基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度

基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。     

双船双方位角地震探测技术方法及应用效果

南海东沙海域的陆坡台地区, 浅表断裂及生物礁发育众多, 浅层新生界多为碳酸盐岩层, 中深层的中生界内部构造复杂, 断裂较多, 常规单船窄方位地震剖面显示中深层反射品质较差。利用双船可以设计灵活的观测系统, 形成双方位角地震探测方式, 对于地下同一反射点的照明, 可以获得比窄方位角探测更好的效果, 也可以改善高速屏蔽层下方、高陡倾角斜层等区域的成像质量。文章通过重点技术的攻关研发, 进行了单源激发、双缆接收的双方位角采集试验, 成功实现该方法在南海海域中深层地震勘探中的应用。     

东海西湖凹陷第三系反转构造及其对油气聚集的影响

东海西湖第三纪凹陷经历了早期裂陷和晚期挤压的构造作用,形成了现今规模宏大的反转构造。反转构造是先存的张性断裂后期受到挤压逆冲反转而形成的一种挤压构造与拉伸构造在垂向上叠加的复合构造。按反转强度的差异,本区的反转构造可划分为简单断展型和穿透断展型2种基本类型;按反转构造的几何样式,又可分为简单后冲反转、复合“Y”字型反转、“火”字型反转和花状反转等。凹陷内发育有东缘、中部、西斜坡边缘等3个反转构造带。沿中央凹陷带的反转作用最强,东缘次之,西斜坡边缘最弱。     

HHT-EEMD用于IGS站高程时间序列分析

利用经验模态分解（EMD）和整体经验模态分解（EEMD）方法,将BJFS站2000~2015年高程时间序列进行分解,发现其不仅存在1 a、0.5 a、0.25 a、2个月、1个月以及长周期等周期项,还存在以往方法很难探测出来的近似2 a周期信号。与EMD分解结果对比,整体经验模态分解可以明显减弱模式混叠现象。对各分量进行Hilbert 变换（HHT）,得到时间-频率-能量的Hilbert 频谱图。结果表明,年周期和2 a周期变化是高程运动的主要贡献项。利用小波变换方法对比验证EEMD的分解结果表明,与小波分析相比,EEMD重构信号与高程序列差异的RMS更小,证明了HHT-EEMD方法在数据资料分析过程中的有效性。对环境负载及GRACE负载造成的测站位移进行功率谱分析得出,环境负载确实会造成IGS站高程时间序列的1 a、0.5 a以及季节性运动,GRACE负载还验证了2 a信号的存在。     

珊溪水库地区深部构造探测研究

通过对珊溪水库地区进行深地震反射探测,获得该地区近地表至地壳中部的精细几何结构和深浅构造关系。结果表明,该地区地壳结构在纵向具有明显的分带性,在横向显示出以断层为界的块状结构特点。研究区内走向北西的双溪-焦溪垟断层向深部延伸超过20 km进入中下地壳,为该区域内主要控制性断层,主要影响周围浅部断层的发育,是该地区主要发震构造。     

面向稀疏散布数据集的时空Kriging优化

时空Kriging法通过将变异函数向时空域进行扩展得到时空变异函数,有效地利用时空邻近的采样点综合进行插值,由于时空稀疏散布数据集具有单一时刻下样本点数量少以及时空分布不规律的特点,难以满足使用时空Kriging插值法的基本条件,导致插值精度不高,据此本文提出了优化方法：通过多时段叠置拟合空间变异函数的方法,综合利用时空邻域内的采样点以解决单一时刻下空间邻域内数量不足情况;控制时间变异对空间变异函数拟合的误差影响;采用积合式模型构建时空变异函数进行插值。最后使用Argo海温数据进行插值实验,在相同条件下与时空Kriging法以及时空权重法的交叉验证结果对比得出,该方法在保证拟合所需采样点数量要求的同时,有效削减了一般时空Kriging法中时间变异对空间变异函数拟合结果的干扰,插值结果的绝对误差均值从0.5降低至0.2以内,稳定性进一步增强,改善了时空Kriging法在稀疏散布数据条件下精度上的不足。     

呼图壁地区震源机制解及构造应力场特征分析

基于新疆测震台网记录的数字地震波形,运用CAP方法测定呼图壁地区2010-01-15~2017-01-02共50次MS≥3.0地震的震源机制解,同时结合早期23次MS≥3.0地震的震源机制解数据,应用MSATSI软件反演研究区时空应力场。结果表明,研究区应力结构类型表现为逆断型,整个区域主压应力P轴近NNE向且倾角较小,说明整个呼图壁地区应力场以NNE向水平挤压作用为主要特征。从空间上看,东部的水平挤压作用更为显著;从时间上看,2010~2016年受到更为显著的NNE向应力场控制,反映了研究区在不同时段应力场的调整变化,但没有改变该区域最大主压应力轴呈NNE向的总体特征,说明整个呼图壁地区可能主要受一种较稳定的NNE向应力场控制。     

基于GNSS的LEO卫星TRAIM可用性算法及分析

详细研究了基于GNSS的LEO卫星接收机授时自主完好性（TRAIM）故障检测数学模型以及可用性算法。以GPS和BDS组合为例,分别对500 km、650 km、800 km和1 400 km等几种典型轨道高度的卫星,开展基于GNSS的LEO卫星TRAIM可用性仿真分析。结果表明,在告警阈值100 ns时,基于GPS+BDS组合系统的TRAIM检测可用概率达到99.1%以上,基本满足LEO卫星TRIAM检测可用性需求。     

从成矿和变形时代的不耦合现象探讨康古尔金矿的成因

位于塔里木盆地北缘的康古尔金矿出露于秋格明塔什-黄山巨型韧性剪切带中部，长期以来被当作剪切带型金矿加以研究。通过初步的同位素年代学研究却发现了成矿和变形时代的不耦合现象：康古尔金矿成矿时代在290Ma左右，而秋格明塔什-黄山韧性翦切带剪切变形时代在225～236Ma。如果认定康古尔金矿成矿作用发生在海西期，则发生于印支中-晚期的韧性剪切变形作用不仅不是康古尔金矿成矿作用的主因，而且对金矿的改造作用也是有限的。因此，康古尔金矿不能被称为剪切带型金矿。     

碱性玄武岩形成的时限及其地质意义

中国华北克拉通及邻区的早前寒武纪不存在碱性玄武岩。全球范围内碱性玄武岩的形成也存在时限性，它们在中新生代以来相对大量的出现。碱性玄武岩可划分为钾质碱性玄武岩和钠质碱性玄武岩两大类，后者还可作进一步划分。它们在同位素组成和元素组成上存在相互过渡的变化，这与地幔源区外来加入物质的种类和比例不同有关。高压和低程度熔融是所有碱性玄武岩形成的必要条件。研究表明，碱性玄武岩形成具时限性主要与地球热状态从热向冷的历史演化有关。碱性玄武岩的形成需要地幔俯冲作用，可达到相当深度的地幔俯冲作用只是到了太古宙以后才发生，并在中新生代以来达到高潮。