基于正交匹配追踪的声层析方法

声速剖面的变化会对声传播产生较大的影响，经验正交函数模型经常用来实现对声速剖面数据的简化描述。然而在内波、湍流等海水不均匀性存在时，这种正则化操作会造成声速重构精度的大幅降低。本文利用字典学习生成声速剖面的非正交原子，在稀疏编码时采用正交匹配追踪（OMP，Orthogonal Matching Pursuit）算法，更新字典则使用KSVD （Kernel Singular Value Decomposition）的字典更新算法。由于字典学习不需要强制使用正交条件，对于训练数据更加灵活，从而可以使用少数的原子组合达到更高的重构精度。利用一次浅海声学实验多次测量的声速剖面研究了海水声速剖面的经验正交函数表示和字典学习，研究表明：相比于正交函数表示，学习字典可以利用少数原子（甚至一个原子）更好的解释声速剖面扰动。字典学习可以提高声速剖面的稀疏性，从而提高声速剖面的反演精度。     

利用海洋重力场变化分析洋底板块运动

洋底板块运动是地球动力学和全球变化研究的重要内容.本文根据质量迁移与地球外部重力场变化的对应关系,利用不同时期测高资料推算的1995—2019全球海洋重力场变化结果,反演分析全球洋底板块运动特征.研究表明,板块汇聚边界、板块内无震海岭、海山群、断裂带等区域重力异常变化显著,而在板块离散边界无明显变化趋势;西南印度洋中脊、大西洋中脊、中印度洋中脊等地区重力异常垂直梯度变化显著,且在西太平洋俯冲带、部分海岭区域也存在明显变化,其空间分布与地形基本吻合.海洋重力场变化整体上准确反映了全球洋底板块构造运动.相较于重力异常变化反演结果,重力垂直梯度的变化能够更为准确地反映洋底板块运动特征,特别是在洋中脊区域,扩张速率越小,垂直重力梯度变化越显著.此外,详细讨论了测高海洋重力场不确定因素对洋底板块运动分析结果的影响,海面坡度改正是主要因素之一.     

塔中奥陶系鹰山组海相碳酸盐岩成岩及充填特征

塔里木盆地塔中区块奥陶系碳酸盐岩是近年来塔里木油田上产的重点区域,鹰山组储层油气富集,但勘探实践发现,鹰山组缝洞型碳酸盐岩储层充填严重,部分井钻遇充填缝洞导致开发效果较差。因此对于鹰山组储层充填特征及测井显示高自然伽马段分析研究,对寻找有利产层、指导勘探开发有重要意义。通过岩芯观察及薄片鉴定对岩溶缝洞充填物进行了分析,主要包括化学充填物、机械充填物及混合充填物三类;利用方解石碳氧同位素特征划分了海水成岩环境、埋藏成岩环境、淡水成岩环境、高温热液环境四种不同充填环境。对高GR段充填物成分、充填环境及泥岩来源进行分析,认为高GR段主要岩性为钙质泥砂岩、砂砾岩。其中颗粒物主要为大小不一泥微晶或砂屑灰岩屑,杂基为粘土矿物,钙质胶结。通过以上研究建立了高GR段成因机制及缝洞充填模式,认为岩溶作用和后期的差异性充填作用共同控制了高GR段的发育。研究成果可为岩溶缝洞储层充填机理和后期勘探提供依据。     

偃龙煤田偏桥-龙门西矿区地下水径流模式研究

基于矿区地质概况,利用地下水流动系统的径流分析观点,界定出矿区的水文地质边界;分析主要含水层、构造对矿区水文地质条件的影响;通过地下水径流模式的分析,提出矿区的3类径流分区并做出定义,并依此提出矿区的防治水建议。     

四川省白玉县呷村-有热矿区成矿流体地球化学

四川省白玉县呷村银多金属矿床是我国著名的VMS型矿床之一,该矿床由西矿带热液流体补给通道相的脉状-网脉状矿化系统和东矿带的海底盆(洼)地卤水池喷气-化学沉积系统组成。有热矿床紧邻呷村矿床的南部,实质上是呷村矿带(体)的自然南延部分,具有相同的地质背景和成矿环境。本文分别对呷村西矿带、东矿带以及有热矿床进行了主成矿期石英的流体包裹体测试和氢、氧同位素分析以及硫化物的硫同位素分析。显微测温结果显示,呷村矿床从西矿带到东矿带,即由深部向浅部表现为成矿温度下降(258.0～209.8℃),流体的盐度略变小(4.42%～4.18%NaCleqv),而流体的密度增大(0.816～0.894g/cm3),并且有热矿床成矿流体特征(平均成矿温度为244.3℃;平均盐度为4.71%NaCleqv;平均密度为0.841g/cm3)与呷村西矿带流体特征更类似。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O、CO2、N2以及CH4。氢、氧同位素研究显示,成矿流体为海水和岩浆水的混合流体。硫同位素分析结果表明,呷村西矿带(δ34S平均值为-3.65‰)与呷村东矿带的硫(δ34S平均值为-0.68‰)和有热矿床(δ34S平均值为-3.74‰)的硫都由深部岩浆提供,并且有热矿床与呷村西矿带的硫同位素特征更类似。成矿流体物理化学特征和同位素示踪结果表明,有热矿床目前已知矿体可与呷村西矿带对比,暗示可能存在尚未发现的类似呷村东矿带的富矿体。呷村-有热矿区的成矿机制为:在海水对流的成矿模式下,由岩浆水和海水混合而成的成矿流体,携带来自岩浆来源的成矿物质,自下而上向上运移和循环,在热液补给通道和海底发生淀积作用,形成脉状-网脉状矿体和块状矿体。     

全球海底地形精细建模进展与发展趋势

精细的海底地形模型在海底板块构造运动、水下载体航行保障、海洋资源勘探等方面具有重要作用。回顾国内外海底地形探测技术和模型构建的发展,讨论当前全球海底地形精细建模的研究现状和面临的主要挑战,总结今后全球海底地形精细建模的发展趋势,认为基于卫星测高技术的海洋重力场反演仍是未来全球海底地形精细建模的主要技术手段,并且新体制测高卫星如双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)二维海面高测量任务将为进一步提升海洋重力场以及海底地形模型精度提供数据源,结合地形复杂度优化海底地形反演理论方法有望带来理论创新,探索人工智能技术用于海底地形精细建模值得关注。     

基于遥感数据和表层声速的全海深声速剖面反演

海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性,近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归（single Empirical Orthogonal Function regression,sEOF-r）方法通过建立声速剖面的经验正交系数与海面遥感数据之间的线性回归关系来反演声速剖面。但是,海洋是一个复杂的动力系统,声速与海面遥感数据并不是简单的线性关系,因此,本文基于Argo历史网格数据,通过自组织映射（Self-Organizing Map,SOM）生成海平面高度异常（Sea Level Anomaly,SLA）、海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）等海表遥感数据以及表层声速仪测量的表层声速与声速剖面异常之间的非线性映射;然后利用近实时的海表遥感数据和表层声速反演三维海洋声速场。声速剖面反演的结果表明,在多源信息融合的优势下,本文方法的反演性能最稳定且精度最高,声速剖面的平均反演精度比经典sEOF-r方法提高约2 m/s,比未考虑表层声速的经典SOM方法提高约1 m/s。     

孟津县小麦冻害与气象要素调查分析

孟津县2004～2005年冬季持续低温和春季寒流,使小麦遭受冬、春季双重冻害.通过调查小麦冻害苗情,结合气象要素资料分析,找出了小麦冻害的主要影响因素,并制定出消除或减缓冻害的技术措施.