基于纵横波保幅分离的粘弹介质弹性波正演模拟     

侯志强  尹文笋  李键  孙永壮  刘云 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):82-92

地下介质往往表现为粘弹特性,研究基于粘弹假设的数值模拟方法对于正确认识地震波的传播规律和提高地震勘探精度具有重要意义。波动方程正演过程中纵横波的保幅解耦是研究准确的粘弹介质中地震波传播机理的前提,基于散度和旋度算子的纵横波解耦方法会使波场的相位和振幅产生畸变,且解耦后的波场在极性反转位置上无法与分离前混合波场各分量对应。在散度和旋度算子上再做一次梯度和旋度运算的波场分离方法虽然能够克服上述缺陷,但存在保幅性差等问题。本文从粘弹介质中的一阶速度-应力方程出发,推导了矢量纵横波分离的波数域表达式,结合有限差分思路给出了其在空间域的求解方法。本文方法利用纵横波的传播速度对现有的矢量波场分离方法进行振幅校正,并将校正结果分别作为纵波与横波对时间的二阶偏导,实现了粘弹介质中的纵横波分离。模型试算结果表明,本文方法能够克服现有方法的缺陷,获得更具保幅性的波场分离结果。  相似文献   

Burial and exhumation of the Hoh Xil Basin,northern Tibetan Plateau: Constraints from detrital (U-Th)/He ages     

Jin-Gen Dai  Matthew Fox  David L. Shuster  Jeremy Hourigan  Xu Han  Ya-Lin Li  Cheng-Shan Wang 《Basin Research》2020,32(5):894-915

The uplift and associated exhumation of the Tibetan Plateau has been widely considered a key control of Cenozoic global cooling. The south-central parts of this plateau experienced rapid exhumation during the Cretaceous–Palaeocene periods. When and how the northern part was exhumed, however, remains controversial. The Hoh Xil Basin (HXB) is the largest late Cretaceous–Cenozoic sedimentary basin in the northern part, and it preserves the archives of the exhumation history. We present detrital apatite and zircon (U-Th)/He data from late Cretaceous–Cenozoic sedimentary rocks of the western and eastern HXB. These data, combined with regional geological constraints and interpreted with inverse and forward model of sediment deposition and burial reheating, suggest that the occurrence of ca. 4–2.7 km and ca. 4–2.3 km of vertical exhumation initiated at ca. 30–25 Ma and 40–35 Ma in the eastern and western HXB respectively. The initial differential exhumation of the eastern HXB and the western HXB might be controlled by the oblique subduction of the Qaidam block beneath the HXB. The initial exhumation timing in the northern Tibetan Plateau is younger than that in the south-central parts. This reveals an episodic exhumation of the Tibetan Plateau compared to models of synchronous Miocene exhumation of the entire plateau and the early Eocene exhumation of the northern Tibetan Plateau shortly after the India–Asia collision. One possible mechanism to account for outward growth is crustal shortening. A simple model of uplift and exhumation would predict a maximum of 0.8 km of surface uplift after upper crustal shortening during 30–27 Ma, which is insufficient to explain the high elevations currently observed. One way to increase elevation without changing exhumation rates and to decouple uplift from upper crustal shortening is through the combined effects of continental subduction, mantle lithosphere removal and magmatic inflation.  相似文献   

陆地可控源电磁法探测效果的频率响应          下载免费PDF全文

万伟  唐新功  黄清华 《地球物理学报》2019,62(12):4846-4859

陆地可控源电磁法的观测资料可依据频段范围近似地划分为近区场、中间区场及远区场,但采用测量相互正交电、磁分量,并计算视电阻率的资料处理方式只适用于远区场数据.为更有效地利用陆地可控源电磁法不同区间场的观测资料,本文结合三维数值模拟技术并采用电场分量直接进行反演的策略,对不同区间电场的响应特征与探测效果进行了分析.数值模拟结果表明:近区电场的异常响应最明显,异常响应不随频率发生显著变化,但纵向分辨能力差;远区电场异常响应随频率发生显著变化,其探测深度取决于频率的高低;中间区场较为复杂,地表电场异常响应的等值线中心并不是位于异常体中心正上方,而是在沿场传播方向上向异常体与围岩的分界面处偏移,并且发现中间区场资料的加入会影响反演结果的准确性.综合合成数据和野外实测资料的反演结果,发现结合近区场和远区场资料而舍弃中间区场资料的反演效果更佳,这为陆地可控源电磁法资料的反演解释提供了一种有效途径.  相似文献   

基于高密度电阻率法对季节性冻土的监测研究     

贺文博  刘四新  鹿琪  王旭东  佘松盛 《世界地质》2018,37(3):905

通过建立正演冻土模型,验证了将高密度电阻率法应用于冻土监测的可行性。对高密度电阻率法装置进行特殊处理,将其应用于对季节性冻土的监测,并进行了七个月份的连续监测。结果表明:高密度电阻率法在季节性冻土监测中可行;通过对实测数据进行反演处理,得到电阻率反演剖面,可以看出表层土壤在季节变化中有明显的结冻、解冻行为;并可估算出冬季冻土深度范围。  相似文献   

三维张量CSAMT响应特征研究     

刘晓  宋双林  谭捍东  俞飞洋  王莞辉  鄢禹军  雷祥 《现代地质》2023,37(1):84-89

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。  相似文献   

面向目标自适应三维大地电磁正演模拟   总被引：3，自引：3，他引：0       下载免费PDF全文

殷长春  张博  刘云鹤  蔡晶 《地球物理学报》2017,60(1):327-336

本文将面向目标的自适应算法应用于三维大地电磁数值模拟.使用基于非结构网格的矢量有限单元法对起伏地表大地电磁正演模拟问题进行求解.使用利用垂向电流密度在物性界面上的连续性对后验误差进行估算的算法指导网格优化.由于全局自适应算法针对观测点优化网格的能力较差,本文通过求解正演问题的对偶问题计算后验误差的加权系数,并对相关加权系数进行改进,从而实现了面向目标的自适应算法.与传统基于结构化网格的电磁正演算法相比,采用非结构网格能够更好地拟合起伏地表和地下不规则异常体.由于使用了面向目标的自适应算法,本文能够使用更少的网格达到较高的计算精度.通过对比本文模拟结果与半空间响应和全局自适应算法计算结果,并通过对比使用改进前和改进后加权系数得到的网格剖分结果验证了本文算法的有效性.  相似文献   

海洋效应对中国沿海地磁观测影响——以广州台站为例   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

李建平  翁爱华  李世文  杨悦  唐裕  张艳辉 《地球物理学报》2018,61(2):649-658

以广州台站为例，研究海洋效应对中国沿海地磁观测C-响应的影响.海洋效应的三维正演模拟采用球坐标系下交错网格有限差分方法，假设磁层环形电流源，正演电阻率结构模型采用"地表3-D电导+1-D层状背景"复合模型.数值模拟结果表明，中国地区沿海C-响应受海洋效应影响明显.在空间上，沿海岸线方向，受海洋效应影响，单周期的C-响应由无海洋效应的常值变形为平行于海岸线的等值线密集梯度带；在垂直海岸方向，海洋效应影响向内陆减小，其影响可达哈尔滨-贵阳一线.海洋效应影响采用比值法进行校正，以广州台站为例，在比值曲线上发现海洋效应对C-响应的影响最大周期可达20天左右，并且就中国沿海而言，相对全球平均一维模型，利用中国地区平均一维电导率模型作为背景模型的海洋效应校正结果更加合理.进一步对广州台站海洋效应校正前后的C-响应进行了1-D反演，由于校正前的C-响应在小周期时受海洋效应特别大，直接反演无法拟合数据；但校正后反演拟合明显变好，得到的1-D导电模型表明广州地区上地幔及地幔转换带的电阻率比中国平均电阻率高约一个量级，推测中国华南地区南部的地幔转换带可能处于相对冷的环境，该模型可能成为菲律宾海板块西向俯冲并滞留到华南大陆下方地幔转换带的电性证据.  相似文献   

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究     

吴姗姗  高刚  桂志先  王鹏  李成毅 《煤田地质与勘探》2020,48(1):189-196

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法，该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝，该方法在具体应用时，认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定，而没有考虑非各向异性参数的影响，从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度，从模型分析入手，将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数，然后采用Monte Carlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先，对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析，得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后，进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征，得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时，该技术评价裂缝才具有一定的可行性，其中，地层纵波和横波速度的变化（尤其是纵波速度）对叠前AVAZ响应影响较大，地层密度几乎没有影响，故当横向岩性变化较大时，该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。   相似文献   

扎格罗斯前陆盆地晚中新世快速剥露证据——来自磷灰石(U- Th)/He的约束     

李佳纬  孙继敏  吕丽星  张志亮  田晟辰  曹萌萌  李有生  苏柏 《地质学报》2020,94(12):3674-3688

伊朗扎格罗斯造山带是世界上最年轻的造山带之一，前人对其构造演化历史的研究尚存争议。前陆盆地蕴藏着丰富的造山带热史信息，为研究造山带的隆升和剥露历史提供了重要途径。本研究选取位于扎格罗斯前陆盆地前缘中部的Kuh- E Bedush向斜和Kuh- E Murdeh向斜翼部出露的第三纪陆相红层(Agha Jari组)为研究对象，共采集11个粗砂岩样品进行磷灰石(U- Th)/He测试分析。11个样品共得到38个单颗粒年龄，年龄区间为0. 8~79. 9Ma。大部分样品的单颗粒年龄比较分散，表明这些样品没有发生完全热重置。相反，位于Murdeh向斜剖面最底部的样品，(U- Th)/He年龄小于其对应的地层年龄，并且集中分布在8. 3~6. 8Ma，表明该样品发生了完全重置并记录了最后一次剥露事件的时间。因此，我们认为扎格罗斯前陆盆地于晚中新世~7. 5 Ma经历了一期快速剥露事件。此外，我们发现未重置的(U- Th)/He年龄大致分布在四个时间段：晚白垩纪—早古新世、早—中始新世、渐新世、早—中中新世。根据所得热年龄并结合前人研究设定了三种不同的热史，正演模拟结果与实际样品拟合较好，由此推断出前陆中部Agha Jari陆相红层沉积物可能来自于：①晚白垩世以来以蛇绿岩套为主的仰冲体持续剥露；②萨南达季- 锡尔詹变质带(SSZ)渐新世和中新世逐渐加速的剥露；③渐新世末堆积在仰冲体之上的同造山期砾岩，在中新世的大规模逆冲作用下重新剥露。  相似文献   

GRACE时变信号恢复方法对比分析     

刘冰石  邹贤才 《大地测量与地球动力学》2019,39(2):204-209

针对利用GRACE重力数据反演地表质量变化过程中产生的时变信号削弱和泄露现象，分别采用尺度因子法和迭代恢复法对信号进行恢复，并选用CSR Mascon产品从时间序列变化和空间分布两个角度对两种恢复方法的效果进行对比分析。结果表明：1)尺度因子法虽实现上较为简单，但其计算结果完全依赖于所选的先验模型，当所选模型的可靠性较差时，会影响到GRACE反演结果的可靠性。2)迭代恢复法的恢复过程仅受GRACE原始观测值的约束，能较好地恢复研究区域的长期趋势信号和周期信号，但在部分区域可能存在信号过量恢复的现象。建议采用迭代恢复法进行GRACE时变信号恢复。  相似文献