Salt-influenced normal fault growth and forced folding: The Stavanger Fault System,North Sea

Displacement ratio (D_r) is the ratio between salt thickness (T_v) and sub-salt normal fault displacement (D) (D_r = T_v/D), and it is typically used to predict the degree of geometric and kinematic linkage between sub- and supra-salt fault populations, and the overall structural style in salt-influenced extensional settings. However, we currently lack natural examples of how D_r and the underlying geological controls vary, and how these may control the three-dimensional geometry and evolution of salt-influenced normal fault systems. Furthermore, it is currently unknown if kinematic coherence in salt-influenced extensional settings can be maintained over relatively long length-scales (10¹–10³ m) and for relatively long timeframes, and how this may impact the growth and geometry of large-throw (>500 m), salt-influenced normal fault systems. In this paper we use a 3600 km², high-quality 3D seismic reflection dataset and borehole data from the Stavanger Fault System (SFS), Egersund Basin, eastern North Sea Basin to investigate; (i) how pre-rift salt thickness (T_v) and sub-salt fault throw (T) control the structural style and evolution of a basin-bounding, salt-influenced normal fault system; and (ii) the role salt plays in maintaining kinematic coherence in normal fault systems. We demonstrate that; (i) pre-rift salt distribution (T_v), specifically its presence in the proto-footwall (i.e., when T_v > 0), is the primary control on partitioning of faulting and (forced) folding along the fault system, and the style of linkage (i.e., hard- or soft-linkage) between sub- and supra-salt fault populations; and (ii) sub- and supra-salt fault populations represent brittle elements of a single, geometrically and kinematically coherent structure, the geometry and evolution of which is related to the ductile translation of strain on a scale (up to 8 km) and duration (c. 65 Myr) that believe is significantly greater and longer than previously documented.     

极化方位角补偿信息支持下的植被参数反演

SAR图像中散射目标的散射矩阵受极化方位角(POA)的影响会改变散射体的散射特性,散射矩阵是极化干涉SAR (PolInSAR)估计不同极化状态下复相干性的基础。本文根据极化方位角产生机制,建立了多视情况下基于极化方位角补偿的极化干涉相干性估计模型,分析了极化方位角补偿对相干性估计方法和不同散射机制下相干性估计的影响程度,研究了基于三阶段法与极化方位角补偿的植被参数反演。利用L波段SIRC全极化SAR图像为实验数据验证极化方位角补偿对极化干涉相干性估计和植被参数反演的可行性。实验结果表明,极化方位角补偿能够改变不同极化状态相干性分布规律,提高相干直线拟合精度,改善植被参数反演的可靠性和合理性。     

大地水准面高的计算及其在海底地形反演中的应用

为充分挖掘海洋重力数据在反演海底地形中的应用潜力,尝试探索利用大地水准面高反演海底地形的技术途径,并以夏威夷—皇帝海山链拐点所在海区作为反演试验区进行验证。首先采用Belikov列推法计算伴随(缔和)勒让德函数,利用EIGEN-6C4地球重力场模型解算获取了分辨率为1'的大地水准面高格网数值模型;然后通过综合分析反演比例函数和转换函数特点、研究海区大地水准面高与海底地形的相干特性以及大地水准面高本身尺度特征,获得了利用大地水准面高反演海底地形的频段范围;最终以试验海区大地水准面高为数据输入,构建了相应的海底地形模型(BNT模型),并与ETOPO1等海深模型进行比对分析。试验结果表明:BNT模型检核差值在一倍均方差范围检核点数量占比70.60%,相比正态分布更加集中;BNT模型检核精度低于ETOPO1等海深模型;海深模型检核精度随着水深增加不断提升,水深小于1 000 m时,海深模型相对误差出现较大发散现象;计算海域ETOPO1模型精度最高,GEBCO模型和DTU10模型检核精度相当。     

岬湾海滩剖面中长期变化特征及其控制因素——以青岛石老人海滩为例

了解海滩剖面变化可以更好地理解海滩动态过程。利用2007年5月~2014年12月近8 a青岛石老人海滩剖面的实测资料,计算剖面各段单宽体积变化量及后滨宽度,结合交叉小波和小波相干分析方法,探讨海滩剖面中长期淤蚀变化特征及其控制因素。结果表明,近8 a来海滩剖面表现为侵蚀状态,不同岸段侵蚀程度不同。剖面1岸段侵蚀明显,剖面2和剖面3岸段轻微侵蚀。剖面的变化过程可划分为平稳期、剧变期和微调期3个时期。各时期剖面的季节性变化较复杂,平稳期具冬蚀夏淤的交替变化特征,整体淤蚀量较小;剧变期剖面呈阶段性蚀退,变化幅度相对较大,微调期剖面可能仍处于剧变期的恢复阶段,季节性变化不明显。剧变期和微调期的小波交叉谱和相干谱分析显示,波浪和前滨单宽体积相干性较好,尤其当大于2 m的波高达到10%以上,海滩地形可以和波高变化产生同周期的变化。因此波高变化基本控制了剖面的季节变化。而海滩长周期变化主要受控于风暴潮作用及其漫长的恢复期,沿岸输沙和海平面变化则一定程度上导致了剖面长期侵蚀格局的形成。     

A STUDY ON THE VARIATIONS OF CIRCULATION PATTERN IN THE NORTHERN HEMISPHERE AND CLIMATE CHANGE IN CHINA FOR THE RECENT 100 YEARS

The time series of annual frequency of the circulation patterns W,C,E in the Northern Hemisphere and annual mean temperature of Beijing (T_B),Shanghai (T_S) and the whole country (T_C) in the period 1891-1990 are expanded as a long-term tendency,a periodic function and a random function.The coherence between circulation and temperature is calculated and analyzed.The abrupt change of circulation and temperature in the last 100 years is revealed with the methods of the accumulated anomalous curves,the signal/noise ratio as well as the Mann-Kendall test.The correlations between anomalous circulation and climate are discussed with some explanations.     

D-InSAR技术的积雪深度反演

积雪深度是大量气候、水文、农业及生态模型的重要输入变量。选用欧空局Sentinel-1主动微波数据,利用合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)差分干涉测量技术的二轨法,根据积雪相位与雪深之间的转换关系,反演新疆天山中段的巴音布鲁克盆地典型区的积雪雪深分布,提出了基于InSAR二轨差分的雪深估计方法,反演得到2016年12月18日的空间分辨率为13.89 m的雪深分布。研究表明:(1)对Sentinel-1数据进行正确的预处理以后,可以应用SAR差分干涉测量技术的二轨法反演区域雪深分布。但由于像对相干性和积雪状态的差异,积雪深度超过10 cm,可以获取较准确的雪深反演结果,R=0.65,反演误差的均方根误差RMSE=4.52 cm,平均相对误差为22.42%,反演雪深结果均比实测结果略偏低;而当雪深小于10 cm时,雪深反演值较实测值存在较大的误差,相对误差均高于34.52%,且反演雪深值均比实测值偏高。(2)雪深反演精度受高程及实际雪深的差异影响显著,另外雪深反演精度也受限于干涉像对相干性。结果表明,对于获取区域积雪雪深,InSAR技术较光学及被动微波遥感具有非常广阔的应用前景。     

高阶相干技术在煤田断层检测中的应用

高阶相干体算法在抑制噪声的能力和减小计算量方面优势显著。将高阶统计量方法与相干体技术相结合,提出了一种基于高阶统计量的相干体计算的新算法——高阶相干技术,并将高阶相干技术应用在煤田断层检测中。实践证明,高阶相干技术相对于常规相干技术能够更好地解释断层,且具有速度快、误差小的特点。     

复杂断裂体系识别技术研究与应用

随着勘探的深入,现在的很多勘探目标都是断裂体系非常发育的圈闭,这样针对圈闭里断层的识别和刻画就变得尤为重要。通过对尼日尔三角洲盆地深水区的复杂断裂圈闭的研究认为：（1）利用分频超道数据体估计结构倾角,将相干体分析方法与超道技术相结合,可使大型断层成像更为清晰。（2）利用小断层主频段地震数据,对不同尺度的体曲率数据进行融合,可显著提高小断层的识别能力。（3）利用梯度矢量来描述地质体的倾角和方位,可剥除大倾角地层信息,使断层成像更为清晰。（4）本技术方法在研究区取得了比较好的效果,各类特征的断层能够清晰识别,降低了断裂系统解释的多解性。（5）本技术体系对其他类似区域的断层识别具有借鉴意义。     

北半球环状模周期变化和突变研究

利用NOAA提供的1871-2008年月平均海平面气压场、雪盖、海冰等再分析资料、NASA提供的地表温度场资料、太平洋年代际振荡(PDO)指数,采用小波分析、带通滤波和凝聚谱分析等方法,研究了北半球环状模(NAM)周期变化及其影响因子.研究结果表明NAM在20世纪60年代前后发生了显著的年代际尺度周期突变,NAM在1895-1955年存在显著的准35年周期振荡,而在1971-2008年则主要以准15年周期振荡为主.NAM年代际尺度周期突变与外强迫源振荡周期变化有关,但突变前后与NAM周期振荡密切相关的外强迫因子并不尽相同.在1960年代之前,PDO、ATM、北美雪盖以及南极海冰涛动等外源强迫因子与NAM在准35年尺度上关系密切;而在1960年之后,NAM准15年振荡则与ATM和欧洲雪盖、南极海冰涛动等因素有关.     

蚂蚁属性优化断层识别技术

在地震地质勘探领域,蚂蚁属性越来越普遍地用于断裂系统的快速识别,而在实际应用过程中,基于三维地震数据提取的蚂蚁属性,不论是沿层切片（平面）还是剖面上往往显示杂乱无章,对断裂系统的刻画与地震同相轴的分布特征并不对应,致使实际应用效果较差。针对此普遍存在的现状,研发出一套蚂蚁体断层快速识别的技术系列：首先,根据地质目标,优化蚂蚁属性的终止标准值,应用蚂蚁细线体的信息素二值化技术使蚂蚁体聚焦和收敛;然后,通过断层自动分离对断面的尺度与偏角等参数进行分析,有效定义生成断面的规则及断面间的关系;最终,利用三维可视化平面-立体联立解释技术,直观判断出研究区断裂系统空间分布的合理性,进行断面细化编辑与调整,自动按所需间隔提取断棱数据,从而实现断层的自动追踪解释。通过应用此技术系列,在研究区断裂系统识别,尤其是大尺度断层快速自动追踪方面取得了很好的效果,快速、准确地建立起了研究区断层解释格架。应用蚂蚁属性进行断层识别是一套技术系列,利用典型剖面进行试验、优化计算参数是关键,遵循这一思路计算出的全区蚂蚁属性,才能获得良好的断层识别效果。