平衡剖面的制作流程及其地质意义

平衡剖面技术是地质思维和计算机技术的结晶,使对断层构造的研究提高到定量阶段,其依据是在垂直构造走向的剖面上,地层长度和面积(2D)或体积(3D)是均衡的。在此原理基础上利用数学手段对盆地的构造发育史进行正演和反演模拟,直观地再现地下构造的原始几何形态,迅速提供地震剖面的构造解释方案,并对解释结果进行检验(不平衡的剖面其解释一般有问题),为深刻认识构造发育史、分析油气运移及聚集规律提供依据,提高了工作效率。其结果也为盆地模拟、油藏模拟、定量计算构造伸缩量等地质研究打下了坚实的基础[1]。     

用双三次样条函数和GPS资料反演现今中国大陆构造形变场

将中国大陆现今构造变动视为一种连续的地壳变形,利用双三次样条函数模拟了近期GPS测定的大陆内部及周边地区412个测站速率,反演大陆地区自洽的构造变动速度场和应变率场.模拟结果显示:印度板块与欧亚板块的碰撞、挤压是构成中国大陆内部岩石层水平形变的主要驱动力.印度板块在东喜马拉雅构造结深深插入青藏高原,造成地壳大规模的缩短和抬升.青藏高原东南部的喜马拉雅带、拉萨和羌塘地块以及青藏高原东南边的川滇地区,内部构造活动强烈,其内部的构造变形包含地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸.大陆地壳(或岩石圈)的增厚,尤其是喜马拉雅山脉南北向的快速缩短和青藏高原东西向的缓慢拉张,大约吸收了印欧板块会聚量的85%,西藏中东地区东西向的拉张速率达到了(16±2.0)mm/a,且顺时针方向扭转明显.印度板块相对欧亚板块运动的欧拉极为(29.7°N, 19.3°E, 0.392°/Ma);华南地块相对于欧亚大陆向东(102°±7.4°)南的运动速率是(11±1.54)mm/a,华南块体相对欧亚板块运动的欧拉极为(62.25°N, 126.56°E, 0.141°/Ma);塔里木地块相对较稳定,其西部运动速度高于东部运动速度,作顺时针方向旋转.总体上讲,中国大陆运动方向为北偏东呈辐射状,从西部近南北方向的运动转向东部地区东南方向的运动,绕东喜马拉雅构造结有一顺时针方向的旋转.横穿喜马拉雅构造带及青藏内部的南北向压缩速率为(19±2.0)mm/a,横穿西天山构造带的南北向压缩平均速率为(13±1.5)mm/a,横穿东天山构造带的南北向压缩平均速率为(6.0±1.4)mm/a.阿尔金断裂带的左旋走滑速率为(6±1.2)mm/a.     

地壳对海洋潮汐的响应

应用三维动态有限元方法研究了中国北部地区的地壳对邻近的渤海与黄海海平面变化的响应。虽然此应力场过于微弱不足以引发地震，但发现应力集中的位置及应力场变化较大的位置恰好与某些现代地震的震中一致。这一结果表明研究地壳对广泛分布的载荷的响应对研究区域地震构造是有帮助的。     

复杂模型重力位场快速正反演方法及应用

提要 本文详细讨论了一种三维重力位场快速正反演方法。作者在前人工作的基础上,对算法作了行之有效的改进,通过对反演中的不稳定因素进行各种理论模型试算,得出保证迭代反演稳定收敛的准则,编制出可在微型机IBM—PC上运行的人机对话式自动正反演程序。本文还对各种不均质模型进行了模似计算并将该方法应用于某含油气沉积盆地的双层界面构造研究,揭示出了储油有利地段。     

青藏高原及邻近区域的S波三维速度结构

本文收集了WWSSN台网和我国台网中13个地震台站的长周期地震记录,用140条10-90s瑞利波频散曲线和作者提出的Tarantola-Backus面波频散层析成象方法,作了青藏高原及邻区的速度反演,得出该地区岩石层速度结构的三维图象.结果表明,1.在10-110km深度范围内,速度结构出现与大地构造特征相关的分区性,显示出四个构造单元:青藏块体、柴达木-巴颜喀拉-三江块体、塔里木块体和印度块体.2.高原内部,深度为10-70km内速度较低,莫霍界面呈不对称盆形分布,藏北那曲附近地壳厚度超过70km,高原边缘壳厚为45-50km,90-110km为高速异常,表明高原内部存在上地幔盖层.3.高原北部的班公湖断裂和东部的三江断裂系是该区重要的分界线,是岩石层结构存在明显差异的重要接触部位,可能是冈瓦纳古陆与欧亚古陆的缝合带.4.柴达木-巴颜喀拉-三江块体内部速度分布不均匀,地壳厚度由北向南从45km加深到60km;在深度90-110km存在一低速层.5.塔里木地块内速度随深度均匀增加,从地壳到上地幔110km内没有发现低速层.地壳厚度约50km.     

岩体三维节点偶对分析及其应用

本文讨论了节点偶对分析的三维扩展。节点偶对分析是针对摩擦滑动节理单元的约束边界进行的序列矢量判定。在三维节理单元的分析中,几何约束和相应的力学判据极为复杂,采用节点偶对等效结合力方法才能迎刃而解。文中对三维转向节理模型的分析得到合理的结果,它表明本文所提出的方法可成功地应用于节理岩体的有限元分析。     

滑坡体三维地质建模与可视化分析

针对滑坡地质研究的自身特点,提出了面向滑坡地质体三维建模的NURBS-BRep混合数据结构和地质结构单元实体构造技术.通过对滑坡基础地质数据的预处理、滑坡数字地形和滑动面的三维建模、地质结构面的系统构造、地质结构体的生成和显示,形成了一套完整的滑坡三维地质模型的构建方法.将该方法应用于某水库滑坡,建立了相应的三维滑坡地质模型,并基于此模型进行了三维剖切分析、数字钻孔、等值线生成、滑块自动剖分、滑坡失稳可视化动态模拟和滑坡体方量精确计算等一系列实用的可视化分析,为滑坡稳定性的准确计算和客观评价提供了有力的支持.     

拖网模型试验与实船测试结果的比较

本文讨论雷诺数，佛洛德数、牛顿数在拖网模型试验中的意义。合成纤维网衣在水中重量与水动力相此可忽略不计，拖网及其模型均处于广义佛洛德数的自动模型区域内。实物网处于雷诺数的自动模型区域内，但其模型位于小雷诺数范围。换算阻力时需进行雷诺致修正，现有田内，巴拉诺夫，迪克逊网渔具模型试验定律，可用于拖网模型试验，但也可用牛顿数安排试验。模型试验结果经雷诺数修正，并换算到实物网，与海上实测结果符合良好。上述结论仅依据有限试验得出，尚需进一步验证。     

海山磁性反演精度的研究

在均匀磁化的假设下,进行海山磁性的反演,有时能获得良好的效果,有时则不然.海山磁性的不均匀性是影响反演精度的主要因素,特别当海山内部的正反向磁化不是严格反平行时,反演精度很低.海山形状不准确、磁测资料的随机误差对反演精度的影响较小.可以用拟合度参数GFR(Goodness-of-Fit Ratio)来衡量反演结果的可靠程度.当GFR≥5时,均匀磁化假设下反演所得的磁化方向有很高的参考价值;GFR=2～5时,反演结果有一定的参考价值;GFR<2时,反演结果常含有很大的误差.本文用面积分计算磁异常.在AT微机上反演一个海山的磁性,约需1分钟.     

一种新的波浪变形三维数值模式──0-1混合型边界元

为提高边界元法模拟三维波场波浪变形的数值计算精度,借鉴常数元和线性元剖分方式、波势函数及波势函数法向导数对单元节点设定的各自适应性,提出了一种新的单元剖分模式──0-1混合型边界元,以控制和减缓由于计算误差累计而造成的波浪数值计算上的“横向振动”,借此结合边界元法的分区模式可实现较大范围的波场线性波浪变形计算,并为时域内的波浪非线性变形计算提供时间步长的数值保证.