Estimation of the 3D correlation structure of an alluvial aquifer from surface-based multi-frequency ground-penetrating radar reflection data     

Zhiwei Xu  James Irving  Kyle Lindsay  John Bradford  Peimin Zhu  Klaus Holliger 《Geophysical Prospecting》2020,68(2):678-689

Knowledge about the stochastic nature of heterogeneity in subsurface hydraulic properties is critical for aquifer characterization and the corresponding prediction of groundwater flow and contaminant transport. Whereas the vertical correlation structure of the heterogeneity is often well constrained by borehole information, the lateral correlation structure is generally unknown because the spacing between boreholes is too large to allow for its meaningful inference. There is, however, evidence to suggest that information on the lateral correlation structure may be extracted from the correlation statistics of the subsurface reflectivity structure imaged by surface-based ground-penetrating radar measurements. To date, case studies involving this approach have been limited to 2D profiles acquired at a single antenna centre frequency in areas with limited complementary information. As a result, the practical reliability of this methodology has been difficult to assess. Here, we extend previous work to 3D and consider reflection ground-penetrating radar data acquired using two antenna centre frequencies at the extensively explored and well-constrained Boise Hydrogeophysical Research Site. We find that the results obtained using the two ground-penetrating radar frequencies are consistent with each other, as well as with information from a number of other studies at the Boise Hydrogeophysical Research Site. In addition, contrary to previous 2D work, our results indicate that the surface-based reflection ground-penetrating radar data are not only sensitive to the aspect ratio of the underlying heterogeneity, but also, albeit to a lesser extent, to the so-called Hurst number, which is a key parameter characterizing the local variability of the fine-scale structure.  相似文献   

不同GPS掩星电离层剖面产品相关性分析     

周荣  侯威震  曾晨曦  张绍成  柴炳阳 《测绘通报》2019,(11):31-38,73

将在一定时空限定范围内的不同低轨卫星COSMIC、GRACE、CHAMP、FY3C的电离层掩星电子密度剖面定义为一个掩星对来对比分析不同类型掩星电离层产品。结果表明：COSMIC掩星对之间的电子密度剖面整体轮廓符合得很好，电子密度剖面主要在250 km以下和500 km以上存在较大的偏差，250~500 km的电子密度整体偏差较小，统计得到的COSMIC掩星对的电子密度参量NmF2和hmF2的相关系数能分别达到0.99和0.97，具有高度相关性，不同COSMIC卫星之间没有明显的系统误差；COSMIC、GRACE、CHAMP和FY3C不同低轨卫星间的电子密度剖面略有差异，通过统计电子密度参量NmF2和hmF2之间的相关系数，COSMIC和CHAMP的相关系数分别为0.95和0.86，COSMIC和GRACE的相关系数分别为0.98和0.94，COSMIC和FY3C的相关系数分别为0.96和0.92，不同掩星类型之间的电子密度参量之间也具有高度相关性，验证了不同卫星任务GPS掩星电离层剖面的一致性。  相似文献   

云南曲靖刘家冲剖面关底组中的鱼类微体化石及其地层学意义     

王建华  赵文金  朱敏  李强  蔡家琛  张娜  彭礼健  罗彦超 《地学前缘》2020,27(6):329-340

云南曲靖地区的关底组产出世界闻名的潇湘脊椎动物群(Xiaoxiang Vertebate Fauna),但其地层的划分对比和时代归属一直存有争议,特别是其下部地层的划分及时代归属争议最大。通过在曲靖城南以关底组下段地层为主的刘家冲剖面上开展详细的野外及室内地层古生物学研究工作,文章厘清了该剖面上的志留纪地层,并依据采自数个层位样品中丰富的鱼类微体化石材料探讨了关底组下部的地质时代。研究结果表明:刘家冲剖面上出露的志留纪地层根据岩性变化特征可划分为关底组Ⅰ段(岳家山段)、Ⅱ段(崇家湾段)和Ⅲ段(彩莲段);Ⅰ段的下部以浅黄色、浅黄绿色含砾粉砂质泥岩、钙质粉砂岩为主,未见化石,而上部以深灰色、灰黑色页岩为主,含少量腕足类Lingula sp.及双壳类;Ⅱ段则以灰绿色、暗紫红色页岩互层、并夹薄层状灰岩为主,从下往上灰岩夹层逐渐增多,含丰富的腕足类、海百合茎等无脊椎动物化石及鱼类微体化石;在关底组Ⅲ段地层中首次发现的鱼类微体化石多样性高,门类比较齐全,包括无颌类、盾皮鱼类、棘鱼类和硬骨鱼类四大早期脊椎动物类群,从鱼群组成面貌上看隶属于潇湘脊椎动物群扬子鱼类组合(Yangtze Fish Assemblage)。笔者主要依据对其中棘鱼类的全球对比分析研究,并在结合牙形类等无脊椎动物化石研究进展及新认识的基础上,深入探讨了关底组下部Ⅰ段及Ⅱ段的地质时代。关底组Ⅱ段的时代应为志留纪罗德洛世高斯特晚期(late Gorstian, Ludlow),关底组Ⅰ段含砾岩层之上、含盾皮鱼类“王氏鱼”(Wangolepis)的地层,则应归入罗德洛世高斯特早期(early Gorstian, Ludlow),而在该剖面上尚未发现鱼类化石的关底组Ⅰ段下部,目前还不能确定全部归入高斯特阶(Gorstian),有可能会下延到温洛克统(Wenlock)之中。文章中相关工作的开展,不仅为中国志留纪生物地层的精深研究提供了古鱼类学方面的可靠证据,而且为探讨早期脊椎动物演化提供了新的地质年代意见。  相似文献   

Full moment tensor inversion constrained by double-couple focal mechanism for induced seismicity*          下载免费PDF全文

Yuyang Tan  Haijiang Zhang  Junlun Li  Chen Yin  Furong Wu 《地震科学（英文版）》2020,33(4):177-193

In this study, we propose a new method to determine full moment tensor solution for induced seismicity. This method generalizes the full waveform matching algorithm we have developed to determine the double-couple (DC) focal mechanism based on the neighbourhood algorithm. One major difference between the new method and the former one is that we adopt a new misfit function to constrain the candidate moment tensor solutions with respect to a reference DC solution in addition to other misfit terms characterizing the waveform matching. Through synthetic tests using a real passive seismic survey geometry, the results show the new constraint can help better recover the DC components of inverted moment tensors. We further investigate how errors in the velocity model and source location affect the moment tensor solution. The synthetic test results indicate that the constrained inversion is robust in recovering both the DC and non-DC components. We also test the proposed method on several real induced events in an oil/gas field in Oman using the same observation system as synthetic tests. While it is found that the full moment tensor solutions without using the DC constraints have much larger non-DC components than solutions with the DC constraints, both solutions are able to fit the observed waveforms at similar levels. The synthetic and real test results suggest the proposed DC constrained inversion method can reliably retrieve full moment tensor solutions for the induced seismicity.  相似文献   

基于改进的向后-向前选择法粗差定位与估值算法     

柴双武  杨晓琴 《大地测量与地球动力学》2019,39(5):538-543

对传统的向后-向前选择法粗差定位方法进行改进，即在原有基础上加入对平差模型的整体检验，计算统计量的相关系数，通过对偏相关系数的检验来定位统计量相关的粗差观测值。通过模拟粗差算例证明，该算法能够准确定位多维粗差，有效改善粗差定位转移的现象，且粗差估值结果比较可靠。  相似文献   

2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演          下载免费PDF全文

张喆  许力生 《地球物理学报》2020,63(8):2978-2998

2013年11月17日，在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震（2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震），我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制，验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数，同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布，然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布，实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明，地震矩心在44.50°W/60.18°S，矩心深度19 km，半持续时间49 s，释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m，发震断层走向104°，倾角54°，滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性，总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段，但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果，这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂，破裂长度达311 km，可以分为5次子事件，能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s，平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示，5次子事件的矩震级分别为M_W7.57，M_W7.48，M_W6.80，M_W7.53和M_W7.08，半持续时间依次为21 s，17 s，6 s，16 s和8 s，走向分别为95°，105°，81°，98°和98°，倾角依次为57°，49°，86°，46°和64°，滑动角-9°，1°，-17°，13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.  相似文献   

相关和频谱分析法在岩溶系统中的应用研究综述     

李建鸿  蒲俊兵  张陶  王赛男 《中国岩溶》2020,39(3):335-344

岩溶含水层由多重含水介质组成，具有高度的非均质性，从系统角度出发，将岩溶系统看作是一个过滤器，将降雨作为输入信号，泉流量、水位、电导率、浊度等物理化学参数作为输出量进行相关和频谱分析是认识岩溶系统内部结构特征的有效方法。文章综述了相关和频谱分析法在岩溶系统研究中的应用，首先介绍了相关和频谱分析法基本理论的形成、发展过程和研究意义，然后总结了如何根据不同的研究目的选择相关和频谱分析法使用的时间序列的长度、周期和类型，最后阐述了该方法应用于岩溶系统分析的局限性。   相似文献   

云南维西大宝山铜矿地质特征及矿石中Ag与Cu关系探讨     

巩鑫 《地质与勘探》2020,56(1):49-58

云南维西大宝山铜矿区位于青藏高原东南缘,哀牢山-金沙江构造带西北部雪龙山成矿带中,是典型的中低温热液矿床。矿区主要包括望香台及滑石板矿段,根据矿床、矿体特征及详尽的镜下观察,将矿石类型划分为氧化矿、硫化矿及混合矿。氧化矿主要包括孔雀石及蓝铜矿,多分布在望香台矿段中浅部,是辉铜矿次生氧化富集作用的结果,出露形式多以混合矿产出;硫化矿主要包括辉铜矿及黄铜矿,且独立组成不同的矿物组合类型,分别为望香台矿段、滑石板矿段的主要矿石矿物。不同的矿石组合类型所含矿物种类、矿石结构构造不尽相同。通过对不同样品进行化学分析测试,发现在硫化矿辉铜矿等矿物组合中,Cu品位越高,相应Ag品位越高,存在一定的线性关系;而在硫化矿黄铜矿矿体中,Ag含量与Cu品位无相应关系;混合矿(辉铜矿、孔雀石及蓝铜矿)中此类关系更加显著。此外,辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿单矿物矿石及混合矿矿石中含有硫砷铜银矿、深红银矿、雌黄及雄黄等伴生矿物,而黄铜矿中矿物种类较为单一。综合矿区地质特征、矿体分布特征、矿物组合类型认为,矿区中辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿等组合类型为含银矿物的主要载体。  相似文献   

河套盆地吉兰泰凹陷中生代构造层划分及意义     

杨德相  屈争辉  陈树光  李壮福  吴健平  王建广  武函 《高校地质学报》2020,26(6):691-703

2017年河套盆地临河坳陷油气勘探取得重要发现，基于区域中生代以来大地构造演化系统梳理，以钻井与地震对照、研究区与邻近盆地类比为研究方法，划分河套盆地临河坳陷南部吉兰泰凹陷中生代构造层，并绘制其分布范围，探讨其赋存特征与意义。结果表明：研究区中生界除三叠系外发育齐全，厚度巨大，且白垩系自上而下可细分为K1 ^I、K1 ^II和K1^III三个构造层；除K1I构造层全区广覆式发育外，其它构造层呈楔状—缓楔状，长轴沿主控断裂NNE向延伸；研究区自中生代以来盆地性质经历了早中侏罗世断陷、早白垩世早期断陷、早白垩世中期断拗转换和早白垩世晚期拗陷的演化过程；F ₃和F ₇断层之间的K1 ^II和K1 ^III构造层、F ₇断层东部的J构造层均具良好的油气勘探前景。  相似文献   

新疆北天山中东段呼图壁地区震源深度的重新测定   总被引：2，自引：1，他引：1  

李艳永  唐明帅  乌尼尔 《震灾防御技术》2019,14(2):352-362

联合Hyposat法、PTD法和gCAP矩张量反演法，重新测定新疆北天山中东段呼图壁地区2010—2017年502个地震的震源深度，并对震源深度剖面进行初步分析。结果表明，重新测定的震源深度优势分布为15—20km，平均震源深度为16km，呼图壁M_S 6.2地震的震源深度为20km；研究区南部和中部的震源深度集中分布在20km左右，与北天山壳内低速体的层位相当，可能是上地壳和下地壳之间的韧性剪切带存在的部位，起到滑脱层的作用，研究区北部的震源深度则向浅部扩展；呼图壁M_S 6.2地震的发震断裂可能在清水河子断裂下方的1条隐伏反冲断层上，可能是霍尔果斯断裂向前沿断坡冲断受阻而在相反方向上发育分支反冲断层的结果。  相似文献