重磁反演的拟人工神经网络BP算法及其应用

将神经网络反推算法（ＢＰ算法）引入重、磁场反演，建立了基于神经网络原理描述反演过程的模型，并在通用数字计算机上实现了一种拟ＢＰ算法，实践表明，拟ＢＰ算法作重磁资料反演，具有快速，大维数，容错能力强和便于充分利用已知信息等特点，用ＢＰ算法对湘南地区作重磁参数反演，给出了本区的磁性，密度三维分布特征，进而对本区地壳结构和地质构造得出了新的认识，取得较好效果，神经网络算法的引入，可能带来地球物理场反演方法的革新。     

三维时间域激发极化法探测试验研究

本文介绍采用我国自主研制的“大深度三维电磁探测系统”在甘肃柳园花牛山铅锌矿开展的三维时间域激发极化法探测试验研究成果。文章对比了单一方向供电与多方向供电探测结果,并对成果进行了地质解译。研究显示：垂直主构造供电三维数据反演结果较为可信,多方向供电数据联合反演有利于提高探测结果的可靠性;利用三维时间域激发极化法探测结果建立三维电性结构模型,对解构地下三维地质结构效果明显;异常与以往地球物理资料及地质资料吻合。根据试验结果弄清了矿体的容矿层位、矿体与地层的关系,可为深部地质结构推断与矿产资源评价提供依据。     

利用整体最小二乘反演地壳应变参数

对地壳应变参数的反演可以确定地壳的应变积累,理解地壳的真实运动状况,传统的地壳应变参数反演都是基于最小二乘,而最小二乘只考虑系数矩阵误差的影响,基于此,将整体最小二乘引入到地壳应变参数反演中,通过分析地壳应变模型中自变量和因变量的误差状况来确定地壳应变参数的随机模型,通过实例分析验证了基于整体最小二乘的地壳应变参数反演结果精度最高。证实了该方法在研究地壳应变参数中的可行性。     

高磁三维反演在格尔木市那陵郭勒河西铁多金属矿区的应用

青海省格尔木市那陵郭勒河西铁多金属矿区地处柴达木盆地西南缘半干旱荒漠化草原区,第四纪分布广,厚度大,高精度磁测是本区主要的找矿方法之一。磁法勘探中对磁异常的定量解释主要有二维反演和三维反演。三维反演是基于计算机技术的发展而被采用的一种定量解释方法。本文利用三维反演方法对本地区磁测资料进行解释及资料分析,说明三维反演在本地区磁测资料解释及指导找矿方面有很大的优势。     

青藏高原东南缘存在连通的下地壳流吗?

利用国家数字地震台网的137个固定台站以及332个ChinArray流动台站的数据,基于背景噪声和远震面波成像方法,共同约束瑞利面波相速度,并通过非线性方法(马尔科夫链蒙特卡洛方法)反演青藏高原东南缘的地壳三维剪切波速度结构。反演结果表明,青藏高原东南缘存在大范围连通的下地壳流,表现为下地壳存在连通的波速小于3.55km/s的近水平的剪切波低速区,且与地表地形有很好的对应关系。推断青藏高原东南缘存在3支连通的地壳流,第一支位于攀枝花一带以西,第二支位于攀枝花一带以东,第三支位于攀枝花一带的下地壳。来自青藏高原的下地壳流受到四川块体坚硬下地壳的阻挡而转向,通过峨眉山一带向南流动,与第三支通过峨眉山大火成岩省(ELIP)内带(攀枝花一带)向南流动的下地壳流一起,改造了峨眉山大火成岩省中带南部的下地壳,并使地壳增厚。推断青藏高原东南缘连通的下地壳流的南端目前大约在北纬24°附近,并将随着时间的推移向南迁移,即通过下地壳流导致该地区地壳增厚的范围也随时间的推移向南扩展。     

三维时间域激发极化法探测花牛山铅锌矿的试验研究

采用中国自主研制的"大深度三维电磁探测系统"在甘肃柳园花牛山铅锌矿开展的三维时间域激发极化法探测试验研究成果。对比了单一方向供电与多方向供电探测结果,并对成果进行了地质解译。研究显示:垂直主构造供电三维数据反演结果较为可信,多方向供电数据联合反演有利于提高探测结果的可靠性;利用三维时间域激发极化法探测结果建立三维电性结构模型,对解构地下三维地质结构效果明显;异常与地球物理扫面测量成果及地质资料吻合。根据试验结果弄清了矿体的容矿层位、矿体与地层的关系,可为深部地质结构推断与矿产资源评价提供依据。     

青藏高原地形扩展力以及下地壳对上地壳的拖曳力的遗传有限单元法反演

利用震源机制解等资料 ,运用伪三维遗传有限单元法反演了青藏高原 (72°— 10 5°E ,2 5°—4 1°N)受到的边界作用、地形扩展力以及该地区底部所受的剪切作用力。对高原地形扩展力的反演方法进行了分析 ,获得了稳定的反演结果。结果显示 ,印度洋板块的挤压碰撞对青藏高原应力场起着决定性作用 ,高原东部下地壳对上地壳的拖曳和高原边缘处的地形扩展力也有显著影响 ,高原北部的塔里木盆地和柴达木盆地所在区域的上地壳底部未发现有显著效果的拖曳力。从应力场反演的模型位移与GPS实测的现今位移资料也大体吻合 ,不仅反映结果有合理的物理意义 ,也说明现今地壳运动与较长期的地质活动有一定的继承关系。     

五台地体的成矿特征

从区域成矿背景分析入手,综合重、磁物探资料、地体地质特征对比,结合三维地壳速度结构探讨其成矿机理,阐明了五台地体仍是山西晋北地区新一轮的普查找矿最有望的载体。     

双基地雷达合成风场仿真与莫兰蒂台风的风场试验

双(多)基地多普勒天气雷达适于构建局域探测网,对于需进行气象保障的局部区域的对流性降水探测尤为重要。利用双(多)基地多普勒雷达网监测其强降水以及风场结构,通过风场反演了解其风场结构,能够更好地认识中小尺度天气的演变机理,改进短临预报。研究了双基地雷达的合成风场反演方法,通过仿真试验,可获得大气的辐合辐散、旋转以及上升或下沉等三维风场特征。借助福建厦门和泉州的两部多普勒天气雷达的实测资料,构成仿真的双基地雷达探测,分析了"莫兰蒂"台风的降水强度与径向风场回波特征,并反演了二维和三维的合成风场。结果表明,双基地雷达的合成风场方法,可以有效地反演台风的二维和三维风场,为监测台风的精细结构和演变提供了丰富信息。     

三维表层模型层析反演并行化软件设计与研究

三维表层模型层析反演是一种高精度反演表层任意介质速度结构的有效方法,但大量的正、反演,需要高性能计算的支持.作者基于三维表层模型层析反演的并行性分析,研究了一套并行算法,提出了一种利用命名管道机制的动态负载均衡新方法,并在分布式共享存储并行系统上实现了软件设计,显著地提高了计算效率,整套并行算法在三维表层模型层析反演中获得了有效的应用.     

龙门山逆冲构造带大地电磁测深初步成果

通过对穿过龙门山逆冲构造带中段松潘一中江大地电磁观测资料的处理和反演解释,揭示了松潘-甘孜褶皱带、龙门山及川西前陆盆地30 km深度的地壳电性结构,发现龙门山-松潘地壳15～20 km深部存在西倾连续的壳内商导层,大地电磁测深结果明显显示龙门山深部逆冲推覆构造特征.龙门山深部电性结构初步研究,对于分析其与相邻构造单元的关系,研究青藏高原东缘陆内造山带深部地球动力学过程都具有重要理论意义.     

利用H-Kappa方法反演中国地区台站下地壳厚度

近年来,接收函数已经成为一种重要的计算地壳厚度的方法,它是利用直达P波和Moho面转换S波震相的到时和振幅差来反演计算地壳的厚度和速度结构的.本文在传统的接收函数基础上,采用了多次反射波能量扫描求极大值和波形叠加反演的方法(H-Kappa方法).该方法虽然需要较大的数据量,且要求数据的覆盖范围大,但具有能够同时快速准确地计算出地壳厚度H和Kappa值的突出优点.本文计算了中国国家台网记录到的大量震中距满足30°～90°、震级在5.5～7.0的远震P波的接收函数,从中挑选出了2 233个信噪比较高、震相清晰的接收函数进行H-Kappa方法反演.结果表明中国东部台站下方的地壳厚度为33～36 km, 中部地区的地壳厚度为38～45 km, 而青藏高原地区台站下方的地壳厚度则高达73 km左右.总体上看,青藏高原地区的地壳厚度最大,天山、准格尔盆地、内蒙古大部地区次之,中国华南沿海一带地壳厚度更小,呈现出地壳厚度自西到东逐渐减薄的规律.     

面波波形反演中的模拟退火法

采用求解非线性全局优化问题的模拟退火法作为反演手段 ,对面波波形进行反演 ,研究青藏高原地壳上地幔速度结构。通过青藏高原的面波波形振幅谱显示出在周期为 2 0 s和4 0 s时存在两个极小值 ,这可能是由地壳中存在低速层引起的。面波波形反演得到的速度模型也证实了青藏高原在 2 0 km深度左右普遍存在低速层 ;喜马拉雅山造山带在 6 0 km深度附近也存在一低速层。壳内低速层是青藏高原变形及隆升过程最重要的动力学边界条件之一     

利用strata反演波阻抗

本文对嫩江松花江地区的三维地震资料进行处理,结合该地区基础地质资料、钻井资料以及测井资料,利用strata软件进行反演,得出波阻抗剖面,从而预测该地区的含油砂体分布。反演结果可以看出反演剖面层次特征清楚,横向变化比较合理,基本能反映地震资料的横向变化特征,可以满足储层研究的对比追踪要求。     

基于波阻抗反演的煤层预测方法

本文利用济宁二号煤矿的一块三维地震工区内的资料为依托,经过地层对比、层位标定与解释、测井数据标准化、地震地质建模、稀疏脉冲波阻抗反演等处理进行了宽带约束波阻抗反演,从而达到了综合应用地质、测井、地震资料对煤层进行精细描述的目的。     

地震反演中的三维复杂约束模型

地震反演中约束信息模型的建立,特别是多井、断裂发育区的三维复杂约束模型的建立,是地震波阻抗约束反演中的关键技术环节,对反演质量有着重要影响。运用地震、地质综合分析方法,系统地研究了测井资料垂向井孔轨迹约束、地质层位横向控制约束、断块约束、地层沉积模式和接触关系约束等三维约束模型的关键要素。在三维复杂构造和沉积框架关系建立、约束信息三维空间内插外推以及二次修正方法研究的基础上,建立了包括逆断层在内的复杂断裂约束模型以及河道、盐丘(或礁体)和地层缺失等地层沉积模型。通过对胜利油田牛庄地区三维复杂区块实际约束模型的建立和反演,证明了该方法行之有效,大大提高了反演结果的精度,取得了良好的应用效果。     

VVP三维风场反演方法研究

在研究了现有气象雷达三维风场反演的VVP方法的基础上,提出了一种新的基于三维风场均匀分布假设的三维风场VVP反演算法.采用提出的算法,进行了模拟风场和雷达实测风场的反演实验.按照实验结果进行了反演误差分析.理论和实验结果证明采用风场均匀分 布假设的VVP方法,反演的三维风场与雷达实测的三维风场比较吻合.     

地震反演中的三维复杂约束模型

地震反演中约束信息模型的建立,特别是多井、断裂发育区的三维复杂约束模型的建立,是地震波阻抗约束反演中的关键技术环节,对反演质量有着重要影响。运用地震、地质综合分析方法,系统地研究了测井资料垂向井孔轨迹约束、地质层位横向控制约束、断块约束、地层沉积模式和接触关系约束等三维约束模型的关键要素。在三维复杂构造和沉积框架关系建立、约束信息三维空间内插外推以及二次修正方法研究的基础上,建立了包括逆断层在内的复杂断裂约束模型以及河道、盐丘(或礁体)和地层缺失等地层沉积模型。通过对胜利油田牛庄地区三维复杂区块实际约束模型的建立和反演,证明了该方法行之有效,大大提高了反演结果的精度,取得了良好的应用效果。     

VTI介质三维VSP多波联合叠前AVA岩性参数反演方法及应用

三维三分量(3D 3C) VSP属于地下地震勘探方法,三维三分量VSP地震资料合有深度和丰富的地层岩性信息,有地面地震不可比拟的优势.为了发挥和应用三维三分量VSP资料的优势,提高油气勘探的成功率,需要反演出准确的岩性及弹性参数,用于精确预测储层、识别流体性质.以各向异性介质(VTI)弹性波传播理论为基础,研究多波精确振幅特征方程(AVA),并在此基础上建立了三维各向异性介质VSP多波联合叠前AVA反演岩性参数理论和方法.该方法利用对3D 3C VSP资料处理的NMO道集,直接反演地层纵波速度、横波速度、密度及2个各向异性系数,在此基础上可进一步计算得到地层的弹性参数,这些参数对岩性及流体识别有重要作用.这套纵横波联合叠前反演方法适应直井及斜井3D 3C VSP资料,并经实际斜井3D 3C VSP资料处理,得到了与实际储层吻合的反演结果,证明了该方法的正确性和有效性.     

地震面波层析技术及其应用

该文讨论了用地震面波频散反演S波三维速度结构的层析成像问题。给出一种Tarantola-Backus两步反演法。在反演中引入新的先验协方差函数,使得沿大圆路径积分较为容易;在正演中采用一种改进的Wiggins方法,使其精度高、实用性增强,并讨论了方法应用中的数据收集、反演方法参数选择等问题。最后给出青藏高原及其邻区的S波速度结构反演结果。