基于纵横波保幅分离的粘弹介质弹性波正演模拟

地下介质往往表现为粘弹特性,研究基于粘弹假设的数值模拟方法对于正确认识地震波的传播规律和提高地震勘探精度具有重要意义。波动方程正演过程中纵横波的保幅解耦是研究准确的粘弹介质中地震波传播机理的前提,基于散度和旋度算子的纵横波解耦方法会使波场的相位和振幅产生畸变,且解耦后的波场在极性反转位置上无法与分离前混合波场各分量对应。在散度和旋度算子上再做一次梯度和旋度运算的波场分离方法虽然能够克服上述缺陷,但存在保幅性差等问题。本文从粘弹介质中的一阶速度-应力方程出发,推导了矢量纵横波分离的波数域表达式,结合有限差分思路给出了其在空间域的求解方法。本文方法利用纵横波的传播速度对现有的矢量波场分离方法进行振幅校正,并将校正结果分别作为纵波与横波对时间的二阶偏导,实现了粘弹介质中的纵横波分离。模型试算结果表明,本文方法能够克服现有方法的缺陷,获得更具保幅性的波场分离结果。     

2017年九寨沟MS7.0地震对周围地区的静态应力影响

基于九寨沟M_S7.0地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型，本文计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化、在周围地区产生的应力场和位移场和同震库仑应力变化对余震的触发.结果表明：（1）九寨沟地震造成虎牙断裂中段库仑破裂应力有较大增加，已经超过0.01 MPa的阈值，虎牙断裂北段、塔藏断裂中段和岷江断裂北段北部的库仑破裂应力有较大降低，因此尤其要注意虎牙断裂中段的危险性.（2）水平面应力场在该地震震中东西两侧增加（拉张），张应力起主要作用.在震中南北两侧降低（压缩），压应力起主要作用.从水平主压和主张应力方向来看，均呈现出条形磁铁的磁场形态.从剖面上的应力场来看，在上盘的面膨胀区域内，大部分点的主张应力方向与地表是垂直的，在其他区域内，主张应力和主压应力均以震中为中心，向外呈辐射状.（3）从地表水平位移场来看，震中东西两侧物质朝震中位置汇聚，南北两侧物质向外流出，在震中处的最大水平位移量达43 mm.从地表垂直位移场来看，震中南北两侧出现明显的隆升，隆升最大值达56.8 mm.震中东西两侧出现明显的沉降，沉降最大值达74.5 mm.从剖面的位移场来看，九寨沟地震为左旋走滑地震，且有一定的正断成分.由分析可以推测该断层破裂在大致22~26 km的深度上就截止了.并推测下盘物质运动的动力来自震源北东东方向（四川块体）深度在6~30 km的下盘下层物质，上盘物质运动的动力来自震源北西西方向（巴颜喀拉块体）深度在0~6 km的上盘上层物质.（4）通过计算不同深度上主震对余震的触发作用可知，主震后的最大余震受到了主震的触发作用，多数其他余震也受到主震的触发作用.主震的发生促使了库仑应力增加地区余震的发生，抑制了一部分库仑应力减少地区余震的发生.     

乌兰布和沙漠东北缘地温变化特征及其影响因子

基于内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站监测数据，分析2014年1—12月不同土层的地温数据及同期气象数据，进而阐明乌兰布和沙漠东北缘地温变化特征。结果表明：（1）乌兰布和沙漠地温及气温具有显著的日变化特征，气温最高值与最低值出现时刻相对巴丹吉林沙漠提前2 h，相对东部地区滞后1 h；地温与气温季节变化特征一致，各季节地温最值出现时刻相对气温滞后1 h；（2）地温变化速率随着土壤深度的增加而减小，在土壤深度达到70 cm以后，地温全年在0℃以上；低于0℃的5 cm地温持续时间约为4个月；（3）地温与空气温度、太阳辐射变化趋势一致，地温相对太阳辐射及气温明显滞后。相关分析与逐步回归表明，对地温变化起决定作用的环境因子为空气温度、蒸发量、太阳总辐射、风速、空气相对湿度、降水。     

基于地理国情普查与监测的富平县露天采掘场开发利用与发展研究

以陕西省富平县为研究区,基于2011、2013和2015年3期地理国情普查数据,采用现状分析、变化分析、区域差异分析和区位分析4种分析方法,以资源环境的可持续发展为立足点,研究近年来富平县露天采掘场的开发利用现状与发展,并提出了相应的建议,最后探讨了露天采掘场对经济效益的影响。结果表明:研究方法具有一定的参考指导价值,研究结果可为富平县露天采掘场的合理开采以及相关部门辅助决策提供科学依据和重要参考。     

青藏高原“亚东—东巧—葫芦湖”大陆裂谷带形成的深层动力过程

正确理解亚东—东巧—葫芦湖构造带的形成与属性对深化认识青藏高原的地壳形变、物质运动的行为与轨迹和深层动力过程极为重要.通过较系统的多元要素分析和研究发现：（1）基于壳、幔结构的空间展布特征表明，这是一条在EW向拉张力系作用下的陆内裂谷带；（2）强烈地震的活动与发生、大地热流异常值展布和地幔对流应力场研究证明，它是一条现今活动的大陆裂谷带；（3）该裂谷带的形成与演化乃地球内部物质与能量强烈交换的产物.     

大别山及其周边现今垂直形变研究

基于1980年、2005年和2015年3期区域精密水准网观测资料，利用线性动态平差模型计算获取大别山地区水准网长期垂直运动速度场图像。研究发现，淮河平原地表下沉较为严重，大别山呈现弱隆升趋势运动，长江谷地边缘地区较大别山区呈现明显的隆升运动。跨郯庐断裂带水准剖面结果显示，垂直运动与地形呈负相关和弱相关。     

滇西北地区近年来应力场的数值模拟研究

建立滇西北地区三维有限元地质模型，将2009~2016年GPS速度场数据作为数值模拟的位移边界条件，模拟获取该地区的构造应力场。结果表明，在楚雄至滇西北地区整体显示张性应力区；出现由“洱源鹤庆断裂-红河断裂-程海断裂”圈起的低值张性区，区域内部张性应力明显低于外部，这种张应力低值区尤其在区域四周断裂边界处，往往是地壳断裂活动的频发区；曲江断裂北端及元谋-绿汁江断裂南端出现张性应力集中区，是今后重点关注的断裂结点。     

硇洲岛岩礁带大型海藻固碳潜能

【目的】研究大型海藻固碳及氮磷吸收潜能。【方法】分析硇洲岛岩礁带19种生物量大于50 g·m~(-2)自然生长的大型海藻固碳量、生产力和TOC,对比分析岩礁带和距岩礁带4 km处海域海水中无机氮和无机磷含量。【结果】褐藻门有3种,生物量、固碳量和生产力最大,分别为20 498 g·m~(-2),550 762 g·a~(-1),2 466 g·m~(-2)·a~(-1);其次是红藻门有11种,生物量、固碳量和生产力分别为17 547 g·m~(-2),138 194 g·a~(-1),1 872 g·m~(-2)·a~(-1);绿藻门有5种,生物量、固碳量和生产力分别为3 064 g·m~(-2),4 827 g·a~(-1),158 g·m~(-2)·a~(-1)。受人类活动影响最小的博贺兰岛礁区域海藻生物量、固碳量和生产力均为最大。19种海藻中12种海藻TOC超过30%,分别为衫叶蕨藻Caulerpa taxifolia (M.Vahl) C. Agardh、囊状法囊藻Valonia utricularis(Roth)C. Ag.[Conterva utricularis]、网球藻Dictyosphaeria cavernosa(Forssk.) Boerg、珊瑚藻Corallina sp.、拟鸡毛菜Pterocladiella capillacea (Gmelin)Santelices et Hommersand、紫杉状海门冬Asparagopsis taxiformis (Delile)、茎刺藻Caulacanthus ustulatus (Mertens) Kütz、新角石藻Neogoniolithon sp.、叉节藻Amphiroa sp.、半叶马尾藻Sargassum hemiphyllum (Turn.) var. chinensis C. Ag.、囊藻Colpomenia sinuosa(Mert.exRoth)、羊栖菜Hizikiafusiforme(Harv.)Setch。岩礁带海水中的无机氮和无机磷含量分别在0.17～0.20mg·L~(-1)和0. 007～0. 018 mg·L~(-1)之间,距岩礁带断面4 km左右海域的4个相应站位IN和IP含量分别在0.18～0.22mg·L~(-1)和0.016～0.022mg·L~(-1)间,均略高于岩礁区相应站位。大型海藻的生物量与岩礁带无机氮和无机磷间Pearson相关系数分别为-0.248和-0.155。【结论】19种大型海藻在硇洲岛岩礁带海区生态环境下具有良好的生长适应性,固碳能力强,对氮磷具有吸收作用。     

空间波数混合域磁异常场积分解三维数值模拟

本文提出一种空间波数混合域磁异常场三维数值模拟方法.该方法利用磁位三维空间域积分为卷积的特点，沿水平方向进行二维傅里叶变换，把空间域磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的垂向一维积分问题.保留垂向为空间域，优势之一在于便于浅层单元剖分可适当加密，随着深度增加，单元剖分适当稀疏，可以准确模拟任意复杂地形和磁性体的磁异常，兼顾了计算精度与计算效率；优势之二在于一维积分垂向可离散为多个单元积分之和，每个单元采用二次形函数表征磁化强度，可得出单元积分的解析表达式，计算精度高、效率高.该方法充分利用一维形函数积分的高效和高精度、快速傅里叶变换的高效性及算法高度并行性，实现了磁异常场高效、高精度的数值模拟.设计棱柱体模型，将模型解析解与空间波数混合域法的数值解对比，结果表明该方法计算精度高、效率高.设计了组合棱柱体复杂模型，对比分析了标准FFT扩边法与Gauss-FFT法的计算精度与计算效率，总结了标准FFT的扩边系数选取策略.针对任意复杂地形条件下的磁异常模拟问题，本文提出一种适用于起伏地形条件下的磁异常场快速计算方法，并对其有效性进行了验证.