天然地震数值模拟与实例对比

为了解决长时间正演模拟的不稳定性问题, 实现天然地震波场长时间数值模拟.在高阶有限差分数值模拟的基础上, 给出了多轴向完全匹配吸收边界(M-PML)二维划分方式, 讨论了M-PML吸收边界转换系数P的取值对其吸收能力与截断误差对数值模拟有效信号的影响.实现了二维弹性波高阶有限差分的长时间数值模拟.采用2013年12月16日湖北省巴东县地震及余震信息, 对该地震数据进行了数值模拟, 并与武汉、秭归两台站数据进行了分析和讨论, 验证该正演模拟方法的正确性和有效性.为天然地震波场传播规律、成像和震相识别及震源定位等研究提供了基础.      

MT有限元模拟中截断边界的影响

利用有限元方法进行大地电磁正演数值模拟时,由于是在有限网格区域上的数值计算,模拟计算时的网格边界为截断边界,而有限元数值模拟时的大地电磁场边界条件需要在足够远处才能够满足,所以截断边界的存在可能会使大地电磁正演模拟的边界条件无法满足,致使对计算结果和计算精度产生影响。利用有限元二维正演程序,在网格边界处加载一维情况下的大地电磁场,然后固定研究区域的网格剖分,并对一维地电模型和二维地电模型在改变有限元网格边界大小的情况下进行计算。在对一维模型进行模拟计算时,截断边界对边界条件没有影响,边界条件自然满足。而对二维模型进行模拟计算时,截断边界的存在对计算结果有较大影响。利用趋肤深度作为有限元网格边界变化的量度,通过改变网格边界大小,对不同的二维地电模型进行计算比较,总结出适合大地电磁有限元正演模拟的参考网格边界。     

雅鲁藏布江缝合带东段白垩纪混杂岩归属及其构造意义

采用野外地质点观察、岩相分析及碎屑锆石U-Pb定年方法,对雅鲁藏布江缝合带东段南侧的朗县白垩纪混杂岩（KL）进行研究。分析结果显示,以乃东-金东-莫洛断裂为界,该断裂南侧具有以板岩/千枚岩为主夹砂岩、粉砂岩的特征,属于海底扇沉积,其碎屑锆石年龄谱有230Ma和530Ma 2个峰值,与南部的上三叠统复理石郎杰学群极其相似;而该断裂北侧狭长地带的KL则主要为陆棚相板岩与大理岩,属于拉萨南缘沉积。为此认为,南部主体属于上三叠统郎杰学群,暗示印度大陆与欧亚大陆在西藏东南部的缝合碰撞边界可能是乃东-金东-莫洛断裂,而不是北侧的泽当-加查-朗拉岗则断裂或南侧的乃东-曲松-白露断裂。     

南堡凹陷滩海地区不同级别断裂活动及其对沉积的影响

南堡凹陷是渤海湾盆地中一个小型裂谷成因的陆相沉积盆地,盆地内不同级次的断裂活动影响着砂体的展布。所以在研究区中进行层序地层以及沉积相研究须以构造演化研究作为轴线,通过对不同级次断层活动史的分析解释沉积砂体在盆地内部的充填特征。基于580 m岩心的观察以及覆盖整个工区的三维地震资料,对南堡凹陷滩海地区进行了详细的沉积相与断层演化的研究。古近系沙河街组到东营组沉积时期该地区发育有七个裂陷亚幕。每个裂陷亚幕之间的沉积具有继承性,而裂陷内部砂体的垂向分期主要受湖平面的升降变化控制。湖盆边缘的断层影响朵叶体的迁移摆动以及沉积相的发育,湖盆内部次级断层则控制砂体的再次分配。明确不同级别断裂活动对沉积砂体展布的影响,为后续的勘探提供了新的思路。     

用空气单元法求解渗流场的逸出边界问题

依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确而可能引起的渗流计算不合理或收敛困难等缺陷。算例分析表明,空气单元法的计算精度与空气单元的相对渗透系数R有关,与厚度L无关。当选取了合适的R值后,可以较好地逼近现行方法。对于因引入空气单元而造成的强弱透水介质界面处数值拟真性差的现象,还提出了加入接触面薄层单元的改进方法。方法改进后,计算精度可进一步提高。最后,以小湾水电站22#坝段渗流场计算为例,说明该法的实用性和可行性。     

一种沟灌累积入渗量简化计算方法

为简化沟灌二维累积入渗量的数值计算,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究分析了土壤初始含水率、入渗水深、沟底宽、边坡系数、土壤质地和容重等因素对沟灌边界效应和拟合系数γ的影响,并建立了系数γ与主要影响因素间的函数关系式,提出了沟灌累积入渗量简化计算方法.结果表明,土壤初始含水率、沟底宽和边坡系数对沟灌边界效应的影响较小,而入渗水深、土壤质地和容重对沟灌边界效应的影响显著;拟合系数γ主要与入渗水深的变化有关,随入渗水深的增大呈现减小趋势,但对初始含水率、沟底宽、边坡系数、土壤质地和容重等因素变化的敏感性较低,可忽略其影响;建立了估算拟合系数γ的计算式,结合已有文献资料对其可靠性进行了验证,结果表明黏壤土和砂壤土不同入渗时间内,其沟灌累积入渗量计算值与实测值和HYDRUS软件模拟值具有高的一致性,说明文中所建公式估算拟合系数γ值可靠.研究结果可为简化沟灌累积入渗量的数值计算提供理论依据和技术支撑.     

新疆准噶尔盆地地下水含水层系统边界及划分

根据准噶尔盆地含水层结构、水文地质参数变化特征、地下水水位动态特征、地下水补径排特征以及地下水同位素特征,可将准噶尔盆地各级地下水系统边界划分为6种类型,将准噶尔盆地地下水系统划分为四个二级地下水系统,将二级地下水系统进一步划分为24个三级地下水系统,将三级地下水系统进一步划分为38个四级地下水系统。     

饱和土体中空沟对移动荷载被动隔振的 2.5D边界元法分析

根据饱和土Biot理论及移动荷载特性,采用积分变换方法,推导了半无限饱和土体频域-波数内的边界积分方程,讨论了2.5D边界积分方程中Cauchy的奇异性,并分析了空沟对移动荷载引起饱和土体振动的被动隔振效果。通过与已知文献结果比较,验证了算法的正确性。数值结果表明,采用2.5D BEM不仅可以解决具有复杂表面的移动荷载作用下动力响应问题,而且可极大减小计算工作量。对于饱和土体受高速移动荷载作用,空沟更能有效减小土体孔压、竖向位移的振幅;当荷载速度较小时,空沟对土体表面的水平向位移几乎不起衰减作用,甚至有放大效应。另外,随空沟距振源的距离增大,空沟能够更好阻隔土体表面波传播。     

鄂尔多斯盆地直罗-安定组沉积期原始边界恢复

内容提要：有关中生代鄂尔多斯盆地各时期原始沉积面貌的探讨,长期以来深受关注但认识和研究程度不一,其中对于直罗-安定组沉积期的研究尤为薄弱。本文针对鄂尔多斯克拉通内大型坳陷型盆地的属性及其演化－改造特点,从今盆地及邻区残存沉积建造、现今构造格局两方面实际出发,在大量野外露头观测、钻井与测井资料分析及实验测试基础上,通过系统的地层划分与对比、沉积相分析、物源综合分析和对周邻构造单元形成演化史的分析,认为直罗-安定组沉积期盆地的原始沉积边界大致为：东在今太行山脉以西;北在今河套盆地一带;西北部边界在狼山-巴彦浩特盆地-科学山一带;西南部边界在今六盘山西缘;南部边界在今渭河盆地一带。自盆地周缘向湖盆中心有大致7个方向的物源供给,沉积中心位于原始盆地中心偏南。该期盆地的演化记录了华北克拉通西部由印支期的南北分异向燕山期东西分异的转变过程与时限。该研究对于构建完整的中生代鄂尔多斯盆地演化时空坐标和铀矿、石油等能源矿产勘探评价具有理论和实际意义。     

1∶ 25万地球物理编图的方法技术

1∶ 25万地球物理编图,属新一轮1∶ 25万区域地质调查的范畴.研究了一套用Surfer 7.0与ArcView 3.2软件编制1∶ 25万地球物理系列图件的方法技术.解决了成图软件Surfer 7.0与ArcView 3.2的数据转换、栅格图与1∶ 25万标准图框的边界不吻合问题,开发了绘制1∶ 25万标准图框的软件,实现了在GIS软件平台上编制符合出版要求的1∶ 25万地球物理系列图件.