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应用地球物理（英文版）
应用地球物理（英文版）

范伟粹

季刊

1672-7975

cgsbull@china.com

010-84288401 64266649

100013

北京市和平里邮局76号信箱

应用地球物理（英文版）/Journal Applied GeophysicsCSCD北大核心SCI
查看更多>>APPLIED GEOPHYSICS（应用地球物理）（ISSN 1672-7975；CN 11-5212/O）是由中国地球物理学会主办的一份综合性应用地球物理专业英文版定期期刊，于2004年7月正式创刊。本刊逢3月、6月、9月、12月发行。 英文版《应用地球物理》于2007年被SCI-E收录, 成为一份具有国际影响的应用地球物理专业杂志。本刊发表的论文国际浏览量与下载量自2007年来连续三年均以翻一番速度递增。2010年ISI Journal Citation Report首次公布本刊影响因子，2009年度本刊获得影响因子为0.457。 英文版《应用地球物理》杂志报道应用地球物理学在能源、资源、环境、灾害、工程、信息、军事、探测等方面有创新性、高水平的科研成果与前沿性研究，实际应用中的重大突破以及相关边缘学科进展，特别关注应用地球物理学科的最新成就和发展，包括新思想、新理论、和新方法；地球物理勘探实例剖析；交叉学科的综合应用。倡导学科渗透、技术综合；突出创新、讲求实效；注重成果并及时跟踪前沿技术研究信息
正式出版
收录年代

    海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法

    刘道理杨学奇邹雅铭刘徐敏...
    1-12页
    查看更多>>摘要：由于受勘探成本和作业效率的影响,海上油气勘探地震数据主要以拖缆采集为主.海上拖缆采集的地震数据方位角较窄,在后续利用方位各向异性进行裂缝性储层预测中存在较大困难.为了解决上述难题,本文针对常规海上窄方位拖缆数据,建立了一套基于叠前成像处理和叠前各向异性反演的裂缝预测方法及技术流程,包括局部角度域偏移成像方法和基于HTI模型Rüger近似公式的叠前各向异性反演方法.首先,采用局部角度域全方位偏移成像方法对窄方位拖缆地震数据进行叠前成像处理,获得具有方位信息的叠前道集数据.然后,利用叠前各向异性参数反演方法实现储层裂缝发育强度的预测.最后,将本文提出的方法及技术流程应用到南海北部深水区潜山油气藏的裂缝性储层描述中.实际工区裂缝预测结果验证了方法技术在海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测中的可行性和有效性.文中提出的针对海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法及技术流程可以在类似工区的裂缝性储层描述中进行推广应用.

    拖缆数据窄方位局部角度域裂缝预测各向异性反演

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    基于Scholte波频散特性的深海海底横波速度反演

    于鹏飞江佳萌耿建华张宝金...
    13-30页
    查看更多>>摘要：深海环境下海水的声波速度是非匀速的,变速的海水会影响海底Scholte波的频散特性,为了提高利用Scholte波频散特性反演海底横波速度的精度,需建立速度连续变化的水平分层海水-分层海底(HLSLS)模型.本文基于波动理论推导HLSLS模型Scholte波频散方程和振幅深度方程.然后,基于南海海水声速剖面和实际海底弹性介质参数,分析深海环境海水速度变化对Scholte波频散特性的影响.最后,将方法用于南海深水OBS地震数据反演得到一条二维海底横波速度剖面,反演结果很好的指示了海底天然气水合物储层的分布.结果表明:深海环境下,利用海底OBS数据中的Scholte波反演海底浅层横波速度结构是可行的,南海实际深水OBS数据应用进一步验证了方法的准确性和实用性.

    Scholte波频散特性变速海水OBS横波速度反演

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    基于三维曲面Spline模型研究中国不同地区的磁场分布

    冯彦黄娅李翊君张晋源...
    31-40页
    查看更多>>摘要：利用地面台站以及子午工程测点,CHAMP卫星实测数据,建立了中国地区主磁场的三维曲面Spline(3DSS)模型.基于该模型进行了我国的高原地区(青藏高原28°N-38°N,78°E-102°E)、平原地区(长江中下游平原27°N-34°N,111°E-122°E)以及海洋地区(东海和南海部分区域16°N-30°N,123°E-136°E)的磁场模拟.分别基于高原及平原的实测数据建立了各自的3DSS模型.另外分别建立了对应的二维Taylor(2DTY)、三维Taylor多项式(3DTY)模型以比较验证.建模时考虑了所有测点的场源移除、地面及卫星数据间的数据真空、边界效应等问题.为了考察模型相对于实测值的模拟精度,对三个地区分别选取若干个测点不参与建模,将所建模型分别模拟这些测点,并计算残差、变化率及均方根偏差(RMSE).结果显示无论是全国3DSS模型还是小区域3DSS模型,其变化率除了Y分量略大,其余分量都在1％以内,模拟精度均要好于2DTY和3DTY模型.小区域(高原及平原)3DSS模型能较好反映区域磁场分布.模型对高原的拟合最好,平原次之,海洋地区最差,说明3DSS模型不需要太多的测点即可完成建模,但建模精度依赖于测点的数量及分布.

    地磁场三维模型曲面Spline子午工程CHAMP卫星CM4

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    基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法

    熊晶璇贺振华李乐何光明...
    41-54页
    查看更多>>摘要：论文研究了复杂构造区初始层速度约束反演问题.首先得出初始层速度模型的精度对偏移速度建模的质量和迭代稳定尤为重要,常规方法在构造复杂区使初始速度模型产生的误差易导致最终偏移速度模型地质意义失真、真实构造特征掩盖等问题.提升初始速度模型与地下地质特征的匹配和精度成为关键.基于此,论文提出了基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法.在常规方法的基础上,利用复相关法在时间域剖面上获得地质构造的连续性与变化,并将其作为构造响应算子形成针对性的影响域和权重融入速度趋势函数中,使该函数自适应地质构造特征,提升初始速度模型的精度.再通过对基准速度和速度趋势对深度的梯度进行样条拟合,构建趋势函数的全局高频异常约束,有效预防在构造突变区产生异常高频,进一步增强算法的稳健和可靠性.理论模型和实际数据的测试,验证了本文方法的有效性,反演得到的层速度模型更符合地质规律,并能更好地解决构造复杂区层速度模型的连续性问题,有利于提高复杂构造叠前深度偏移成像精度.

    约束速度反演指数渐进边界速度趋势函数自适应速度趋势函数自适应地质构造约束

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    北部海岸带(台州以北)航磁推断的基底构造特征

    王明李皎皎张永军李逸川...
    55-68页
    查看更多>>摘要：北部海岸带(台州以北)横跨华北地块、下扬子地块和华夏地块三个构造单元,区域地质构造复杂,岩浆活动强烈,断裂发育.本文以最新编制的航磁资料为主,结合航空重力、区域地质和实测岩石物性资料等,对北部海岸带(台州以北)进行了航磁综合解释.依据化极航磁ΔT反映的东西分带和南北分块的特点,详细分析了磁场面貌、特征及其与区域构造的对应关系,展现了不同特征的磁场是构造、岩浆活动以及地层分布等信息的综合体现,并进一步对基底岩相构造进行了划分和研究.郯庐断裂带以西的渤海海岸带,以团块状正磁异常为特征,基底由太古宇迁西群、鞍山群、泰山群及古元古界变质岩构成,以东为变化负磁异常区,磁场由鞍山群、胶东群、辽河群及粉子山群变质岩系及部分中酸性岩浆岩引起;南黄海海岸带的团块状正磁异常与太古宇变质岩有关,基底由元古宇变质岩构成;苏南-勿南沙和浙闽沿海地区的剧烈变化磁异常带,是被中新生代岩浆岩强烈改造了的元古宇弱磁性变质基底;东海海岸带是以北北东向展布的正负相间磁异常带为特征,变质基底由元古宇陈蔡群的变质岩构成,正磁异常带主要是岩浆岩带的反映.基底岩相构造在航空重磁场上的特征,对区内构造单元划分及地质演化具有重要的参考价值.

    航磁航重磁场特征基底岩相北部海岸带

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    基于随机森林声波曲线构建的盾构机掘进路线预测

    师素珍刘最亮谷剑英段培飞...
    69-79页
    查看更多>>摘要：近年来,煤矿井下为了提高生产效率,将盾构机应用到巷道掘进中.地质条件是决定盾构机工作效率的重要因素,盾构机施工围岩以石灰岩、砂岩等中硬岩最为有利,因此拟掘进巷道位置的岩性预测成为提高盾构机工作效率的核心问题.目前地震反演是岩性预测的重要手段,阳泉新景区块由于部分声波测井曲线缺失,对波阻抗反演产生了影响,因此,如何利用已有的测井曲线生成缺失的声波测井曲线以及如何利用盾构机工作行进中的岩性揭露数据不断更新前方岩性分布预测结果成为当前亟待解决的关键.首先对测井曲线进行标准化等预处理,针对声波测井曲线缺失问题,引入随机森林回归算法,利用密度(Density)、自然伽马(GR)、视电阻率(Res)和自然电位(SP)4种测井曲线作为特征变量,建立曲线回归预测模型,预测声波(P-wave)测井曲线.在分析声波曲线和伽马曲线原理的基础上,进行拟声波曲线构建并做拟声波反演,在反演数据体上解释K7砂岩的顶和底界面,将解释得到的地震解释层位信息从时间域数据转换到深度域,经验证实预测结果与揭露数据符合率较高.同时,结合盾构机工作行进中的岩性揭露数据对目标巷道剖面的K7砂体分布预测进行了多次更新迭代,精细刻画了巷道位置K7砂岩的分布情况,为盾构机掘进路线优选提供了有效指导.

    随机森林曲线构建拟声波反演K7砂岩展布盾构机掘进路线

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    基于随机增强量子粒子群算法的弹性波数值模拟

    朱孟权刘洪王之洋李幼铭...
    80-92页
    查看更多>>摘要：在本文中,我们提出了一种随机增强量子粒子群优化算法,并基于该随机增强量子粒子群算法提出了一种新的有限差分格式.随机增强量子粒子群优化算法具有明显的收敛速度优势,可以在第200代内收敛.在相同条件下,未改进的量子粒子群算法的收敛速度远低于随机增强量子粒子群算法.数值频散分析表明,基于随机增强量子粒子群算法的优化有限差分格式具有更大的频谱覆盖范围并将精度误差控制在了有效范围之内,这意味着随机增强量子粒子群算法具有更好的搜索全局精确解的能力.最后,采用基于随机增强量子粒子群算法的优化有限差分格式对弹性波动方程进行数值模拟.数值模拟结果表明,基于随机增强量子粒子群算法的优化有限差分格式能有效压制数值频散.

    有限差分量子粒子群算法多参数优化

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    基于照明分析和偏移成像实验的主动震源探测系统设计—以朱溪矿区为例

    李稳陈颙徐善辉胡久鹏...
    93-107页
    查看更多>>摘要：为了探讨利用绿色环保的非炸药主动震源技术勘查我国西部、南部复杂山地深部矿产资源的可行性,并提出可行的探测方案,以景德镇朱溪矿区为例开展了基于照明分析和叠前深度域偏移成像实验的主动源地震探测系统设计研究.在现场踏勘和充分收集地质、钻探成果的基础上,根据矿区42号线钻孔联合剖面和相应的岩石物性测量成果建立了地球物理模型.由于后续地震数据采集工作主要利用单分量纵波检波器开展,在地震波的数值模拟方面选用了粘声波方程;工区崎岖地表所带来的不规则自由表面问题则通过Acoustic-Elastic boundary Approach(AEA)方案解决.进行了震源-检波器组双向照明分析,以及高信噪比(20db)和低信噪比(6db)两种情况下的地震波叠前深度域逆时偏移成像实验.研究结果表明,通过合理布设较为密集的主动震源激发-接收系统,采用环境友好的非炸药主动震源技术可以查明目标区地下主要地层,和断层、逆掩推覆体等主要控矿构造的空间展布.后续实际的地震数据采集工作在本次研究的基础上开展,取得的朱溪矿区第一手非炸药震源绿色勘查成像剖面证明了本次研究所提出的探测方案是可行的和有效的.通过不断完善技术体系,非炸药主动震源技术有望为我国深部矿产资源勘探、隐伏断裂勘查、城市地下空间探测等研究领域提供一种环保、高效的技术手段.本次研究所采用的基于照明分析和偏移成像实验的复杂山地主动震源探测系统设计、论证方法值得进一步研究和推广.

    主动震源技术地震探测系统朱溪矿区照明分析偏移成像

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    基于MSSA-XGBoost小样本核爆地震事件分类

    李鸿儒李夕海谭笑枫张云...
    108-118页
    查看更多>>摘要：核爆地震与天然地震事件的分类鉴别是全面禁止核试验条约中的一项重要任务.受限于核爆数据数量缺乏,论文研究了XGBoost模型在小样本场景下两类事件的分类问题,并利用SSA算法对模型关键超参数进行自主寻优.同时针对SSA算法的不足,采用高斯混沌映射方法、提出种群比例动态调整策略和引入步长调整因子进行改进,构建了MSSA-XGBoost分类模型.模型解决了初始种群分布不均匀,导致种群多样性减少,影响算法收敛速度的问题;解决了麻雀种群比例固定,容易陷入局部最优解的问题;以及解决了发现者位置更新步长固定,从而限制算法全局搜索能力与寻优效率的问题,实现了避免人工特征提取和XGBoost迭代次数、最大树深以及学习率三个重要超参数的自主寻优,在小样本地震事件分类中取得了优异的效果.实验结果表明,MSSA-XGBoost模型分类准确率达到了96.37%,优于原模型93.47%,也优于支持向量机与卷积神经网络,同时较原始模型计算效率提升了近30%.

    核爆地震分类XGBoost麻雀算法小样本特征提取

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    多场耦合的冲击地压防治研究

    刘伟建侯梦杰董森森肖扬...
    119-132页
    查看更多>>摘要：研究煤岩体中断层、采空区、陷落柱等异常地质体的活化规律,对煤矿开采过程中可能发生的冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等地质灾害进行及时预警,对回采过程中长壁工作面斜交正断层围岩应力场和位移场演变特征进行数值模拟,同时采用高精度微地震监测系统对其活化孕灾过程进行监测,将数值模拟结果和微震监测结果进行耦合分析.结果表明:断层和采空区附近的煤岩体属于高应力区,发生微震事件频次高,能量大,工作面推采至断层处顶板的位移变化更加显著.本文采用微地震监测和数值模拟耦合分析方法,能够有效地揭示煤岩中异常地质体活化过程,对冲击地压灾害进行预警,该方法为具有相同类型地质特点的工作面安全回采提供了参考.

    微地震监测数值模拟断层耦合分析

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