检索结果-内蒙古大学图书馆

基于VTI介质海洋CSEM和MT数据联合反演的黄海海相残留盆地深部结构研究

地球物理学报 2024年第5期67卷 1853-1865页

作者：罗鸣裴建新段双敏吴志强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青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266100

黄海海相残留盆地因其地层结构和深部地质构造的复杂性,一直是我国海洋地球科学的一项研究重点,虽然针对该研究区已开展了一系列的地球物理调查,但由于高速碳酸盐岩层对地震波存在着一定的屏蔽作用,致使该海域深部地震资料品质受到较大... 详细信息

黄海海相残留盆地因其地层结构和深部地质构造的复杂性,一直是我国海洋地球科学的一项研究重点,虽然针对该研究区已开展了一系列的地球物理调查,但由于高速碳酸盐岩层对地震波存在着一定的屏蔽作用,致使该海域深部地震资料品质受到较大影响.海洋电磁法不受高速屏蔽层影响,有利于获得高速屏蔽层内部及其下方的深部结构信息.海洋可控源电磁法(Controlled source electromagnetic method,CSEM)和海洋大地电磁测深(Magnetotelleric,MT)能够提供海底电性结构的互补信息,较于单一的电磁方法,二者联合可获得更为准确的海底电性分布.本文提出了基于乘积目标函数的层状垂直各向异性(Vertical anisotropic,VTI)介质海洋可控源电磁和大地电磁资料联合反演方法,该方法在迭代过程中根据数据的拟合情况自适应调整CSEM和MT数据的权重和正则化因子的权重,反演参数包括海底介质的横向电阻率、垂向电阻率和地层厚度.以南黄海地质地球物理资料为例,建立浅水环境地电模型,并结合浅水环境的高噪声背景特点进行合成数据模型测试及分析.将本文所提出算法应用于理论模型合成数据和南黄海实测资料反演,结果表明,较于单独的海洋CSEM和MT反演,联合反演方法能够较准确地重构海底地层的电性分布,提高对海底地层各向异性电阻率的分辨能力.

关键词：电阻率各向异性联合反演 CSEM MT 南黄海

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南海海盆俯冲消亡机制:马尼拉海沟俯冲起始的启示

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岩石学报 2023年第9期39卷 2569-2582页

作者：占华旺索艳慧朱俊江李三忠王鹏程王光增周洁王秀娟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青岛266237

马尼拉俯冲带作为南海东部唯一的汇聚边界,其构造特征对于探索南海的俯冲起始机制及深化理解南海海盆从陆缘张裂、海底扩张及俯冲消亡的演化全过程等科学问题具有重要意义。最新的层析成像数据表明,南海海盆的原始范围从现今的马尼拉海... 详细信息

马尼拉俯冲带作为南海东部唯一的汇聚边界,其构造特征对于探索南海的俯冲起始机制及深化理解南海海盆从陆缘张裂、海底扩张及俯冲消亡的演化全过程等科学问题具有重要意义。最新的层析成像数据表明,南海海盆的原始范围从现今的马尼拉海沟向东仍可延伸400~500km,但前人对南海初始俯冲时间存在争议,并对其俯冲起始机制的研究相对较少。基于横跨马尼拉俯冲带地震剖面资料、火成岩的年龄及平衡剖面结果,本文对其分段特征及初始俯冲时间进行了系统分析和限定。研究发现,分布于菲律宾岛的锆石年龄数据主要集中在早中新世-中中新世时期,且平衡剖面分析结果表明南海海盆在中中新世就已经开始俯冲消减。因此,马尼拉俯冲带的初始俯冲时间为早中新世-中中新世,且由南向北变新。结合南海周缘新生代板块重建结果,马尼拉俯冲带新生代的演化可划分为三个阶段:(1)古新世-早中新世,马尼拉俯冲带作为一条大型走滑断裂带或俯冲带边界存在;(2)早中新世-中中新世,在多个板块汇聚背景下,受澳大利亚板块的快速北向运动、太平洋板块的NWW向俯冲及菲律宾海板块NWW向漂移与北巴拉望微陆块(民都洛)发生碰撞的共同作用下,导致了菲律宾海盆西缘大型走滑边界开始触发马尼拉俯冲带的形成,南海开始收缩消亡;(3)晚中新世-早更新世,随着菲律宾海板块持续向北西运动,马尼拉俯冲带的北端进入碰撞造山阶段,而南部则仍处于洋壳俯冲状态。这个过程最终形成了现今的海沟-增生楔-弧前盆地(北吕宋海槽和西吕宋海槽)-火山弧(吕宋火山弧)的地貌组合。总之,南海消亡是被动消亡,因为马尼拉俯冲带属于太平洋板块动力系统,是诱发式被动俯冲所致;与苏门答腊-班达俯冲带属于印度-澳大利亚板块动力系统的主动俯冲不同,但两者形态上构成了一个东南亚环形俯冲系统。

关键词：太平洋板块澳大利亚板块菲律宾海板块俯冲机制马尼拉俯冲带南海

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微板块与深部地幔LLSVP的遥相关作用

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岩石学报 2023年第3期39卷 659-669页

作者：曹现志李三忠索艳慧戴黎明杨安王鹏程刘金平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青岛266237 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071

基于海洋地质地球物理观测建立的板块构造理论意味着板块和浅部地幔共同演化,然而地幔底部尤其是大型横波低速异常区(LLSVP)与板块(尤其微板块)运动和演化之间是否存在关联仍有争议。一些研究认为LLSVP长期保持稳定,而另一些模型则认为... 详细信息

基于海洋地质地球物理观测建立的板块构造理论意味着板块和浅部地幔共同演化,然而地幔底部尤其是大型横波低速异常区(LLSVP)与板块(尤其微板块)运动和演化之间是否存在关联仍有争议。一些研究认为LLSVP长期保持稳定,而另一些模型则认为它与各级板块存在相互作用。为此,本文通过总结前人成果,并基于近期发表的板块重建和地幔对流模型进行进一步分析,探讨微板块运动和LLSVP的演化关系。模拟结果表明,微板块与大板块类似,俯冲后通常会下沉至核幔边界。微幔块会推动地幔底部热的物质聚集并形成大的热化学结构。该热化学结构与层析成像揭示的LLSVP基本吻合。下地幔径向流速场和温度场的二阶结构与地表速度场散度的二阶结构随时间的移动轨迹相似,表明深浅部圈层的耦合演化,但是下地幔结构演化一般会滞后于浅表。在微幔块推挤之下,地幔柱优先沿着地幔底部热化学结构的边缘形成,且有时会被推至热化学结构的内部。地幔柱上升至浅部后,能够导致岩石圈弱化甚至裂解或板块边界跃迁,形成微板块。因此,地幔底部LLSVP不是稳定或静止的,而是与微板块动态协同演化,并通过地幔柱与浅表板块边界发生遥相关,从而控制微板块生成场所。

关键词：微板块构造地幔对流大型横波低速异常区深浅耦合地球动力学

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基于优化参数Adam算法的全波形反演

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地球物理学报 2023年第11期66卷 4654-4663页

作者：王倩倩宋鹏华清峰刘保华李官保王绍文都国宁中国海洋大学海洋地球科学学院青岛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青岛266100 自然资源部第一海洋研究所青岛266061

常规的全波形反演(FWI)计算得到的梯度往往不做优化处理,并且每次计算模型更新量时还需要额外的波场延拓计算来获取迭代步长,导致收敛效率和反演精度降低.本文将深度学习中的Adam算法引入到全波形反演中来,其可在仅付出极小计算代价的... 详细信息

常规的全波形反演(FWI)计算得到的梯度往往不做优化处理,并且每次计算模型更新量时还需要额外的波场延拓计算来获取迭代步长,导致收敛效率和反演精度降低.本文将深度学习中的Adam算法引入到全波形反演中来,其可在仅付出极小计算代价的前提下实现梯度的优化处理,由梯度直接计算出模型更新量,避免了迭代步长的计算,且能显著提升收敛效率和反演精度;同时针对Adam算法的默认参数优化和选取问题,通过数值实验系统分析了不同参数的全波形反演效果,并给出了更适合于全波形反演的优化参数.实验结果表明,相比于默认参数的Adam算法以及L-BFGS算法的全波形反演,基于优化参数的Adam算法其收敛速度和反演精度更高.

关键词：全波形反演梯度优化 Adam 参数优化

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秦南‒石臼坨凸起中生代伸展断层继承性及其对潜山形成的控制作用

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大地构造与成矿学 2025年第2期49卷 285-297页

作者：杨宇赵淑娟朱文森王晨杰张江涛戴黎明李法坤占华旺李金月李三忠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 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

为探明秦南‒石臼坨凸起区域中生代的构造演化,并为渤海海域潜山油气的勘探与开发提供理论支持,本文通过对研究区最新三维地震数据进行深入构造解析和对典型地震剖面进行平衡恢复,揭示研究区伸展断层的继承性活动及其对潜山的控制作用。... 详细信息

为探明秦南‒石臼坨凸起区域中生代的构造演化,并为渤海海域潜山油气的勘探与开发提供理论支持,本文通过对研究区最新三维地震数据进行深入构造解析和对典型地震剖面进行平衡恢复,揭示研究区伸展断层的继承性活动及其对潜山的控制作用。研究发现,印支期近SN向挤压形成NWW-近EW向的逆冲推覆断层,这些断层在燕山早期持续活动,并在燕山中期发生负反转。近SN向的伸展导致太古宇基底的裂离,以及石南凹陷、秦南凹陷和427凹陷的初始形成。以石东断裂为界,可以将研究区分为东西两侧,在印支期,西侧表现为叠瓦式逆冲,东侧则为对冲构造样式。在燕山中期,伸展断层的继承性活动导致西侧表现为向南的单向拆离,而东侧则是以428构造为界的反向拆离。

关键词：伸展拆离渤海海域中生代继承改造构造演化

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元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

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地学前缘 2024年第1期31卷 46-63页

作者：李三忠索艳慧戴黎明王亮亮姜兆霞曹现志苏国辉刘丽军周建平李玺瑶刘洁朱俊江乔璐璐王光增姜素华王秀娟刘琳管红香李晓辉胡军刘鹏刘泽董冬冬郭玲莉邹志辉董昊钟世华孙国正刘洋于胜尧吴立新邹卓延孙毅中国海洋大学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/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266100 青岛海洋地质研究所自然资源部水合物重点实验室山东青岛266237 伊利诺伊大学香槟分校美国厄班纳618205 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071 中国海洋大学深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心高等海洋研究所/物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100 崂山实验室山东青岛266237

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地... 详细信息

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

关键词：元地球真实地球虚拟地球数字地球数字孪生地球系统范式

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印度扇近海盆地碳酸盐岩台地沉积演化特征

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沉积学报 2025年第2期43卷 622-634页

作者：李森梁杰廖晶龚建明张银国陈建文孙晶王建强袁勇杨传胜李章鹏中国地质调查局青岛海洋地质研究所海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山实验室中国海洋大学海洋地球科学学院

【目的】印度扇近海盆地古新世—始新世时期位于赤道区域，发育大规模碳酸盐岩台地。然而，受限于二维地震资料品质与数量，碳酸盐岩台地沉积特征及演化尚不清晰，台地内部结构刻画不足，进一步制约了该区更加深入的油气勘探工作。【方... 详细信息

【目的】印度扇近海盆地古新世—始新世时期位于赤道区域，发育大规模碳酸盐岩台地。然而，受限于二维地震资料品质与数量，碳酸盐岩台地沉积特征及演化尚不清晰，台地内部结构刻画不足，进一步制约了该区更加深入的油气勘探工作。【方法】通过搜集以往及新采集二维地震、钻井资料，开展印度扇近海盆地古新统—始新统碳酸盐岩台地地震相识别，刻画不同时期台地内部平面及垂向展布特征，探讨台地沉积演化历史，总结影响台地发育的主控因素。【结果】基于地震资料系统分析，共识别出6种地震相类型，其中丘状或透镜状—中弱振幅—中低连续—中低频相对应于生物礁沉积相，具有较好储层物性。在地震相分析基础上，将研究区碳酸盐岩台地划分为4个沉积演化阶段，分为初始发育阶段、繁盛阶段、衰退阶段及淹没阶段。【结论】通过区域构造演化、海平面升降、古气候演变背景分析，结合碳酸盐岩台地时空分布特点，认为岩浆侵入形成先期古高地地形限制古新世—始新世时期碳酸盐岩台地的空间分布、形态、规模大小，海平面升降与古气候演变影响台地形态。研究为揭示区域海平面变化及驱动机制提供依据，对该地区开展油气勘探工作提供支撑。

关键词：印度扇近海盆地碳酸盐岩台地地震相分析沉积演化主控因素

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深度学习技术在地震储层预测中的应用及挑战

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 640-651页

作者：骆迪王宏斌蔡峰吴志强孙运宝李清中国地质调查局青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室山东青岛266237 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

传统地震储层预测技术已无法满足储层精细评价的需求,深度学习具有强大的特征提取和高维数据处理能力,近年来广泛应用于地震储层预测并取得了较好的效果。为此,本文深入讨论深度学习技术在地震储层预测中的应用、进展及它在实际工作中... 详细信息

传统地震储层预测技术已无法满足储层精细评价的需求,深度学习具有强大的特征提取和高维数据处理能力,近年来广泛应用于地震储层预测并取得了较好的效果。为此,本文深入讨论深度学习技术在地震储层预测中的应用、进展及它在实际工作中面临的挑战,并提出未来的发展方向。主要认识有:(1)在烃类定性检测方面,深度学习技术有助于综合利用多属性地震数据去提高效率和预测结果的准确率;在定量预测方面,深度学习技术可以更精准地逼近地震数据与目标之间复杂的非线性关系,实现储层的精细定量评价。(2)深度学习技术的应用面临的挑战主要是标签数据不足和样本不均衡等容易导致模型过拟合,泛化能力差;模型复杂,计算成本高;模型的“黑匣子”特征使预测结果缺乏物理可解释性;缺乏定性预测模型的评价标准和高精度的不确定性量化算法。(3)未来的研究方向应致力于克服数据可用性的不足和深度学习的局限性等,构建地球物理知识图谱,实现多源数据与知识的有效融合、共享,将深度学习与反馈强化学习等其他机器学习算法相结合,为油气勘探和开发提供更可靠的技术支撑。

关键词：地震储层预测深度学习地震反演地震烃类检测有监督学习无监督学习

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琼东南盆地天然气水合物与浅层气分布特征与潜力区

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地质学报 2024年第9期98卷 2630-2640页

作者：周吉林李丽霞朱振宇王秀娟靳佳澎王耀葵张正一海洋天然气水合物全国重点实验室北京100028 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山东青岛266100 中海油北京研究院北京100028 深海多学科交叉研究中心与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

南海北部天然气水合物勘探与钻探揭示天然气水合物与下伏浅层气具有复杂的共存关系,而天然气水合物与浅层气的共存区是未来非常规资源联合开发的目标。为查明琼东南盆地砂质储层高富集水合物与浅层气有利目标区,结合已有钻探结果及三维... 详细信息

南海北部天然气水合物勘探与钻探揭示天然气水合物与下伏浅层气具有复杂的共存关系,而天然气水合物与浅层气的共存区是未来非常规资源联合开发的目标。为查明琼东南盆地砂质储层高富集水合物与浅层气有利目标区,结合已有钻探结果及三维地震数据,通过频谱分解-RGB振幅属性融合刻画了砂质储层水合物与浅层气的空间分布特征。研究结果表明,第四纪以来块体搬运沉积体底界海底扇体为良好的富砂质储层,局部位置位于气烟囱构造顶部,受深部高通量流体运聚控制,为高富集水合物的主要目标区。研究区浅层气潜力区主要位于水道末端扇体和水道-天然堤沉积体系,多层浅层气在水合物层下方发育,浅层气藏为上方水合物提供充足的气源条件,同时浅层块体搬运沉积体与含水合物地层为浅层气发育提供良好盖层,因此,琼东南盆地存在水合物与浅层气共存的有利砂质储层勘探靶区。此外,受浅层块体搬运沉积体厚度影响,局部浅层气异常区位于水合物稳定带底界附近,有利于更大规模的水合物成藏,该目标具有良好的商业开发潜力。

关键词：天然气水合物浅层气砂层扇体琼东南盆地

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渤中凹陷中生界火山岩储层裂隙发育程度实验研究:以安山岩为例

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海洋地质与第四纪地质 2024年第1期44卷 130-142页

作者：陈欣郭玲莉陶圩吕春晓张家轩李三忠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青岛266237

渤海湾盆地中生界火山岩发育广泛,但含油气性横向变化较大,失利井较多,勘探风险大,了解火山岩潜山储层内部裂隙发育程度及规律可为中生界火山岩潜山勘探提供理论依据。本文选取中生界安山岩,开展不同构造环境下岩石微裂隙发育程度实验,... 详细信息

渤海湾盆地中生界火山岩发育广泛,但含油气性横向变化较大,失利井较多,勘探风险大,了解火山岩潜山储层内部裂隙发育程度及规律可为中生界火山岩潜山勘探提供理论依据。本文选取中生界安山岩,开展不同构造环境下岩石微裂隙发育程度实验,分析安山岩在不同应力状态下微裂隙发育规模、频率以及微裂隙空间分布,探讨张性和压性构造应力环境下中生界火山岩微裂隙发育能力及空间展布规律。实验结果表明:安山岩在压性和张性环境下均有微裂隙发育;安山岩在较低的压应力作用下产生大量微裂隙,微裂隙发育规模不随应力增大而升高,其原因可能是安山岩本身含有大量先存构造缝、溶蚀缝和溶蚀孔,受较小的应力后“再活化”产生微裂隙;结合渤中凹陷的构造演化过程,安山岩经历了燕山早期北东向压扭、中期伸展,燕山晚期右旋压扭及喜山期伸展,导致其内部裂隙较为发育,其运储能力提升,具备成为优质储层的基本条件。

关键词：火山岩安山岩微裂隙发育构造缝中生界渤中凹陷

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