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行星工程地质问题与关键技术
1
作者 李守定 陈薪硕 +8 位作者 李娟 张召彬 岳宗玉 郑博 毛天桥 徐涛 赫建明 李晓 彭建兵 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期2298-2322,共25页
从地球观测,到太空观测,再到载人探测,400多年来人类对行星的探索脚步从未停止。21世纪以来,全球进入第二轮国际行星探测热潮,我国行星探测事业蓬勃发展,未来探测任务密集有序,针对未来我国月球科研站/基地建设、小行星和火星取样、载... 从地球观测,到太空观测,再到载人探测,400多年来人类对行星的探索脚步从未停止。21世纪以来,全球进入第二轮国际行星探测热潮,我国行星探测事业蓬勃发展,未来探测任务密集有序,针对未来我国月球科研站/基地建设、小行星和火星取样、载人登月等任务需求,提出了行星工程地质学的定义和研究内容,凝练了目前行星探测中面临的主要工程地质问题:行星土壤物理力学特性,行星科研站/基地工程地质选址,行星人类移居,行星资源勘查与开采方法;指出了需要发展的相关行星地质工程技术:行星工程地质特性原位测试技术,行星取样与封装技术,行星表面行走技术,羽流与行星表面作用评价与控制技术,行星采矿技术。最后指出发展行星工程地质学,应开展多学科交叉融合,重视发展人工智能与机器人工程技术,加快发展行星极端环境条件下多尺度测试技术,培养行星工程地质人才,促进学科可持续发展。 展开更多
关键词 行星工程地质学 行星工程地质问题 行星地质工程技术
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蛇绿岩内部结构 被引量：1
2
作者 何兰芳 王绪本 +5 位作者 熊发挥 万阈 王军年 姚红春 陈儒军 秦克章 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期657-668,共12页
蛇绿岩记录了地球特别是大洋演化的历史,是地球科学关注的热点。同时,蛇绿岩也是多种关键金属矿床的赋矿岩体,在铬铁矿、铂族矿产、贵金属找矿中地位突出。围绕蛇绿岩构造环境、地球化学、地质年代学、岩石学研究已取得重大进展,在地质... 蛇绿岩记录了地球特别是大洋演化的历史,是地球科学关注的热点。同时,蛇绿岩也是多种关键金属矿床的赋矿岩体,在铬铁矿、铂族矿产、贵金属找矿中地位突出。围绕蛇绿岩构造环境、地球化学、地质年代学、岩石学研究已取得重大进展,在地质固碳和地质氢新能源研究方面也有突破。但蛇绿岩的内部结构,特别是小尺度的内部结构,至今仍是蛇绿岩研究的薄弱环节。本文介绍了蛇绿岩内部结构研究方法与进展,依托矿床电磁学观测,结合地质、钻探结果,讨论了蛇绿岩的内部结构特征,特别是蛇绿岩内部超基性岩体的内部结构特征。矿床电磁学分析结果表明:从岩石物理分析到电磁法探测都发现西藏罗布莎、东巧蛇绿岩内部发育显著的高低阻电阻率异常分带。CSAMT探测结果表明新疆萨尔托海蛇绿岩内部也有类似的电性结构分带特征。依据罗布莎、东巧、萨尔托海、Semail蛇绿岩的地球物理探测和钻探结果以及乌拉尔一些矿区的剥露与深钻结果,我们提出了蛇绿岩电阻率-蚀变带结构模型。基于这一模型,蛇绿岩中的超基性岩主要发育高阻新鲜-弱蚀变方辉橄榄岩和低阻蚀变-强蚀变纯橄岩-蛇纹岩两个岩相结构带,两个岩相之间的过渡带是铬铁矿富集成矿的有利空间。电阻率-蚀变带模型可用于铬铁矿成矿预测以及蛇绿岩内部地质作用研究。 展开更多
关键词 蛇绿岩 内部结构 岩相带 铬铁矿 音频大地电磁测深
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基于起伏界面走时校正的三维最短路径射线追踪方法
3
作者 秦泽光 赵爱华 +1 位作者 徐涛 姚时 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期578-594,共17页
最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格... 最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格尺寸可以减小计算误差,但同时会增加计算时间,对于三维模型尤其如此.为此,本文针对三维模型提出一种基于规则网格的走时校正方法:当地震射线传播至或起始于边界节点(近似表征界面的模型节点)时,将走时校正为射线传播至或起始于边界节点所对应界面节点(模型节点网格线与界面的交点)的走时.应用走时校正技术后可以基本消除由界面近似引起的反射波走时误差,并且可改善射线路径分布.数值模型计算结果表明:走时校正方法所用计算时间基本保持在和常规算法相同的量级,但走时校正方法可提高反射波的走时精度约1~2个数量级. 展开更多
关键词 射线追踪 最短路径算法 规则网格 起伏界面 走时校正
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基于伪标签方法的页岩孔隙语义分割网络
4
作者 王宸章 王彦飞 白治经 《CT理论与应用研究(中英文)》 2025年第1期89-98,共10页
页岩孔隙是页岩气储集层的关键参数,其形状、大小、连通性和发育程度直接影响了储集性能。分析高分辨率岩石样本扫描电镜图像是获得孔隙结构的重要途径,但自动化识别仍然具有较大的难度。本研究提出一种基于伪标签方法的页岩孔隙语义分... 页岩孔隙是页岩气储集层的关键参数,其形状、大小、连通性和发育程度直接影响了储集性能。分析高分辨率岩石样本扫描电镜图像是获得孔隙结构的重要途径,但自动化识别仍然具有较大的难度。本研究提出一种基于伪标签方法的页岩孔隙语义分割网络,试图实现页岩孔隙的智能识别和分类。我们采用金字塔场景解析网络(PSPNet),对251张重庆龙马溪组页岩储层的扫描电镜图像进行训练。由于采用了伪标签生成策略,只对少量图像进行标注,并借助模型在未标注图像上的分割结果对模型进行迭代训练,可以降低图像标注的成本;此外,还通过集成学习来提高模型的准确性和泛化能力。经过迭代训练后的模型,平均交并比(MIoU)可以高于0.70;经对比实验,采用伪标签和集成学习可以使模型的MIoU提升约0.07。结果表明,伪标签方法在提升神经网络泛化能力的同时,改善过往的深度学习分割方法人工标注时间成本过高的缺陷,而集成学习可以稳定地提升模型的准确率。 展开更多
关键词 深度学习 页岩孔隙 语义分割 伪标签 集成学习
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多圈层作用驱动北海盆地油气形成与富集
5
作者 朱日祥 张水昌 +5 位作者 王华建 王晓梅 柳宇柯 张旺 郝芳 金之钧 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第11期3433-3457,共25页
北海盆地是欧洲最重要的油气产区,也是众多经典油气地质理论的发源地.本文从地球多圈层相互作用的视角,论述了深部动力驱动的陆块碰撞造山、地幔柱隆升和板内变形联合控制的北海盆地“裂谷-前陆-裂谷”演化过程;发现北海盆地自石炭纪以... 北海盆地是欧洲最重要的油气产区,也是众多经典油气地质理论的发源地.本文从地球多圈层相互作用的视角,论述了深部动力驱动的陆块碰撞造山、地幔柱隆升和板内变形联合控制的北海盆地“裂谷-前陆-裂谷”演化过程;发现北海盆地自石炭纪以来持续北向漂移,在经过低纬度哈德里环流带和中纬度费雷尔环流带时,分别形成了上石炭统威斯特伐利亚阶煤和含煤页岩、上侏罗统钦莫利组海相页岩两套主要烃源岩.提出深部过程、构造和海侵-气候演变共同控制了北海盆地不同地区烃源岩的性质、储层和盖层的类型及层位,在盆地南部主要形成了海陆过渡相煤系烃源岩-沙漠湖相风成砂岩储层-蒸发岩盖层的石炭系-下三叠统富气系统,在盆地北部则主要形成了海相地堑型烃源岩-三角洲相砂岩和海相灰岩储层-海相致密泥灰岩及泥页岩盖层的上三叠统-古近系富油系统;盆地后期构造埋深和隆升进一步控制了油气的生成和富集过程,最终形成了盆地北部富油和南部富气的差异分布格局.未来亟待从地球多圈层作用的视角,重新认识大型成熟探区(如北海等超级油气盆地)和低勘探程度区(如鄂霍茨克海域、北极地区)的油气形成富集机制,为全球油气资源增储提供新的理论支撑.石油工业人工智能的发展应关注北海盆地积累的海量勘探与地质数据,通过数字地质创新,实现油气和伴生资源(如氦、氢等)的“碳中和”式综合利用,为全球油气勘探开发提供新范例. 展开更多
关键词 北海盆地 多圈层作用 油气系统 鄂霍茨克海域
原文传递
高铁震源合成数据的频率域弹性波全波形反演
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作者 王浩 陈景波 《地球物理学报》 2025年第4期1430-1443,共14页
高铁震源性质稳定,重复性好,能够产生强能量且强规律性的振动信号,开展高铁震源的全波形反演具有广阔前景.运行在高架桥上的高铁载荷通过一系列离散的桥墩激发地震波.若将单个桥墩视为点震源,则高铁震源问题可转化为延迟激发的多源问题... 高铁震源性质稳定,重复性好,能够产生强能量且强规律性的振动信号,开展高铁震源的全波形反演具有广阔前景.运行在高架桥上的高铁载荷通过一系列离散的桥墩激发地震波.若将单个桥墩视为点震源,则高铁震源问题可转化为延迟激发的多源问题.基于对高铁震源激发过程的分析,我们尝试利用高铁地震信号开展频率域弹性波全波形反演,重建高铁沿线近地表的P波和S波速度参数.高铁震源的频率域弹性波正演是反演的基础,其计算过程最终会归结为大型线性方程组的求解.本文首先通过改变线性方程组右端震源项给出相应于高铁震源的离散表达,从而为高铁震源的频率域全波形反演提供正演引擎.并以此为基础,搭建出高铁震源的频率域弹性波全波形反演理论框架.结合L-BFGS算法和分频多尺度策略,本文测试了简单双层模型和复杂overthrust模型的数值例子,验证了高铁震源频率域弹性波全波形反演的有效性,有力地推动了利用高铁震源进行地震成像的实际应用. 展开更多
关键词 高铁震源 全波形反演 频率域 弹性波 合成数据
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