedrock-surface elevations for a transect intersection may be caused by variations in the subsurface geology normal to the transect. Averaging the elevation data interpreted from different transects improved the ERT results. A bedrock surface map was generated using only the averaged elevation data at the transect junctions. The accuracy of the map was further evaluated using data from four exploratory boreholes. The average difference between interpreted and actual bedrock surface-elevations was less than 0.4 m. The map shows two large troughs in the limestone surface: one coinciding with an existing sinkhole basin, while the other is in alignment with a small topographic valley. Because sinkholes were observed at the same elevation interval in similar valleys in the vicinity, the delineated trough may have implications for future land use at the site. Received: 4 January 1999 · Accepted: 8 March 1999