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地球物理学进展 2022年第5期37卷 2010-2023页

作者：彭冬冬李振春孙小东王伟奇中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266500 深层油气重点实验室青岛266500 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与检测技术功能实验室青岛266071

在油气地震勘探中,速度分析是关键的地震数据处理步骤.但是在传统地震处理中,人工速度分析效率低、耗费时长且人为因素影响大.随着对油气资源的需求日益增加,人工速度分析已经不能满足当前生产的需要.目前,各种人工智能方法已经应用于... 详细信息

在油气地震勘探中,速度分析是关键的地震数据处理步骤.但是在传统地震处理中,人工速度分析效率低、耗费时长且人为因素影响大.随着对油气资源的需求日益增加,人工速度分析已经不能满足当前生产的需要.目前,各种人工智能方法已经应用于地震速度分析的研究之中.本文分析了主流的人工智能速度分析方法的原理和应用效果,有普通神经网络方法,卷积神经网络方法,递归神经网络方法,卷积和递归组合网络方法,聚类机器学习方法.根据各种方法的表现,最后对人工智能速度分析方法做了总结以及进一步的展望.

关键词：人工智能机器学习深度学习速度分析卷积神经网络递归神经网络聚类

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中国重点潮间带沉积柱砷和汞的环境本底值构建及污染评价

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岩矿测试 2022年第5期41卷 857-866页

作者：蔡壮侯国华高茂生中国地质大学(武汉)海洋学院湖北武汉430000 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266000 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266000

潮间带沉积物中砷、汞污染会导致该区域的动植物中砷、汞含量超标,严重影响当地植被的生态环境,进一步影响人类的生存安全,因此研究潮间带沉积物中砷、汞含量变化和空间分布具有重要的现实意义。本文选择大辽河口、苏北盐城浅滩、闽江... 详细信息

潮间带沉积物中砷、汞污染会导致该区域的动植物中砷、汞含量超标,严重影响当地植被的生态环境,进一步影响人类的生存安全,因此研究潮间带沉积物中砷、汞含量变化和空间分布具有重要的现实意义。本文选择大辽河口、苏北盐城浅滩、闽江口和珠江口4个潮间带为研究区,对沉积物砷、汞元素含量进行调查与对比研究,为潮间带沉积物砷、汞污染情况提供基础资料。利用原子荧光光谱法测定了研究区沉积物中砷、汞元素含量,选取铁元素作为归一化元素,建立了不同潮间带沉积物砷、汞元素的环境背景值。统计结果表明:砷、汞含量最大值均出现珠江口,分别为42.90mg/kg和0.287mg/kg,大于第一类《海洋沉积物质量标准》中砷的20.0mg/kg标准值和汞的0.2mg/kg标准值。本文采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区砷、汞污染状况进行评价。在砷含量背景值中:珠江口最大值为19.19mg/kg,苏北盐城浅滩为11.02 mg/kg,大辽河口为6.42mg/kg,闽江口最小值为2.90mg/kg;在汞含量背景值中:珠江口最大值为0.08mg/kg,其余三个河口均较小,大辽河口为0.03mg/kg,盐城浅滩为0.02mg/kg,闽江口为0.02mg/kg;砷、汞元素本底值最大值均出现在珠江口,最小值位于闽江口;砷元素在4个潮间带沉积物中均属于无污染情况和轻微的潜在生态危害,汞元素在珠江口为中等潜在生态危害,在其他3个潮间带沉积物中为轻微污染或者无污染情况。研究区中4个潮间带沉积物中砷、汞含量呈“南方高,北方低”的分布特征。闽江口和珠江口潮间带沉积物中砷、汞元素含量受人类工农业活动影响较大,因此造成了砷、汞含量呈现“南高北低”的分布特征,且珠江口的砷、汞污染情况较其他潮间带更为严重,亟需加强控制其污染趋势。

关键词：潮间带沉积物重金属背景值污染评价原子荧光光谱法

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大洋转换断层系统:岩石圈结构、构造及动力学机制

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中国科学:地球科学 2025年

作者：张帆林间李三忠索艳慧周鹏程罗怡鸣查财财张旭博中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南方科技大学海洋科学与工程系南方科技大学海洋高等研究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中国海洋大学海洋地球科学学院崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

大洋转换断层是三类板块边界之一,为地球内部物质和能量循环提供重要通道,对理解全球板块构造具有重要意义.近年来,对大洋转换断层的研究取得了显著进展,包括形态结构、地壳增生模式、应力应变状态、脆韧性变形构造、断层地震分段性和... 详细信息

大洋转换断层是三类板块边界之一,为地球内部物质和能量循环提供重要通道,对理解全球板块构造具有重要意义.近年来,对大洋转换断层的研究取得了显著进展,包括形态结构、地壳增生模式、应力应变状态、脆韧性变形构造、断层地震分段性和对称性等.岩浆与构造的综合效应共同塑造了转换断层的形态结构:扩张速率与板块年龄差异反映了转换断层系统的热结构特征,进而影响岩浆作用的强弱;而岩石圈应力状态与板块运动控制着构造与断层的形成.三维动力学模型揭示了洋中脊岩浆活动增强破坏了断层的稳定性,导致转换断层的动态演化.此外,转换断层地震活动的最大深度受控于岩石圈热结构,对刻画断层摩擦性质和了解地震活动规律至关重要.基于近期综合研究成果,本文综述了大洋转换断层的构造特征、三维形态结构与岩石圈热结构,探讨其岩浆-构造协同演化与地球动力学机制等重要科学问题.未来,综合高精度观测和理论模拟研究,将有助于加深理解转换断层的深部过程与成因机制,为完善全球板块构造理论提供重要科学依据.

关键词：洋中脊转换断层动力学岩浆供给热演化数值模拟

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原特提斯和古特提斯碰撞岩浆和斑岩成矿：以东昆仑祁漫塔格地区为例

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地质通报 2025年

作者：钟世华李三忠丰成友汤贺军张勇何书跃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海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中国地质调查局中国地质科学院青海省第三地质勘查院

特提斯是显生宙期间位于北方劳亚大陆和南方冈瓦纳大陆之间的巨型海洋，分为原特提斯、古特提斯和新特提斯，分别大致对应于早古生代、晚古生代和中生代期间的大洋。近些年来的研究表明，新特提斯洋闭合后形成的（后）碰撞花岗岩类普遍... 详细信息

特提斯是显生宙期间位于北方劳亚大陆和南方冈瓦纳大陆之间的巨型海洋，分为原特提斯、古特提斯和新特提斯，分别大致对应于早古生代、晚古生代和中生代期间的大洋。近些年来的研究表明，新特提斯洋闭合后形成的（后）碰撞花岗岩类普遍具有高氧逸度和富水的特征，使得这些地区形成了许多大型-超大型斑岩铜矿。然而，关于原特提斯和古特提斯斑岩铜矿的成矿潜力，特别是这两个古大洋闭合后的（后）碰撞阶段是否也具备类似潜力，尚未进行系统研究。东昆仑祁漫塔格地区位于青藏高原北部，不但广泛出露早古生代-中生代不同时期的花岗岩类，同时发育许多斑岩-矽卡岩矿床，记录了原、古特提斯从俯冲到闭合阶段的构造演化和成矿历史，成为研究原特提斯和古特提斯斑岩成矿作用的天然实验室和绝佳场所。本文综述了东昆仑祁漫塔格地区以往报道的花岗岩类年龄和地球化学资料，着重讨论了与斑岩-矽卡岩矿床有关的花岗岩类特征，目的在于揭示原特提斯和古特提斯斑岩成矿规律，服务新一轮找矿突破战略行动。东昆仑祁漫塔格地区花岗岩类主要集中出现于两个时期，即435～370Ma和245～196Ma，分别形成于原特提斯洋和古特提斯洋闭合后的碰撞阶段，而与大洋俯冲有关的花岗岩类出露很少。两期碰撞花岗岩类具有类似的地球化学特征，主要落入高钾钙碱性和钾玄岩系列范围内，属于偏铝质-弱过铝质岩石，亏损Na和Ta，并且岩浆源区表现出壳幔混合特征。综合前人研究成果，本文提出原、古特提斯经历了类似的演化过程：（1）俯冲阶段，原、古特提斯洋壳均以平板俯冲的形式向陆块俯冲，抑制了弧岩浆作用，导致东昆仑祁漫塔格地区弧花岗岩类不发育；（2）碰撞阶段，俯冲板片裂离导致软流圈上涌，形成了大规模的壳幔混合成因的碰撞花岗岩类。不过，与新特提斯碰撞花岗岩类相比，原特提斯和古特提斯碰撞花岗岩类普遍具有较低的氧逸度和水含量。这些特征可能解释为何青藏高原北部没有发现大型-超大型斑岩铜矿床。尽管如此，青藏高原北部矽卡岩铜多金属矿床找矿潜力巨大，应该作为未来找矿的主攻类型和方向。

关键词：原特提斯古特提斯斑岩系统青海祁漫塔格

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基于自适应损失均衡梯度增强的物理信息神经网络微地震定位

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石油地球物理勘探 2025年第3期 618-630页

作者：潘登唐杰范忠豪产嘉怡彭婧妍中国石油大学(华东)地球科学与技术学院海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

微地震定位是微地震监测任务中的主要挑战，有助于分析水力压裂的效果。物理信息神经网络（PINN）可实现微地震定位，但PINN中多损失项的权衡对网络的训练起着重要作用。为此，文中提出了一种基于自适应损失均衡梯度增强的物理信息神经... 详细信息

微地震定位是微地震监测任务中的主要挑战，有助于分析水力压裂的效果。物理信息神经网络（PINN）可实现微地震定位，但PINN中多损失项的权衡对网络的训练起着重要作用。为此，文中提出了一种基于自适应损失均衡梯度增强的物理信息神经网络的微地震定位方法。首先结合相对到时与程函方程的残差来形成组合损失函数；其次通过自适应项自动更新损失权重，同时加入梯度信息来增强网络；最后利用网络训练获得整个计算域的旅行时分布，并通过最小旅行时预测震源位置。测试结果表明，该方法能够提高网络的训练稳定性和预测精度并获得较好的微地震定位效果。

关键词：微地震物理信息神经网络相对到时程函方程自适应损失均衡梯度增强

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台风“灿鸿”对长江口外海域悬浮体分布的影响

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海洋与湖沼 2022年第6期53卷 1322-1337页

作者：龙小志王珍岩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 中国科学院大学北京100049 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266071 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

台风作为事件性的强动力因素,其对河口海域沉积环境的影响目前研究较少,开展典型台风事件对长江口外海域悬浮体分布的影响研究对于深入理解长江径流挟带陆源物质向东海陆架扩散机制等具有重要意义。利用2015年09号台风“灿鸿”过境前后... 详细信息

台风作为事件性的强动力因素,其对河口海域沉积环境的影响目前研究较少,开展典型台风事件对长江口外海域悬浮体分布的影响研究对于深入理解长江径流挟带陆源物质向东海陆架扩散机制等具有重要意义。利用2015年09号台风“灿鸿”过境前后长江口外海域现场调查数据,分析台风前后长江口外水体结构和悬浮体粒度分布变化,结合同期环境观测数据与开源数据,阐明台风对河口外海域悬浮体分布的影响机制。结果表明:长江口外海域悬浮体中细颗粒组分(≤128μm)主要为无机矿物颗粒,而粗颗粒组分(>128μm)主要是生源有机颗粒。生源有机粗颗粒主要分布于中上层水体,而无机细颗粒主要分布于底层水体,使得长江口外海域悬浮体平均粒径分布呈双层结构。台风前后悬浮体粒度分布变化反映了台风对长江口外海域物理和生物过程的双重影响,其中物理过程主要影响无机细颗粒分布变化,生物过程主要影响有机粗颗粒。台风期间强烈的偏北风使得长江冲淡水在口门外海域由东北输运转为往东输运,与长江冲淡水输运方向一致的表层无机细颗粒在台风后输运方向同样往东。另外,台风作用在河口区产生的下降流将12250-4站位底部再悬浮的泥质沉积物向东搬运至12300-4站,导致12300-4站底层悬浮体浓度增加、粒度变细。台风过境还造成长江口外海域初级生产力提高,而浮游植物生长对悬浮体中有机粗颗粒的形成有促进作用,使得口门外海域上层水体中有机粗颗粒体积浓度升高。长江口外海域由于台风过境导致悬浮体中无机细颗粒和生源有机颗粒含量均增加,使得其平均粒径整体变化不大。

关键词：台风悬浮体粒度体积浓度长江口外

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各向异性介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状与展望

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石油物探 2021年第2期60卷 210-223页

作者：何兵寿高琨鹏徐国浩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266071

基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性... 详细信息

基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状,重点分析了弹性波延拓和纵、横波成像中各个环节的实现思路与存在的主要问题,在此基础上探讨了该领域未来的研究方向。TI介质中弹性波方程逆时偏移领域重点技术主要包括:三分量地震数据之间的频谱一致性处理技术、各向异性随机边界构建技术、各向异性逆时偏移的噪声压制技术、数据驱动的TI介质中的纵、横波解耦技术、更准确的纵、横波传播方向求取技术和横波三叉区的处理与成像技术等。

关键词：各向异性 TI介质弹性波方程多波多分量地震勘探逆时偏移波场重构纵、横波分离成像条件坡印廷矢量

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九州-帕劳海脊中段及两侧盆地构造沉积特征及俯冲起始:多道反射地震综合研究

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 187-198页

作者：侯方辉秦轲陆凯赵京涛李攀峰孟祥君黄威胡刚孙军龚小晗中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 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青岛266237 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083

九州-帕劳海脊及两侧的盆地是研究边缘海形成演化和板块俯冲起始机制的理想区域。利用最新采集的深反射地震数据并结合钻孔数据,研究了九州-帕劳海脊及其东西两侧盆地的构造沉积特征及地壳结构,探讨了西菲律宾海的起源及沿古伊豆-博宁-... 详细信息

九州-帕劳海脊及两侧的盆地是研究边缘海形成演化和板块俯冲起始机制的理想区域。利用最新采集的深反射地震数据并结合钻孔数据,研究了九州-帕劳海脊及其东西两侧盆地的构造沉积特征及地壳结构,探讨了西菲律宾海的起源及沿古伊豆-博宁-马里亚纳弧的俯冲起始机制。地震剖面和钻孔岩心揭示西菲律宾海盆发育上、下两套不同来源的沉积物盖层,其中下部地层厚度差别大,多为火山物质,来源于九州-帕劳海脊的岛弧火山作用,表现为向海脊方向的持续增厚,靠近海脊的山脚下发育火山碎屑岩裙;上部地层厚度较为稳定,为一套大洋的深水细粒沉积物。西菲律宾海盆和帕里西维拉海盆的地壳厚度约为6~8 km,接近全球平均洋壳厚度;西菲律宾海盆的莫霍面呈宽缓的褶皱状,与沉积物之下的洋壳基底基本同步起伏。西菲律宾海盆在中生代可能位于南半球澳大利亚的北缘,是在陆缘弧(包含部分大陆碎片)的基础上,因古近纪弧间伸展和海底扩张而逐步发展起来的。西菲律宾海盆的地震剖面和钻井均揭示了始新世时期的构造挤压事件,沿古伊豆-博宁-马里亚纳弧的俯冲起始可能是印亚碰撞的远场效应引起的诱导俯冲,俯冲过程伴随着侧向传播和持续的挤压应力场,直到约30 Ma开始岛弧裂离。该研究对揭示东南亚板块构造演化过程和板块俯冲起始机制具有一定的理论意义。

关键词：构造沉积特征俯冲起始反射地震剖面九州-帕劳海脊菲律宾海

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LSTM神经网络在地震资料初至拾取中的应用

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第2期52卷 87-93页

作者：李林伟彭崯童思友王忠成尚新民赵胜天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 中国石化胜利油田物探研究院山东东营257022

本文引入RNN的升级算法LSTM神经网络技术,建立了一套海量数据、高精度的自动拾取地震资料初至流程。相比于其他神经网络方法,LSTM神经网络能够提取数据的时序特征,加强学习初至前噪音时序特征,从而提高初至拾取的精度,为地震资料的初至... 详细信息

本文引入RNN的升级算法LSTM神经网络技术,建立了一套海量数据、高精度的自动拾取地震资料初至流程。相比于其他神经网络方法,LSTM神经网络能够提取数据的时序特征,加强学习初至前噪音时序特征,从而提高初至拾取的精度,为地震资料的初至拾取提供一套新的思路。首先设计样本制作过程并建立、训练模型,通过模拟资料验证方法的有效性,应用于胜利油田浅海与西部山地地震勘探资料的初至拾取,取得理想效果,证明LSTM神经网络初至拾取具有较高的精度与适用性。

关键词：地震资料处理初至拾取长短时记忆神经网络机器学习自动化

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含烃流体与方解石的相互作用模拟实验及其地质意义

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中国科学：地球科学 2022年第4期52卷 714-731页

作者：靳子濠远光辉操应长刘可禹王艳忠孙建业郝锡荦周玲魏亦晗吴姝琪中国石油大学(华东)深层油气重点实验室青岛266580 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266071 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266071

深层-超深层含油气盆地埋藏演化过程中,含烃流体与储层间的相互作用深刻影响着油气和储层的质量演化,仍是需要进一步研究的科学问题.文章以烷烃-水溶液-方解石体系为例,应用熔融石英毛细管实验技术和光谱分析技术,结合扫描电镜观察等分... 详细信息

深层-超深层含油气盆地埋藏演化过程中,含烃流体与储层间的相互作用深刻影响着油气和储层的质量演化,仍是需要进一步研究的科学问题.文章以烷烃-水溶液-方解石体系为例,应用熔融石英毛细管实验技术和光谱分析技术,结合扫描电镜观察等分析手段,探讨了高温条件下,有水体系和无水体系中方解石与烃类间相互作用过程与机理.结果表明,体系中有水存在时,将发生广泛的有机-无机相互作用,且不同的无机组分对烃类裂解有不同的影响.蒸馏水能够促进自由基热裂解和水氧化反应,生成更多的低分子量烃类、二氧化碳以及羧酸等有机酸,并抑制自由基铰链反应,生成较少高分子烃类;氯化钙盐水中,由于自由基的生成受到高浓度钙离子的抑制,烃类气体产量较蒸馏水体系低.方解石在不同流体环境中的表面反应性不同,决定着其对烃类裂解的不同催化效果.在烷烃-无水体系中,方解石能够促进生成更多裂解气和高分子量烃类,而在烷烃-有水体系中,方解石既能促进生成裂解气也能抑制高分子量烃类的生成,并与有机酸发生表面反应,导致方解石的溶解.因此,深层油气藏埋藏演化过程中,有机-无机作用除受温度压力控制外,还将受到地层水丰度、类型、矿化度和矿物等多因素的共同控制,并导致烃类裂解和储集性能的差异演化.

关键词：含烃流体方解石有机-无机相互作用熔融石英毛细管表面反应

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