检索结果-内蒙古大学图书馆

石油地球物理勘探 2024年第5期59卷 1022-1036页

作者：魏皓童思友辛成庆袁士川王金刚徐秀刚中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 南方科技大学地球与空间科学系广东深圳518055

基于标准交错网格(Standard Staggered Grid,SSG)的有限差分法在面波的正演模拟中应用广泛。单一的瑞利波或勒夫波模拟已不能满足横向各向同性(TI)介质中面波模拟的需求。为此,提出一种基于旋转交错网格(Rotated Staggered Grid,RSG)的T... 详细信息

基于标准交错网格(Standard Staggered Grid,SSG)的有限差分法在面波的正演模拟中应用广泛。单一的瑞利波或勒夫波模拟已不能满足横向各向同性(TI)介质中面波模拟的需求。为此,提出一种基于旋转交错网格(Rotated Staggered Grid,RSG)的TI介质二维三分量面波模拟方法。首先,采用一阶速度—应力二维三分量波动方程将P-SV波方程和SH波方程联合;其次,将RSG有限差分法结合多轴完美匹配层技术,实现包含瑞利波和勒夫波的二维三分量面波模拟;然后从波前快照、波形曲线和频散曲线三个方面,定性和定量地对比RSG和SSG有限差分法在二维各向同性介质均匀半空间面波模拟的效果和精度;最后,将所提方法应用在均匀半空间TI介质(包括VTI、HTI和TTI)和两层速度递增TTI介质的二维三分量面波模拟,通过波场快照、地震记录和频散能量图分析TI介质中的面波特征和各向异性参数对面波频散特征的影响。实验分析结果证明了文中方法在面波模拟实践中的适用性,为二维全波场地震波模拟甚至是全波场反演提供了重要参考,对进一步认识各向异性介质中面波的传播特征具有重要意义。

关键词：面波模拟有限差分二维三分量 TI 介质频散

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破火山口塌陷过程的特征与动力学

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地质论评 2025年第3期71卷 941-958页

作者：闫涵李玺瑶姚宇萧李三忠戴黎明王宇中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心山东青岛266100 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

破火山口是最具特色的火山机构,是由下部岩浆喷出导致地表塌陷形成的火山洼地,与岩浆运移、岩浆喷发和岩浆房减压等过程密切相关。破火山口塌陷过程的动力学研究一直是火山学与火山灾害等领域的热点问题。笔者等综述了破火山口的主要类... 详细信息

破火山口是最具特色的火山机构,是由下部岩浆喷出导致地表塌陷形成的火山洼地,与岩浆运移、岩浆喷发和岩浆房减压等过程密切相关。破火山口塌陷过程的动力学研究一直是火山学与火山灾害等领域的热点问题。笔者等综述了破火山口的主要类型、演化过程、塌陷条件和影响因素,分析了破火山口塌陷的火山地质特征、数学模型、物理模型和数值模拟的研究进展。其研究可以为破火山口塌陷过程中的岩浆运移和喷发活动提供新思路。将破火山口塌陷的火山地质学与地球物理学研究相结合,能为火山监测和减灾工作提供新视角,也能为今后破火山口的研究提供新见解。

关键词：破火山口塌陷过程动力学数值模拟火山地质

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天然气水合物与游离气共存的地球物理特征与识别

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地学前缘 2025年第2期32卷 20-35页

作者：王秀娟韩磊刘俊州靳佳澎匡增桂周吉林页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化弹性波理论与探测技术重点实验室北京102206 深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学山东青岛266100 中国石油化工勘探开发研究院北京100083 海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山实验室山东青岛266237 天然气水合物勘查开发国家工程研究中心广州海洋地质调查局广州511458

全球多个海域钻探表明天然气水合物与游离气共存,不同共存层的地球物理异常特征与富集程度存在差异,形成识别共存层的方法有利于准确评价天然气水合物资源量。本文分析了南海与国际典型井位的多种测井与地震资料,总结了4种类型的天然气... 详细信息

全球多个海域钻探表明天然气水合物与游离气共存,不同共存层的地球物理异常特征与富集程度存在差异,形成识别共存层的方法有利于准确评价天然气水合物资源量。本文分析了南海与国际典型井位的多种测井与地震资料,总结了4种类型的天然气水合物与游离气共存层,包括细粒泥质储层稳定带附近共存、细粒泥质粉砂储层水合物稳定区底界(BSR)下方共存、细粒泥质储层冷泉发育区天然气水合物稳定带内共存和粗粒砂质储层快速沉积区天然气水合物与游离气共存。对比不同储层类型异常特征变化,通过多种属性联合与交会分析形成识别共存层天然气水合物赋存形态方法。结果表明,生物成因气与热成因气都能形成天然气水合物与游离气共存。在生物成因气发育区,由于快速沉积作用导致天然气水合物稳定带底界向上调整,天然气水合物发生分解。因分解需要时间,在一定时期内的局部区域会出现天然气水合物与游离气共存。而热成因气发育区,易形成Ⅱ型天然气水合物与游离气共存。利用孔隙度、电阻率与饱和水层的差异进行交会分析,根据曲线变化趋势能识别共存层天然气水合物的赋存形态,多种地球物理属性对比分析认为横波速度是识别共存层天然气水合物与游离气富集差异的关键参数。

关键词：天然气水合物游离气共存横波速度交会分析

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南海海马冷泉渗漏区的甲烷碳循环: 来自孔隙水和数值模拟的约束

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地球化学 2025年

作者：朱金玉冯俊熙管红香深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院广州海洋地质调查局中国地质调查局崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

在海底冷泉系统中，甲烷主要被甲烷厌氧氧化古菌和硫酸盐还原菌耦合的甲烷厌氧氧化作用（AOM）所消耗。孔隙水研究对于准确识别硫酸盐–甲烷转换带（SMT）、判断甲烷成因和量化甲烷通量至关重要。本次研究，我们对南海海马冷泉渗漏中... 详细信息

在海底冷泉系统中，甲烷主要被甲烷厌氧氧化古菌和硫酸盐还原菌耦合的甲烷厌氧氧化作用（AOM）所消耗。孔隙水研究对于准确识别硫酸盐–甲烷转换带（SMT）、判断甲烷成因和量化甲烷通量至关重要。本次研究，我们对南海海马冷泉渗漏中心两个代表性站位（ROV2A、ROV2Y）的孔隙水样品进行了详尽的地球化学分析，包括离子浓度(SO42–、Na+、Cl–、Ca2+、Mg2+)、溶解无机碳（DIC）含量及其碳同位素(δ13CDIC)的测定。研究结果表明，两个站位的SMT普遍较浅，分别在离海底0.3 m和0.2 m附近。进一步分析发现，在SMT处，两个站位的硫酸盐还原主要由AOM驱动，浅层沉积物中由AOM和有机物氧化共同驱动。为了更深入地量化这些过程，我们采用一维反应运输模型对两个站位的离子浓度和DIC含量进行了数值模拟。模拟结果表明，两个站位的SMT下底界甲烷通量均较大，分别为112.72 mmol/(m2·a)和83.11 mmol/(m2·a)，对AOM作用的贡献为99%。此外，结合DIC及其δ13CDIC的四端员混合模型分析，我们发现两个站位的甲烷成因主要为生物成因和热成因的混合，而各个生物地球化学过程对DIC的贡献则主要来源于AOM作用。孔隙水的数值模拟和四端员混合模型为追踪冷泉环境下甲烷的来源、揭示冷泉系统中碳循环的动态变化，以及重建深海冷泉渗流模式提供了重要的参考依据。

关键词：冷泉甲烷厌氧氧化反应运输模型中国南海

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大洋海底数据可视化和成图设计与分析

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地学前缘 2022年第5期29卷 255-264页

作者：朱俊江欧小林杨悦陈瑞雪张绍玉贾仲佳张升升王鹏程李三忠刘永江贾永刚中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程和环境功能实验室山东青岛266100

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和... 详细信息

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。

关键词：数据可视化图形用户界面全球海底数据 OceanVis1.0

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一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程交错网格数值模拟

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石油地球物理勘探 2022年第6期57卷 1352-1361,I0004页

作者：王辉何兵寿邵祥奇中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266100 山东省烟台市自然资源和规划局山东烟台264003

弹性波正演在地震波传播机理研究以及多波地震资料采集、处理、解释和反演中发挥着重要作用。现有的弹性波方程正演模拟常常数值求解一阶速度—应力方程或二阶位移弹性波方程,只能直接得到同时包含纵波和横波的三个质点振动速度分量或... 详细信息

弹性波正演在地震波传播机理研究以及多波地震资料采集、处理、解释和反演中发挥着重要作用。现有的弹性波方程正演模拟常常数值求解一阶速度—应力方程或二阶位移弹性波方程,只能直接得到同时包含纵波和横波的三个质点振动速度分量或位移分量,要想得到更直观的纯纵波和纯横波分量记录,还需要在模拟过程中采用波场解耦算子进行纵、横波分离,因此纵、横波模拟精度同时受制于模拟算法和波场解耦算法的精度。为此,推导了一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程在三维交错网格空间中的高阶有限差分格式,并给出了相应的稳定性条件;推导了适应该方程的PML吸收边界条件,实现了一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程的正演模拟;分析了模拟结果中各分量的物理意义。由于一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程不仅包含了质点的振动速度矢量,而且显式地包含了横波振动速度矢量和纵波振动速度矢量,还包含了一个体应变和一个旋转矢量,因此应用该方程模拟除了能得到三个质点振动速度分量外,还可以直接得到解耦后的纵、横波分量,避免了解耦算法对模拟精度的影响。模型试算证明了该模拟方法的正确性和优越性。

关键词：一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程交错网格正演模拟有限差分 PML吸收边界条件纵、横波分离

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基于注意力机制的MWCNN网络的海洋自由表面多次波压制研究

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2025年第2期55卷 89-102页

作者：胡嘉晨童思友尚新民孙朋朋王忠成王士雨魏皓辛成庆中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

本文提出了一种基于注意力机制的多级小波变换驱动的卷积神经网络(Multi-level wavelet CNN, MWCNN)来压制海洋地震资料中的自由表面多次波。该方法通过小波变换实现数据特征尺寸的压缩,从而避免传统下采样带来的信息缺失问题。此外,它... 详细信息

本文提出了一种基于注意力机制的多级小波变换驱动的卷积神经网络(Multi-level wavelet CNN, MWCNN)来压制海洋地震资料中的自由表面多次波。该方法通过小波变换实现数据特征尺寸的压缩,从而避免传统下采样带来的信息缺失问题。此外,它还引入了注意力机制来扩大感受野,提高训练的保真效果。用本文算法与DnCNN网络、U-Net网络分别对不同观测系统下的模拟数据和实际数据进行对比测试,实验结果表明基于注意力机制的MWCNN网络能较好地分离一次波和自由表面多次波,对有效信号的保护比其它两种网络更优秀,具有较强的泛化能力和压制效率。

关键词：海洋地震资料自由表面多次波多级小波变换驱动的卷积神经网络(MWCNN) 注意力机制

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渤海湾盆地中部428构造带近S-N向走滑断裂的形成时期及其在中生代期间的调节转换作用

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海洋地质与第四纪地质 2023年第1期43卷 71-81页

作者：武子涵于海波张参戴黎明李法坤中国海洋大学海洋地球科学学院深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中海石油天津分公司渤海石油研究院天津300459

渤海湾盆地中部428构造带自印支期以来经历了多期次构造运动叠加改造过程,区域内发育了大量的近S-N向与近EW向褶皱、断层构造,并控制了潜山的形成。然而目前对428构造带的研究仅局限于探索区域内潜山构造成因及其油气圈闭特性,对区域内... 详细信息

渤海湾盆地中部428构造带自印支期以来经历了多期次构造运动叠加改造过程,区域内发育了大量的近S-N向与近EW向褶皱、断层构造,并控制了潜山的形成。然而目前对428构造带的研究仅局限于探索区域内潜山构造成因及其油气圈闭特性,对区域内的断裂系统,尤其是发育的大量近S-N向断裂的形成时期及其后期演化过程中所起到的调控作用尚不明确。鉴于此,为明确其形成时期、探索其对区域构造格局演化模式所产生的影响,基于前人的研究成果,以石臼坨凸起东侧428构造带为主要研究对象,通过对该区域典型的地震剖面进行精确解析,对其展开了系统性的研究。研究结果表明:(1) 428构造带与石臼坨凸起东侧连接处存在一条近S-N向走滑断裂;(2)该走滑断裂的形成最早可追溯至印支期。根据古生界褶皱和薄底构造的分布特征可知,该走滑断裂最初为近E-W向逆冲推覆断裂的侧向断坡;(3)近S-N向走滑断裂阻挡了燕山期NWW向的逆冲推覆作用,从而控制古生界和中生界大量协调褶皱的发育。而近E-W向断裂表现为压扭性质,控制了中生界雁列式褶皱的形成。基于以上认识,认为该近S-N向走滑断裂在印支-燕山期均起到了重要的调控作用,是一个重要的调节转换带。

关键词：近S-N向走滑断裂印支运动燕山运动构造叠加 428构造带石臼坨凸起

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速度约束的海洋大地电磁聚焦反演方法

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第3期53卷 63-71页

作者：裴建新吴俊良祁江豪中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

本文利用海洋地震探测方法对速度、密度连续性发生变化的地层成像精度高的优点,提高海洋大地电磁(MT)反演空间分辨能力,提出速度约束的海洋MT聚焦反演方法,可以将OBS深部地震探测获得的速度结构模型作为先验信息引入到海洋MT反演目标函... 详细信息

本文利用海洋地震探测方法对速度、密度连续性发生变化的地层成像精度高的优点,提高海洋大地电磁(MT)反演空间分辨能力,提出速度约束的海洋MT聚焦反演方法,可以将OBS深部地震探测获得的速度结构模型作为先验信息引入到海洋MT反演目标函数的模型约束泛函中,对反演迭代过程中的电阻率模型施加速度结构约束。根据南黄海千里岩隆起区构建的速度-电阻率模型的反演测试表明,基于MGS聚焦稳定泛函的大地电磁反演方法可以得到高阻层以下的低阻层结构,速度约束下的海洋MT反演可以进一步提高对电阻率估计的精度:在速度约束信息准确的情况下,可以大幅提高海洋MT反演对电性结构的垂向分辨能力;当高速屏蔽层下不同地层波阻抗差异很小而影响速度模型精度时,该方法仍可利用速度梯度信息进行层位约束,提高相应层位识别能力。

关键词：海洋大地电磁反演速度约束聚焦稳定泛函空间分辨率

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全球海啸地震震源机制解及海啸成因探讨

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地学前缘 2022年第5期29卷 203-215页

作者：贾仲佳朱俊江欧小林张升升黄畅陈瑞雪张绍玉李三忠贾永刚刘永江中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院/深海圈层与地球系统前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266100

海啸作为五大海洋自然灾害之一,严重威胁着人类生命财产安全。近些年来,国内外学者对地震海啸进行了大量研究,主要针对海啸的生成、传播、爬高和淹没的数值模拟,以及古海啸沉积物进行研究,但是对于海啸地震震源机制的研究还比较欠缺,尤... 详细信息

海啸作为五大海洋自然灾害之一,严重威胁着人类生命财产安全。近些年来,国内外学者对地震海啸进行了大量研究,主要针对海啸的生成、传播、爬高和淹没的数值模拟,以及古海啸沉积物进行研究,但是对于海啸地震震源机制的研究还比较欠缺,尤其是缺乏对震级小于6.5的海啸地震的研究。针对我国的地震海啸研究现状,强调震级小于6.5地震引发海啸的问题不容忽视。本文归纳整理了全球766次地震海啸,利用三角图分类基本法则对海啸地震震源机制解进行分类,并对其中341个发生在1976年后的海啸地震进行震源机制解分析,对其中633次海啸浪高进行统计学方法分析研究。本文认为逆冲型、正断型、走滑型和奇异型机制地震均能引发海啸,逆冲型地震引发的海啸占比最大,震级小于6.5级地震引发的海啸的浪高也有高达10 m的情况,也能产生巨大破坏性。逆冲型、正断型、奇异型地震可直接引起海底地形垂向变化,进而引发海啸,而走滑型地震引发海啸则可能有两种原因,一种是走滑型地震并非纯走滑型而是带有正断或逆冲分量从而引发海啸,另外一种是走滑型地震引发海底滑坡导致海底地形变化进而产生海啸。从海啸地震震源深度分析,能产生海啸的地震震源深度97%以上都是浅源地震,主要集中在30 km深度以内,但是也有中深源地震海啸。本文综合海啸地震的震源特点、我国地理位置以及以往海啸发生的情况,认为未来我国沿海地区威胁性的地震海啸主要集中在马尼拉海沟和台湾海峡区域,在今后海啸预警方面需要格外重视这些区域,通过建立完善海啸预警系统来减少损失。

关键词：海啸地震震源机制解海啸浪高海啸成因

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