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格陵兰岛冰盖消融时空特征(2003~2015年)及其对海平面上升的贡献

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地球科学 2021年第2期46卷 743-758页

作者：彭桢燃胡正旺王林松陈超付争妍中国地质大学地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

研究格陵兰冰盖(GrIS)质量变化异常速率可以帮助了解异常气候事件驱动海平面变化的机制.聚焦于2010~2012年GrIS质量变化的异常速率,及其对海平面指纹(SLF)和相对海平面(RSL)变化的贡献.通过联合2003~2015年GRACE月重力场数据和表面质量... 详细信息

研究格陵兰冰盖(GrIS)质量变化异常速率可以帮助了解异常气候事件驱动海平面变化的机制.聚焦于2010~2012年GrIS质量变化的异常速率,及其对海平面指纹(SLF)和相对海平面(RSL)变化的贡献.通过联合2003~2015年GRACE月重力场数据和表面质量平衡(SMB)数据,采用mascon拟合法及网格尺度因子恢复泄漏,获得了6个流域的质量变化时空分布.基于海平面变化方程(SLE)并考虑负荷自吸引效应估算了SLF的空间分布.结果表明,2003~2015年间GrIS总质量变化速率分别为-288±7 Gt/a及-275±1 Gt/a;而在2010~2012年间速率相应地增加至-456±30 Gt/a及-464±38 Gt/a,该时期格陵兰西北海岸及东南沿海地区呈现出大量冰盖融化,其对海平面的贡献变化呈现倒"V"型(即先升后降),而全球平均海平面变化呈现出明显的正"V"型(即先降后升).另外,GrIS融化对海平面的贡献约为31%,造成全球平均RSL增加了0.07 cm/a,而对斯堪的纳维亚及北欧地区的RSL贡献为-0.6 cm/a,GrIS融化造成的远海地区RSL上升速率比全球平均RSL速率高近30%.

关键词： GRACE 表面质量平衡格陵兰岛冰盖异常融化海平面指纹海洋水文学

基于并行回火技术优化的大地电磁数据贝叶斯变维反演

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石油地球物理勘探 2016年第6期51卷 1212-1218,1053页

作者：尹彬胡祥云中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

传统的梯度类线性化反演方法虽然广泛应用于大地电磁数据的处理,但此类方法存在结果依赖初始模型、无法对解进行不确定性分析等问题。为了解决上述问题,基于随机反演理论,将反演参数看成随机变量,利用贝叶斯变维反演方法对一维大地电磁... 详细信息

传统的梯度类线性化反演方法虽然广泛应用于大地电磁数据的处理,但此类方法存在结果依赖初始模型、无法对解进行不确定性分析等问题。为了解决上述问题,基于随机反演理论,将反演参数看成随机变量,利用贝叶斯变维反演方法对一维大地电磁数据进行反演,获得了解的后验分布,并给出了解的不确定性分析;为了加速反演收敛,引入并行回火技术,同时运行不同温度的马尔科夫链,使采样过程可以在不同温度的马尔科夫链之间进行交换;最后对含噪的理论模型进行反演,并与传统贝叶斯变维方法进行对比,验证了并行回火技术对算法的改进是有效的。

关键词：大地电磁非线性贝叶斯变维反演并行回火

瑞雷波有限差分数值模拟中不同自由表面边界条件的对比

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石油地球物理勘探 2017年第6期52卷 1156-1169页

作者：袁士川宋先海蔡伟胡莹鲁鹏中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

自由表面边界条件是决定瑞雷波数值模拟效果的关键因素。本文基于标准交错网格高阶有限差分法,在二维各向同性弹性介质背景下,针对应力镜像法(SIM)、改进应力镜像法(MSIM)、横向各向同性介质替换法(MS)和声学—弹性边界近似法(AEA)等四... 详细信息

自由表面边界条件是决定瑞雷波数值模拟效果的关键因素。本文基于标准交错网格高阶有限差分法,在二维各向同性弹性介质背景下,针对应力镜像法(SIM)、改进应力镜像法(MSIM)、横向各向同性介质替换法(MS)和声学—弹性边界近似法(AEA)等四种最具代表性的自由表面边界条件进行了数值模拟,并在均匀半空间模型中从波场快照、波形曲线和频散曲线三个角度进行了对比分析。在相同条件下,上述四种方法均能生成符合勘探地球物理规律的波场快照,各自对应的数值解与解析解的拟合误差都随网格剖分精度的提高而减小,SIM和AEA数值模拟的稳定性和精度都明显高于MSIM和MS。基于层状介质模型的进一步研究表明:对于简单模型,SIM和AEA都能得到比MSIM和MS更高精度的数值模拟结果;对于复杂模型,AEA的精度最高,是最适合瑞雷波数值模拟的自由表面边界条件。

关键词：瑞雷波有限差分模拟自由表面边界条件应力镜像法声学—弹性边界近似法

Landslide monitoring in southwestern China via time-lapse electrical resistivity tomography

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Applied Geophysics 2016年第1期13卷 1-12,217页

作者：徐冬胡祥云单春玲李睿恒中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074

The dynamic monitoring of landslides in engineering geology has focused on the correlation among landslide stability,rainwater infiltration,and subsurface ***,the understanding of this complicated correlation is still poor and ***,in this study,we investigated a typical landslide in southwestern China via time-lapse electrical resistivity tomography（TLERT） in November 2013 and August *** studied landslide mechanisms based on the spatiotemporal characteristics of surface water infiltration and flow within the landslide *** with borehole data,inverted resistivity models accurately defined the interface between Quaternary sediments and *** flow pathways attributed to fracture zones and fissures were also *** addition,we found that surface water permeates through these pathways into the slipping mass and drains away as fissure water in the fractured bedrock,probably causing the weakly weathered layer to gradually soften and erode,eventually leading to a ***,TLERT dynamic monitoring can provide precursory information of critical sliding and can be used in landslide stability analysis and prediction.

关键词： time-lapse electrical resistivity tomography landslide hydrogeophysics monitoring preferential flow

XGBoost算法在致密砂岩气储层测井解释中的应用

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石油地球物理勘探 2019年第2期54卷 447-455,I0011页

作者：闫星宇顾汉明肖逸飞任浩倪俊中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

传统单一模型的机器学习方法用于致密砂岩气储层测井解释时存在多解性,为此,将XGBoost算法应用于致密砂岩气储层测井解释。基于A工区测井解释资料,以不同种类的测井资料作为输入变量,通过XGBoost算法建立回归预测模型,预测该区孔隙度与... 详细信息

传统单一模型的机器学习方法用于致密砂岩气储层测井解释时存在多解性,为此,将XGBoost算法应用于致密砂岩气储层测井解释。基于A工区测井解释资料,以不同种类的测井资料作为输入变量,通过XGBoost算法建立回归预测模型,预测该区孔隙度与渗透率参数,并探讨了XGBoost算法中各类参数的优化。以准确率指标为评价标准,通过XGBoost算法建立的分类预测模型对该区储层类型进行预测,同时与随机森林方法和支持向量机算法进行比较,XGBoost算法的预测效果较好。结果表明XGBoost算法能准确地预测孔隙度、渗透率并对该工区致密砂岩气层进行有效识别。

关键词：致密砂岩气储层机器学习 XGBoost算法测井解释

川滇地区岩石圈温度、化学组分结构研究及对岩石圈减薄过程的认识

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地球物理学报 2023年第12期66卷 4987-5004页

作者：周万里单斌熊熊肖阳中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074

川滇地区地处中国大陆西南,对其岩石圈结构的研究是认识该地区构造演化过程的基础.由于不同研究方法存在各自的局限性,导致其所获得的岩石圈结构和可能的构造演化过程仍存在争议.岩石圈温度、化学组分结构是深入认识这些争议性问题的基... 详细信息

川滇地区地处中国大陆西南,对其岩石圈结构的研究是认识该地区构造演化过程的基础.由于不同研究方法存在各自的局限性,导致其所获得的岩石圈结构和可能的构造演化过程仍存在争议.岩石圈温度、化学组分结构是深入认识这些争议性问题的基础.本文基于热动力学模拟和概率密度反演的方法,联合瑞雷面波相速度频散曲线、大地水准面高、地形和地表热流等观测资料,反演了川滇地区岩石圈的温度、化学组分结构.结果表明,川滇地区岩石圈呈现南薄北厚的趋势,其中印支块体岩石圈较薄,为60~80 km,相对起伏较小;川滇菱形块体、江南造山带西缘岩石圈自南(~80 km)向北(~200 km)递增;松潘甘孜块体保持较厚的岩石圈根(~240 km).印支块体与江南造山带西缘岩石圈地幔以过渡型和难熔型的橄榄岩为主,仍存在部分古老难熔的岩石圈地幔物质;而川滇菱形块体内部为饱满型岩石圈地幔,表明古老、难熔的岩石圈地幔被新的地幔物质所取代.根据现今川滇地区岩石圈温度、化学组分结构,我们推测川滇地区南部的印支块体受印度板块与亚欧板块南北向碰撞的影响,导致该区域岩石圈增厚,并发生以拆沉作用为主的减薄过程,但岩石圈地幔仍以古老难熔的地幔物质为主;拆沉作用所导致的热地幔物质上涌使得川滇菱形块体古老难熔的岩石圈地幔物质由南往北逐渐为新的地幔物质所取代,形成了现今饱满型岩石圈地幔,热侵蚀作用在川滇菱形块体岩石圈减薄过程中占主导地位.

关键词：川滇地区岩石圈温度结构岩石圈化学组分结构岩石圈减薄机制

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倾角域逆时偏移绕射波成像方法

石油地球物理勘探 2020年第3期55卷 591-598,471页

作者：汪天池刘少勇顾汉明唐永杰严哲中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

地下缝洞型储层及非规则矿体的地震响应表现为绕射波,在成像域倾角道集中进行反射波压制,有利于这些目标体绕射波成像。利用逆时偏移(Reverse Time Migration,RTM)和Kirchhoff积分偏移分别进行倾角道集的提取,在倾角域分析两种典型成像... 详细信息

地下缝洞型储层及非规则矿体的地震响应表现为绕射波,在成像域倾角道集中进行反射波压制,有利于这些目标体绕射波成像。利用逆时偏移(Reverse Time Migration,RTM)和Kirchhoff积分偏移分别进行倾角道集的提取,在倾角域分析两种典型成像方法对绕射波的成像能力。研究表明,在倾角域RTM比Kirchhoff积分偏移算子具有更强的反射波聚焦能力,有利于成像过程中对反射波的压制。具体而言,采用波印廷矢量方法在RTM过程中进行倾角道集输出;在RTM提取的倾角道集中反射波能量聚焦为孤立的"噪点",绕射波则表现为一条拉平的直线。基于两者形态的差异,在倾角域进行中值滤波能有效分离绕射波与反射波,进而实现RTM绕射波成像。数值实验结果验证了文中方法的正确性和有效性。

关键词：绕射波成像逆时偏移倾角道集中值滤波

基于数字岩石物理的深层缝洞型碳酸盐岩储层地震弹性特征表征

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 716-726页

作者：李海英刘军龚伟朱津琬聂俊光朱伟赵峦啸耿建华中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100

塔里木盆地的深层缝洞型碳酸盐岩储层油气资源潜力巨大,但钻遇该类储层时频频发生漏失和放空现象,很难获取岩芯和准确的测井数据对其地震岩石物理响应特征进行表征.本文以塔里木顺北地区实际的钻井、成像测井和录井资料为基础构建了典... 详细信息

塔里木盆地的深层缝洞型碳酸盐岩储层油气资源潜力巨大,但钻遇该类储层时频频发生漏失和放空现象,很难获取岩芯和准确的测井数据对其地震岩石物理响应特征进行表征.本文以塔里木顺北地区实际的钻井、成像测井和录井资料为基础构建了典型的缝洞储集体数字岩石模型,并利用静力学模拟方法对其弹性波速度与溶洞孔隙度、裂隙密度的关系进行了研究.数字岩石物理模拟结果显示,溶洞储集体相较于围岩的纵波速度有明显的下降,但由于溶洞本身具有较强的刚度系数,因而纵横波速度对溶洞内充填物的多少和溶洞孔隙度的改变并不敏感.由于裂隙的较低刚度系数,因而缝洞碳酸盐岩储层的纵横波速度随着基岩中裂隙密度的增加呈现近似线性下降的趋势.而在测井尺度上,弹性波速度对于溶洞内部充填物多少和孔隙度的变化具有一定的敏感度.基于数字岩石物理模拟构建了深层缝洞储层的弹性特征与孔隙度变化的岩石物理模板,为塔里木深部岩溶储层的定量地震解释提供了岩石物理指导.

关键词：深层碳酸盐岩缝洞数字岩石物理弹性特征

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TI介质带限射线束传播及偏移方法

石油地球物理勘探 2018年第2期53卷 297-303,310页

作者：韩冰凯顾汉明刘少勇中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

地震数据是典型的带限信号,这限制了传统高频射线理论在其偏移处理中的应用。本文构建了一种适用于横向各向同性(TI)介质的带限射线束传播算子,并应用于射线束偏移。在局部平面波近似下构建了带限射线追踪算法,并将该算法扩展到TI介质... 详细信息

地震数据是典型的带限信号,这限制了传统高频射线理论在其偏移处理中的应用。本文构建了一种适用于横向各向同性(TI)介质的带限射线束传播算子,并应用于射线束偏移。在局部平面波近似下构建了带限射线追踪算法,并将该算法扩展到TI介质。在带限中心射线基础上引入旁轴近似展开,构建适用于TI介质的带限射线束传播算子,将该带限射线束传播算子应用于各向异性介质射线束偏移。该传播算子在保持射线类方法高效灵活优点的基础上,兼具波动类波传播算子能够描述带限波场传播的特性。数值实验表明,各向异性带限射线束改善了盐丘等复杂构造与各向异性区域的照明,提高了偏移成像剖面和角度域共成像点道集的质量。

关键词：带限射线追踪局部平面波射线束偏移 TI介质