科研产出
Gakkel洋中脊基底隆起的非对称地壳结构
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：超慢速扩张的北冰洋Gakkel洋中脊具有六个沿扩张方向的线性基底隆起(本文编号为A—F).这些线性基底隆起在中轴两侧的地球物理场和地壳结构呈现不同程度的非对称性.本文利用Gakkel洋中脊的地形、空间重力异常(FAA)和航空磁力数据,计算了它的扩张速率、剩余地幔布格重力异常(RMBA)、地壳厚度和非均衡地形.根据中轴两侧地形和地壳厚度的对称关系,我们将六个基底隆起分为对称型和非对称型两种类型.整体上,B、D和F区基底隆起在中轴两侧的地形和地壳厚度的非对称幅值(两侧差值的绝对值)较小,其中地形的非对称幅值分别为～157m、～125m、～208m,地壳厚度的非对称幅值分别为～1km、～0.06km、～0.3km;而A、C和E区的非对称幅值较大,其中地形的非对称幅值分别为～510m、～410m、～673m,地壳厚度的非对称幅值分别为～2km、～2.5km、～1.1km.我们因此推断B、D和F区具有相对对称的地壳结构,而A、C和E区具有非对称的地壳结构.根据A、C和E区中轴两侧非均衡地形的对称关系和非对称地形的补偿状态,推测A区的非对称性可能是由岩浆分配不均所导致;而C区和E区的非对称性可能是由构造断层作用使断层下盘向上抬升变薄所导致.我们进一步推测洋中脊走向的改变可能使得构造作用更易集中于基底隆起的一侧.
关键词： Gakkel洋中脊 基底隆起 非对称性 地壳厚度 非均衡地形
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基于OBS数据的南黄海沉积地层速度结构特征
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：南黄海盆地是在前古生代变质基底及中-古生代海相沉积基底之上发育起来的中-新生代陆相叠合盆地.本文基于南黄海深部地学探测的主动源地震数据(OBS2013测线),通过多尺度层析成像方法利用初至波走时反演得到测线下方沉积层的纵波速度结构,结合多道地震、重、磁等资料,综合分析南黄海盆地北部沉积地层的特征.结果表明,OBS2013测线下方的地层纵、横向上有多个速度分界面,纵向上以印支面为界,下部挤压与上部伸展地层速度分别呈现高、低速特征;横向上表现为众多断裂,断裂控制了盆地发育,个别断裂发生走滑.断裂将速度剖面划分为四个纵波低速区和五个高速区,6km深度以内纵波速度的低值区(<4.5km·s-1)是中-新生代沉积地层;而高值区(>5km·s-1)归属于不同的形成机制:北部高速区对应千里岩隆起区的变质岩,中部高速区是被挤压的海相沉积地层,南部高速区属于中部隆起,为埋藏较浅、但厚度较大的中、古生代海相地层,部分位置可能含有火成岩.北部坳陷的中、南部区域,在陆相中-新生代沉积盆地之下的海相地层中发育砂岩,该区域(埋深不超过6km)的砂岩沉积分布于约2km厚度的地层中.
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现代黄河三角洲沉积物磁性地层年代框架及环境磁学研究
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：本文对黄河三角洲Z07孔沉积物进行了系统的磁性地层学和环境磁学研究.通过结合沉积速率和古地磁长期变化数据,我们为该孔建立了较为精确可信的年代框架(1999-03—2006-06A.D.).环境磁学结果表明黄河三角洲沉积物与中国黄土的磁学特征相似,主要载磁矿物为单畴(SD)磁铁矿,超顺磁颗粒(SP)含量也较高.整体上,该孔沉积物磁学参数的变化主要受粒度和含量控制.岩芯磁性参数在2003年前后发生了系统变化.我们认为,黄河自2002年起进行调水调沙工程,黄河下游河道冲刷加剧,形成新的物质来源,河流输入的沉积物粒度变粗,输沙量增加,这一新的物质来源是造成Z07钻孔磁性参数发生显著变化的主因.
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碳酸盐(岩)的稀土元素特征及其古环境指示意义
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：稀土元素主要通过交代碳酸盐矿物的Ca~(2+0进入碳酸盐格架,所以沉积碳酸盐(岩)的稀土元素特征能够很好的指示沉积流体来源和古环境。常用的稀土元素指标包括稀土元素总量(ΣREE)、稀土元素配分型式、以及La、Ce、Eu、Gd和Y等元素的异常指数。碳酸盐(岩)的稀土元素含量可能受到硅酸盐矿物、Fe-Mn氧化物/氢氧化物和磷酸盐等非碳酸盐组分以及成岩蚀变作用的影响。因此,在分析过程中,我们只有排除这些影响因素,才能用碳酸盐(岩)的稀土元素指标来探讨流体来源和古环境。这要求我们采集新鲜剖面上的样品,并用适当浓度的弱酸进行分步溶样,提取适当的组分,避免样品中的非碳酸盐组分干扰原始沉积组分的稀土元素特征。不同的沉积水体和沉积相下形成的碳酸盐(岩)具有不同的稀土元素特征:从太古宙到全新世的海相碳酸盐(岩)记录了LREE亏损、La正异常和高Y/Ho值的稀土元素特征;海底孔隙水的稀土元素特征则受氧化-还原条件、离子络合形式、孔隙流体来源的制约;热液流体具有LREE富集、Eu正异常的稀土元素特征;河水和湖泊有相对平坦的稀土元素特征。因此,碳酸盐(岩)的稀土元素特征具有重要的古环境指示意义。
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辽东鞍山地区太古代构造样式及其数值模拟
《岩石学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：太古宙地壳的构造样式一直是地学界研究的热点问题之一,存在着垂向构造和水平构造两大不同的构造演化认识。位于华北克拉通东缘的辽东鞍山地区广泛出露太古宙TTG岩系、绿片岩相变质的基性-中酸性火山碎屑岩、硅铁质沉积建造构成了典型的太古宙花岗-绿岩带。此外,花岗-绿岩带内丰富的构造变形记录,为探讨早期地壳构造演化提供了重要的线索。详细的野外宏观构造解析表明,鞍山东部白家坟、齐大山地区TTG岩系与(含铁)绿岩接触部位发育了陡倾滑韧性剪切带,代表了新太古宙地壳的垂向"穹脊构造"样式。基于I2VIS有限元差分方法模拟结果表明,鞍山地区花岗-绿岩带垂向构造成因应受控于新太古代末期大规模的岩浆活动造成的TTG上地壳岩石活化,粘度降低,密度变小,(含铁)绿岩建造与TTG岩石的密度差引起的拗沉作用。同时数值模拟结果显示太古代垂向拗沉构造体制很可能是地球演化早期的一种壳-幔物质交换循环的重要机制。
关键词： 华北克拉通东北缘 花岗-绿岩带 太古代构造 拗沉作用 数值模拟
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基于一阶弹性波方程的能量互相关成像条件
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：基于地震波场能量构建的能量互相关成像条件,具有易实现、物理意义明确及背向散射压制效果明显等优势.但是,目前构建的能量互相关成像条件仅适用于二阶弹性波方程,难以直接应用于一阶弹性波方程.为此,本文针对一阶弹性波方程,基于能量守恒定理及能量密度,构建以速度-应力为参数的能量范数以表征弹性波场能量,将速度-应力能量范数拓展为能量内积以提取弹性波场反射能量.震源端与检波端的基矢量正方向保持一致的基础上,构建得到可有效压制背向散射的弹性波能量成像条件.数值模拟结果表明:该成像条件可以得到背向散射压制、振幅有效保持的能量成像结果.
关键词： 弹性波逆时偏移 一阶弹性波方程 能量互相关成像条件 背向散射
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干贝水分检测的建模及分级方法
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：高光谱成像已被应用于建立干贝水分含量预测模型,其模型性能受样本划分方法及建模方法影响。样本划分方法决定着所选样本是否具有代表性,而建模方法决定着如何利用样本建立模型,但样本划分方法与建模方法的内在联系却鲜有研究报道。在方法优选上,将样本划分方法与建模方法进行组合,探究不同方法组合对干贝水分含量预测模型性能的影响,对干贝水分检测建模及分级方法的优选具有重要意义,同时也能为其他样本的光谱建模提供参考。采集380～1 030nm波段下270个干贝样本的高光谱图像,提取干贝样本的光谱数据,通过RS,KS,SPXY和CG四种常用的方法划分样本,并以PLSR和LS-SVM两种常用的建模方法建立多个干贝水分含量预测模型,计算和比较各模型的性能指标。结果表明:PLSR模型使用RS法划分干贝水分含量样本最为适宜(其RPD为4.079 6),LS-SVM模型使用SPXY划分法最为适宜(其RPD为4.175 6),划分样本方法的优劣与建模方法有关,其优选需要结合特定的建模方法进行。在常用的四种样本划分方法和两种建模方法中,采用SPXY法划分干贝水分含量样本并结合LS-SVM法建模的效果和精度最好。
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基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法及其在广角OBS折射波增强中的应用
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：广角地震的远偏移距折射初至含有地下深层的信息,提高远偏移距折射波信噪比能够有效提高初至拾取精度,对于深部结构的层析速度建模十分有利.超虚折射干涉法基于干涉原理对远道折射波进行增强,它在炮点和检波点都非常密集的情况下效果较好.然而,在应用于台站间距较大且环境噪声较强的广角海底地震仪(OBS)观测时,该方法对折射波的增强能力不足,而且容易产生虚假波形,造成增强后的折射波信噪比仍然较低.针对这种情况,本文提出基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法,通过叠加相邻虚拟道来提高远道与近道互相关的准确度,以达到稳定增强远道折射波信噪比的目的.理论实验和实际资料测试均显示,基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法在台站间距较大和信噪比较低的情况下能够准确构建虚拟道,且增强后的波形同相轴连续程度和信噪比均较高,有利于拾取高精度的折射初至到时.本文方法也可用于增强陆上炮间距较大的广角地震数据折射波.
关键词： 超虚折射干涉法 广角OBS 折射波 相邻虚拟道叠加 远偏移距
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南海北缘古近纪裂陷结构时空差异及控制因素——以珠江口盆地为例
《中国矿业大学学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为加深南海北缘地区新生代盆地复杂裂陷结构的认识,以珠江口盆地为例,利用丰富的二维、三维地震资料,针对古近纪裂陷结构的发育及演化特征进行了研究.通过地震剖面构造与地层的精细解析以及断裂活动速率计算等手段,解剖了珠江口盆地内主干断裂体系和凹陷结构的发育特征,分析了断裂体系的演化规律及沉积中心的变迁过程,进而结合前人的研究成果,对裂陷演化及转型机制进行了探讨,认为基底结构和区域应力场共同作用导致珠江口盆地古近纪裂陷结构存在明显的时空差异.研究结果表明:珠江口盆地古近纪裂陷期发育了以NE,NEE,近EW和NWW走向为主的主干断裂体系.空间上,受控于复杂的先存断裂、基底岩性和初始岩石圈结构,盆地自西向东控盆断裂走向发生由NE向→NEE向→近EW向的转变,由北向南盆地结构由狭长型窄地堑、半地堑向宽缓型地堑、半地堑转变;时间上,受控于周缘板块调整事件及其引起的深部地幔活动,由早到晚盆地的同沉积主干断裂优势方向由NNE和NEE向往近EW和NWW向转变,沉积中心整体向东、向南迁移.
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