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1. 大地电磁三维反演云计算系统toPeak的设计与实现
刘钟尹, 陈小斌, 蔡军涛, 崔腾发, 赵国泽, 汤吉, 欧阳飚
地震地质    2022, 44 (3): 802-820.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.015
摘要860)   HTML28)    PDF(pc) (9259KB)(200)    收藏

三维反演是大地电磁领域研究的热点问题, 已有的三维反演算法程序使用繁琐、 操作不便, 导致三维MT反演的实用化进度缓慢。 为此, 我们采用Delphi语言自主研发了大地电磁三维反演云计算系统toPeak。 文中对三维MT反演云计算系统进行了需求分析和系统设计, 确定了系统结构和功能模块; 阐述了toPeak各部分的设计结构和主要功能; 介绍了云反演的流程, 并展示了使用toPeak进行三维云反演的案例。 toPeak已实现较大规模的大地电磁三维反演所需的全部功能, 可对较大规模的大地电磁三维实测资料进行网格化、 流程化资料处理、 反演与解释, 为大地电磁三维反演实用化提供了一种有力工具。

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2. 强干扰环境下的大地电磁时间序列处理过程
张赟昀, 王培杰, 陈小斌, 詹艳, 韩冰, 王立凤, 赵国泽
地震地质    2022, 44 (3): 786-801.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.014
摘要762)   HTML24)    PDF(pc) (6871KB)(201)    收藏

天然源的大地电磁信号易受干扰影响, 导致阻抗估计结果不准确, 这种难以克服的缺陷制约着大地电磁法的应用范围。随着工业化发展, 人文干扰越发严重, 传统的数据处理方法已经不能改善强电磁干扰环境下的数据质量。文中结合大地电磁数据处理的基本理论对中国东部强干扰地区实测数据进行了处理。分析了稳健估计(Robust)处理、 分段叠加处理和分时处理等技术的处理效果, 总结了不同干扰情况下的数据处理方案。对于不同干扰特征的数据, 要综合分析Robust处理对数据的影响, 灵活应用Robust处理。为得到更好的处理结果, 应适当增加数据采集时间, 特别是夜间干扰较弱时段的数据采集时间。此外, 增加数据分段的个数, 提供更多可供编辑的功率谱也是得到优质数据的必要条件。

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3. 人工源极低频电磁波场空间分布的计算
杨静, 陈小斌, 赵国泽
地震地质    2022, 44 (3): 771-785.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.013
摘要715)   HTML15)    PDF(pc) (4743KB)(129)    收藏

文中对人工源极低频(CSELF)电磁波的空间传播特征进行了较为细致的研究。CSELF电磁波的空间传播区域可划分为近区、 远区和波导区。在近区和远区, CSELF电磁波的传播理论与CSAMT相似, 文中整理、 验证了已有文献中的场强计算公式; 在波导区, 借鉴无线电通信技术成果, 给出了地球-大气层-电离层球形谐振腔模型的CSELF电磁波近似计算公式, 并在此基础上设计了可视化软件, 实现了3种坐标系下CSELF电磁波场的计算; 此外, 依据计算结果分析了CSELF在近区、 远区、 波导区的空间传播特征。研究表明: CSELF电磁场在近区和远区衰减很快, 而在波导区衰减较慢; 电场比磁场更早进入波导区; 在地球模型下, 在场源对极点波导区场强存在局部极大值, 显示了与水平层状模型完全不同的电磁波传播特征。同时, 在基于水平电偶极子源的频率域电磁测深中, 远区测深主要依赖于磁场而非电场。文中研究为CSELF的应用提供了理论和计算方面的支持。

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4. 首都圈极低频电磁台网区地下电性结构探测
董泽义, 汤吉, 赵国泽, 陈小斌, 崔腾发, 韩冰, 姜峰, 王立凤
地震地质    2022, 44 (3): 649-668.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.006
摘要675)   HTML29)    PDF(pc) (13890KB)(337)    收藏

开展极低频电磁(CSELF)台网区、 台站的地下背景电性结构探测对于发挥其在地震预测预报研究中的作用具有重要意义。文中在首都圈CSELF电磁台网的每个台站附近布设了一条短的宽频带大地电磁剖面, 共完成了60个测点的数据采集, 对数据进行了处理与分析。首先, 通过大地电磁一维反演获得每个台站和测点下方的电阻率结构; 然后, 利用二维反演技术获得每个台站沿剖面的地壳电性结构; 最后, 对整个台网区的台站数据进行三维反演, 获得台网区三维地壳电性结构。结果表明, 华北北部阴山-燕山造山带、 中部的太行山地区和东部的胶-辽地块的地壳电性结构主要表现为高阻特征, 华北平原和山西断陷区域表现为相对低阻; 太行山重力梯度带与郯庐断裂带两侧的电性结构差异明显, 表现为电性边界带; 台网区的电性结构特征与区域地质构造、 地震活动性特征具有明显的相关性。首都圈CSELF台网区地下电性结构探测为区域的孕震环境、 地震电磁异常信号的产生机理以及地震预测预报研究工作提供了重要的参考资料。

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5. 东昆仑断裂带东端和2017年九寨沟7.0级地震区深部电性结构探测
孙翔宇, 詹艳, 赵凌强, 陈小斌, 李陈侠, 孙建宝, 韩静, 崔腾发
地震地质    2020, 42 (1): 182-197.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2020.01.012
摘要814)   HTML6)    PDF(pc) (6029KB)(504)    收藏

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条近EW走向的巨型断裂, 其东南尾端发生分叉形成了复杂的马尾状断裂系统, 2017年在该区域发生了九寨沟MS7.0地震。 文中对跨过东昆仑断裂带东端和九寨沟地震区的3条剖面上的大地电磁探测数据进行处理分析, 采用三维电磁成像反演技术获取了三维深部电性结构图像。 所得结果表明, 东昆仑断裂带东端及周边区域内的东昆仑断裂、 白龙江断裂和光盖山-迭山断裂表现出向SW倾斜的电性差异带, 这些断裂向下延伸并合并于中下地壳的低阻层中, 共同组成了由南向北扩展的花状构造。 在马尾状构造中, 隐伏的虎牙断裂带(北段)在深部表现为明显的低阻边界带; 塔藏断裂的规模明显小于虎牙断裂(北段), 并与虎牙断裂(北段)组成单侧花状结构; 白龙江断裂和光盖山-迭山断裂依然表现为由南向北扩展的花状构造, 2组花状结构在深部衔接并统一归并于壳内的低阻层中。 2017年九寨沟7.0级地震的震源区位于高、 低阻交界区域, 处于松潘-甘孜地块壳内低阻层向NE涌动的端点附近, 根据震源区的电性结构和流变结构推测震源深度≤11km。 虎牙断裂(北段)的延伸深度和规模大于东侧的塔藏断裂, 是2017年九寨沟地震的发震断层。 松潘-甘孜地块北部中下地壳发育南西深、 北东浅的低阻层, 表明青藏高原向NE推挤的运动方式是2017年九寨沟地震的动力来源。

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6. 利用单剖面大地电磁三维反演识别沙德和玉农希断裂
姜峰, 陈小斌, 董泽义, 崔腾发, 刘钟尹, 王培杰
地震地质    2019, 41 (6): 1444-1463.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.06.009
摘要578)   HTML    PDF(pc) (9152KB)(151)    收藏
文中基于实测的单剖面大地电磁数据,研究了沙德和玉农希断裂的深部电性结构,并从识别浅部活动断裂的角度出发,对比了二维模型及不同反演参数下单剖面三维反演模型对已有断裂构造深部结构的分辨能力。研究表明,单剖面数据的二维反演模型与三维模型均能获得合理可靠的区域深部结构特征。综合二维和三维解释模型,在现有的观测数据条件下,文中分析发现沙德断裂和玉农希断裂可能均切割上地壳高阻层,并向深部延伸到中地壳高导层。玉农希断裂在剖面位置近自立(或高角度倾向SE)从地表向深部延伸,沙德断裂的深部倾向为SE。此外,文中的实测资料结果表明,在现有计算能力条件下,三维单剖面反演模型也具有分辨局部断裂构造位置和深部几何结构的能力。最后,文中的工作反映了合适的水平网格间距和模型光滑参数对三维单剖面反演模型结果具有重要影响,过粗的水平网格尺寸和过大的模型水平光滑参数可能会导致三维单剖面反演模型无法正确分辨出浅部断裂构造。而在合理区间调整垂向网格的大小和数据误差门槛,可能对三维单剖面反演模型分辨浅部断裂构造的影响较小。带入倾子的三维单剖面反演能够进一步改善模型对出露地表的断裂构造深部几何结构的约束。
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7. 1954年甘肃民勤7级地震区深部电性结构特征及地震构造环境研究
赵凌强, 詹艳, 王庆良, 孙翔宇, 杨皓, 陈小斌
地震地质    2018, 40 (3): 552-565.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.03.004
摘要1346)   HTML    PDF(pc) (5824KB)(599)    收藏
1954年7月31日,在甘肃省民勤县东南部发生了1次7级地震,震中处于青藏高原NE向挤压阿拉善地块的前缘部位,构造活动强烈。由于此次地震的记录、地表地质调查和其他研究资料都较少,关于此次地震的发震断裂以及孕震环境还有诸多不确定。为研究这一地区的深部构造,在古浪8级地震区的大地电磁剖面北段的基础上进行了加密测量,共获得了28个测点数据。文中利用先进的处理与解释技术对这些数据做了反演,得到了研究区的深部电性结构。参考前人的研究结果,地质解释认为1954年民勤7级地震的发生可能与红崖山-四道山断裂(F1)有关,此断裂表现为高角度逆冲为主兼具左旋走滑特性的逆冲走滑断裂带,是在青藏高原地块与阿拉善地块之间形成的巨大的地块边缘碰撞断裂带,在青藏高原NE向的扩展过程中积累了大量的应变能量,成为构造应力集中之处,导致此地区有历史记录以来发生多次5级以上地震。青藏高原地块以单侧北向"花状"向NE向扩展,阿拉善地块呈"铲状"向SW侧俯冲挤压,它们的相互作用控制了青藏高原的NE向生长,扩展最前缘位于红崖山-四道山断裂(F1)附近,表明青藏高原向N向扩展的活动前缘可能已经延伸至河西走廊北部的阿拉善南缘区域。红崖山-四道山断裂(F1)附近的构造变形代表着欧亚大陆碰撞的远程效应,表明青藏高原正在向更远的阿拉善地块南部继续扩展。
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8. 1631年常德历史地震区深部结构的大地电磁探测研究
赵凌强, 詹艳, 周本刚, 孙翔宇, 陈小斌, 杨皓
地震地质    2018, 40 (1): 155-170.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.01.012
摘要1237)   HTML    PDF(pc) (7616KB)(249)    收藏
1631年在湖南省常德市以北约10km的太阳山凸起区发生的6 3/4级地震是华南地块内部影响范围最大的1次破坏性地震;随着常德市经济社会发展和城区规模的扩大,需要进一步探查该次历史地震区的深部孕震环境和发震构造。2014年跨过太阳山凸起沿3条剖面开展了76个测点的大地电磁观测,资料处理采用了远参考道、"Robust"、阻抗张量分解等技术。依据3条剖面的二维反演结果,结合其他地质与地球物理资料对深部电性结构特征等进行了解译。3条剖面的结果揭示了研究区内主要断层的纵向延展状况和各构造单元的深部结构特征:研究区规模最大的肖伍铺断层表现为明显陡立略向SE倾斜的电性变化带,发育深度可达十几km;拾柴坡断层为向W倾斜的低阻带,延展深度约5km;澧县凹陷、洞庭湖沉降区自浅部至十几km深度具有稳定成层结构,电阻率值较低,对应于该区广泛发育的白垩系和新生界,而两者之间的太阳山凸起自浅表至20km深度均表现为高阻特征,高阻体范围在太阳山凸起的中段横向分布最宽,太阳山凸起和洞庭湖沉降区接触边界自南向北具有明显的分段性。通过大地电磁探测结果推断肖伍铺断层为1631年常德6 3/4级地震发震断层,震源区附近表现出高、低阻电性过渡带的特征,震源位于高、低阻介质接触区且偏向于高阻体内,断层附近低阻解耦作用的存在是该地区孕育地震的深部条件。太阳山凸起位于江汉-洞庭湖断陷盆地的西南隅,是江汉-洞庭湖盆地第四纪断块差异升降活动最剧烈和构造地貌反差最强烈的地区,这是该区发生中强地震的外在动力。
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9. 滑动自相关方法在地电阻率观测资料分析中的应用初探
安张辉, 詹艳, 陈小斌, 姜峰, 高悦
地震地质    2016, 38 (4): 1019-1029.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.04.017
摘要848)      PDF(pc) (2920KB)(527)    收藏

提出了地电阻率滑动自相关数据处理方法,利用随机时间序列对方法进行了数值检验,验证了方法的有效性。将滑动自相关方法应用于3个地电阻率台站实际观测资料,经分析研究得到了一些比较有意义的结果:1)甘孜台和山丹台地电阻率滑动相关系数变化与地震事件有较好的对应关系,主要表现为,在震前半年到1年时间范围内,会出现相关系数阶段性增大现象,同时,这2个台站的相关系数异常也表现出比较强的各向异性特征;2)成都台地电阻率观测虽受干扰较为严重,但相关系数异常现象与地震事件仍有比较好的对应关系,除了说明所使用方法的有效性之外,还可能与参加计算的地震事件震级比较大,震中距较小,以及发震时间比较集中有关,在该台站同样也存在异常的各向异性特征;3)通过对比不同震级特征地震的相关研究结果得出,当选择的特征地震震级较小时,不同地震的震前异常幅度会有所不同,但当震级较大时(如MS≥5.0),其对研究结果产生的影响非常有限。此外,还对地电阻率地震异常的各向异性,以及特征地震的选取问题进行了简单论述。

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10. 华北克拉通东北边界带深部电性结构特征
董泽义, 汤吉, 陈小斌, 王立凤, 王继军, 孟补在, 白云
地震地质    2016, 38 (1): 107-120.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.01.008
摘要936)      PDF(pc) (4854KB)(907)    收藏

在华北克拉通东北边界带,完成了1条NW-SE走向长约900km的大地电磁测深剖面工作;该剖面西北始于中亚造山带内部的贺根山杂岩带,向SE依次穿过宝力道弧、索伦-林西缝合带、温都尔庙杂岩带、白乃庙弧、内蒙地轴、燕山造山带、最后终止于华北克拉通内部的辽河坳陷。采用大地电磁阻抗张量分解技术对所有测点的维性、区域地电走向进行了分析,沿剖面的数据具有较好的二维性。利用NLCG二维反演方法,得到了沿剖面地下二维电阻率结构。从电性结构上看,沿剖面电阻率结构具有横向分块的特征,大致可以分为3个主要的电性区,呈现高阻-低阻-高阻的变化;中亚造山带与华北克拉通显示出不同的电阻率变化特征,前者变化剧烈,后者变化相对平缓;索伦-林西缝合带和内蒙地轴中下地壳分别存在1个大范围的低阻体,可能是由深部流体以及部分熔融所致。基于研究区的深部电性结构及其他地质与地球物理观测资料,我们推测:1)西伯利亚板块与华北板块的最终缝合位置可能在锡林浩特断裂与西拉木伦河断裂之间的区域; 2)燕山造山带下较厚的高阻体可能起到了构造屏障的作用,使克拉通内外的上地幔顶部具有不同的对流模式,从而减弱了中亚造山带构造演化对华北克拉通东部破坏的影响作用。

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11. 复杂地电模型的非结构多重网格剖分算法
乔亮, 陈小斌
地震地质    2015, 37 (3): 840-850.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.014
摘要507)      PDF(pc) (3833KB)(735)    收藏

面对越来越多的观测数据、越来越复杂的地电模型, 大地电磁法的高维正反演需要发展高效、稳定的正、反演计算新技术.多重网格法是求解椭圆型偏微分方程最优化的方法之一, 近些年来被广泛地用作大规模、高精度方程求解的加速器.目前, 多重网格法多基于矩形网格来构造粗细不同的层次网格组, 但是矩形网格不能适应几何形状复杂的区域并且不支持局部加密细化从而限制了多重网格法的应用.文中提出一种采用Delaunay三角网的非结构化多重网格生成算法, 该算法能够自动对复杂区域生成粗细不同的网格, 并且每层网格单元具有良好的形状比和可控的尺寸大小.文中采用该算法实现了对复杂地电模型的非结构多重网格的自动生成, 解决了大地电磁多重网格正反演计算中复杂模型离散化这一关键的技术问题.

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12. 基于深部电性结构特征的2013年甘肃岷县漳县MS6.6地震孕震环境探讨
赵凌强, 詹艳, 赵国泽, 陈小斌, 杨皓, 姜峰
地震地质    2015, 37 (2): 541-554.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.02.016
摘要575)      PDF(pc) (5536KB)(608)    收藏

2013年7月22日甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震后,横跨西秦岭造山带和地震区沿NE方向的剖面进行了45个大地电磁测点的观测。使用远参考和 "Robust"技术以及相位张量分解技术处理数据, 采用NLCG 2维反演方法, 获得的深部电性结构图像揭示: 西秦岭造山带自地表至深度约20km存在东北和西南浅、中部深的倒 "梯形"高电阻体, 在高阻体之下为低电阻层, 高、低电阻层相互契合; 西秦岭造山带西南侧的松潘-甘孜地块(北部)在深度约20km存在西南深、东北浅的中下地壳低阻层, 其东北侧的陇西盆地具有稳定的成层性结构, 显示出西秦岭造山带正处于松潘-甘孜地块向北挤压和陇西盆地向南的阻挡挤压作用中。东昆仑断裂带(塔藏段)错断了松潘-甘孜地块中下地壳低阻层, 迭部-白龙江断裂和光盖山-迭山断裂带延伸深度不大, 在深部归并于东昆仑断裂带(塔藏段), 东昆仑断裂带(塔藏段)内部结构和介质的低阻特性是东昆仑断裂带在塔藏段水平滑动速率逐渐减小、垂向运动逐渐增强的深层原因。西秦岭北缘断裂为陡立的大型电性边界带, 延伸深度穿过莫霍面; 临潭-宕昌断裂带表现为具有一定宽度的低阻带, 延伸深度归并到中下地壳低阻层中。2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震源区处于倒 "梯形"高阻体的西秦岭造山带的核部, 即位于高低电阻体接触区, 同时发生在低阻破碎带的临潭-宕昌断裂带附近。松潘-甘孜地块从SW向NE推挤、东北侧陇西盆地阻挡的相互作用是2013年岷县漳县MS6.6地震发生的动力学原因, 岷县漳县地震震源区特殊的高低阻介质属性和接触关系是该次地震发生的内部因素。

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13. 黑云斜长片麻岩电导率研究
郭颖星, 王多君, 李丹阳, 陈小斌
地震地质    2014, 36 (3): 907-917.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2014.03.027
摘要947)      PDF(pc) (2825KB)(707)    收藏

在压力为1.0GPa、温度为400~1 073K条件下,用交流阻抗谱法研究了采自山东泰山的黑云斜长片麻岩平行及垂直面理方向的电导率。在实验温度范围内,黑云斜长片麻岩实验样品电导率的对数值为-6.0~0.5S/m,满足Arrhenius方程。电导率在平行面理方向比垂直面理方向高出约1个数量级。平行面理方向样品电导率分别在第3轮升、降温过程中的881~1 040K之间出现1个明显的电导率突变过程,这可能与黑云母的脱水有关。在低温段,垂直及平行面理方向样品的活化焓分别为0.43和0.49eV,在高温段则分别为3.40和 1.53eV。将该实验电导率结果与华东地区大地电磁结果进行对比发现,在中下地壳范围内,该实验结果部分位于大地电磁结果范围内,说明黑云斜长片麻岩可能是组成这一地区中下地壳的候选岩石之一。

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14. 龙门山断裂带西南端地壳电性结构
王立凤, 赵国泽, 詹艳, 陈小斌, 肖骑彬, 赵凌强, 王继军, 乔亮, 韩冰
地震地质    2014, 36 (2): 302-311.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2014.02.002
摘要696)      PDF(pc) (4333KB)(960)    收藏
在龙门山断裂带中段于2008年5月12日发生了汶川MS 8.0地震,5a之后于2013年4月20日在其西南侧即龙门山断裂带SW段发生了芦山MS 7.0地震。而在汶川地震前,沿龙门山断裂带主体部分存在7a间未发生4.0级以上地震的相对平静期。因此,汶川地震后人们研究了龙门山断裂带的地壳结构及其与汶川地震的成因关系,仅仅相隔5a时间,就在龙门山断裂带的SW段发生了芦山地震,其深部结构和孕震环境以及与汶川地震的关系又成为人们关注的热点科学问题。为了研究龙门山断裂带西南端附近的地壳结构,布置了一条穿越龙门山断裂带西南端附近的大地电磁探测剖面LS6,该剖面位于芦山地震破裂带的西南端。通过采用先进技术对大地电磁数据的分析和二维反演,发现LS6剖面与其东北侧的穿过芦山地震区汶川地震后完成的LMS4剖面的地壳电性结构既有相似性,但也存在明显的差别,其电性结构更复杂。研究表明,尽管2008年发生了汶川地震,但是龙门山断裂带受到的西北侧松潘-甘孜地块向SE的运动和对龙门山断裂带的推挤作用,以及东南侧四川盆地的阻挡作用仍然存在,同时龙门山断裂带西南端及其附近地区的地壳结构更复杂,而且还受到其西南侧川滇地块和鲜水河断裂等变形作用的影响,因此推测芦山地震与汶川地震既是相互独立的2次地震,但也有一定关联。
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被引次数: Baidu(2)
15. 地震预测人工源极低频电磁新技术(CSELF)和第一个观测台网
赵国泽, 王立凤, 詹艳, 汤吉, 肖骑彬, 陈小斌, 王继军, 蔡军涛, 汪晓, 杨静
地震地质    2012, (4): 576-585.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2012.04.004
摘要1060)      PDF(pc) (2840KB)(1362)    收藏

地震预测人工源极低频电磁技术(CSELF)是一种新技术,大功率人工源信号在 "波导"中传播,可覆盖数千km的距离范围。信号频带包括传统电、磁法不曾包含的,对地震电磁异常现象敏感的极低频及其附近频率的电磁场信号。利用台网进行观测,既可监测空间电磁场的分布及其变化,又可监测台站地下电阻率结构及其变化,利于实现对地震电磁异常的4维监测。在过去10多年的研究和试验中,2次观测到地震前的电磁异常。利用CSELF台网式的观测表明,人工源信号的数据具有稳定的、高信噪比的优势。现在中国具有一定规模的第一个CSELF观测台网正在建设中。

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被引次数: Baidu(12)
16. 代县盆地可控音频大地电磁浅层电性结构探测
王立凤, 陈小斌, 赵国泽, 詹艳, 汤吉
地震地质    2011, 33 (4): 928-937.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2011.04.016
摘要1460)      PDF(pc) (2036KB)(1335)    收藏

为研究代县盆地及其断裂的空间展布以及深部的延展情况,东南跨过五台山北麓断裂带,西北至恒山山前黄土丘陵区,布置了一条NW向穿过代县盆地的可控音频大地电磁(CSAMT)测深剖面,全长12.55km。共完成可控源音频大地电磁测点246个,观测频率为8 533.333~1.333 333Hz。视电阻率、相位曲线具有明显的分段特征,每段内测点的曲线形态和视电阻率值变化不大,其分段与地貌特征有很好的对应关系。采用NLCG二维反演方法对该剖面进行了反演,获得该测区1km以上范围内的电性剖面。沿剖面自西向东可以划分出6个电性分区,电性边界带与五台山北麓断裂和恒山南麓断裂对应得很好。结果显示,五台山北麓断裂带由一组北倾的正断裂组成,呈阶梯状逐渐下降,倾向代县盆地; 剖面没有完全通过恒山南麓断裂带,揭示了部分断裂带的特征,在薄层的低阻洪积物之下,断裂的下盘为高阻基岩,上盘为低阻冲洪积物,倾向SE; 此外还发现代县盆地横向上与地貌相呼应,具有非均匀性,洪积倾斜平原下电阻率较低,冲积平原下电阻率稍大。CSAMT在代县盆地应用的结果表明, CSAMT法能给出断裂的构造位置、倾向以及发育规模等信息,为活动断裂探测提供可靠的基础资料。

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17. 线源时间域电测深全期全区视电阻率求解
赵福元, 严良俊, 何展翔, 陈小斌
地震地质    2010, 32 (3): 473-481.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.03.014
摘要1695)      PDF(pc) (1777KB)(1084)    收藏
由于线源一维的正演国内外研究尚少,文中主要利用水平电场分量求取全区视电阻率。通过计算发现水平电场与电阻率之间是一一对应的关系,这使得定义全区视电阻率具有惟一性和可靠性。文中以水平电场定义视电阻率,然后利用二分搜索算法进行全区视电阻率求解。模型计算表明,该方法定义的全区视电阻率能较准确地反映地下电阻率信息。进一步研究发现:对时间域线源而言,在近区算不好晚期的数据,因为电磁波的传播、衰减很快,同样在极远区算不好早期的数据,而且探测深度是随收发距的增加而增大。最后,加入5%的随机噪声后与理论结果进行对比,得到了收发距与最大探测深度的关系。
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18. 频率域线源近区(过渡区)测深理论初步研究
周磊, 严良俊, 何展翔, 陈小斌
地震地质    2010, 32 (3): 465-472.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.03.013
摘要1377)      PDF(pc) (1698KB)(929)    收藏
对频率域无限长线源近区(过渡区)测深的理论基础进行了探索性研究。通过计算均匀半空间、层状介质等多个模型的线源响应,进而定义并计算全区视电阻率。结果发现,利用水平电场、垂直磁场分别计算的全区视电阻率均能较好地反映地下电性结构的变化。把水平磁场与水平电场联合通过二分搜索算法计算的全区视电阻率也能较好地反映地下电性结构的变化。在近区通过单分量定义的全区视电阻率与一维MT曲线吻合得很好,因此可以用成熟的MT反演技术来进行线源近区电磁资料的反演,从而把有源的问题转化到无源的问题。这初步表明频率域线源近区(过渡区)测深是可行的,但还有一些问题需要解决。
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19. 剖面长度对大地电磁二维TM模式反演的影响
杨静, 陈小斌
地震地质    2010, 32 (3): 372-381.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.03.003
摘要1758)      PDF(pc) (5035KB)(1130)    收藏
对于大地电磁有效探测深度的研究,以往主要从频率的角度进行讨论。通过大量二维直立断层模型的反演对比研究表明,剖面长度对有效探测深度也有着重要的影响。文中设计了一组不同断距的直立断层模型,对TM极化模式下反演剖面长度对有效探测深度的影响进行了细致的研究。结果表明,在频带足够宽、测点足够密集的情况下,对一定深度的目标区,剖面长度的选取直接影响着反演结果。当反演剖面长度较短时,反演结果不可靠,不能正确地反映目标层深度,而当反演剖面长度增加到一定长度后,反演结果就很好且几乎不再随长度的增加而变化。对直立断层而言,若要得到同样好的反演结果,随着断距的增加,反演剖面长度也需增长。通过对模型的大量反演结果进行分析,得到了一组量化的数据,对于文中所设定的模型,通过数据拟合,发现断距与所需反演剖面长度满足线性关系。该研究可在野外观测的剖面长度设计、反演结果的有效深度评价等方面有参考意义。
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20. 鄂尔多斯断块地壳电性结构
赵国泽, 詹艳, 王立凤, 王继军, 汤吉, 陈小斌, 肖骑彬
地震地质    2010, 32 (3): 345-359.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.03.001
摘要2080)      PDF(pc) (5423KB)(1369)    收藏
鄂尔多斯断块作为新生代以来的稳定块体,其中下地壳内是否存在低阻层一直受到关注。基于穿过鄂尔多斯断块大地电磁剖面的观测资料,利用新的数据处理和解释技术,对鄂尔多斯断块的地壳结构进行了整体研究,发现鄂尔多斯断块的地壳具有成层性结构特点,并在约20km深度存在低阻层,推测它是由流体引起的电阻率降低。在断块东、西两侧的构造活动区,其地壳内不存在成层性电性结构,其中的低阻带可能与地壳内的滑脱带(或韧性剪切带)有关。鄂尔多斯断块和周围地区地壳电性结构的不同特点,对于分析不同地块的变形和地震活动性等有一定价值。
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21. 云南宁洱MS 6.4地震震后电磁效应
徐光晶, 汤吉, 陈小斌, 肖骑彬, 王继军, 蔡军涛, 王立凤, 詹艳, 汪晓
地震地质    2009, 31 (2): 305-312.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.011
摘要2363)      PDF(pc) (1786KB)(1129)    收藏

2007年6月3日宁洱县境内发生6.4级地震,在地震区跨越宁洱东支断裂进行了为期14d的余震序列宽频带电磁异常连续观测。在固定台站的电场和磁场时间序列记录中,观测到多次余震事件的电磁同震现象。取每2h观测资料进行了加窗傅氏变换,得到不同频率的功率谱随时间的变化曲线。结果表明,MS3.0以上的余震发生前后,电磁场各分量频率谱峰值出现了显著的变化,地震后的峰值波动也许与时间域的同震效应相对应,而地震前发生的峰值跳跃有可能为电磁前兆现象。此外,本文对同震电磁信号产生机理进行了讨论,推测这种现象可能与地震发电机机制有关。

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22. 5月12日汶川8.0级地震强余震观测的电磁同震效应
汤吉, 詹艳, 王立凤, 徐建郎, 赵国泽, 陈小斌, 董泽义, 肖骑彬, 王继军, 蔡军涛, 徐光晶
地震地质    2008, 30 (3): 739-745.  
摘要2451)      PDF(pc) (730KB)(1355)    收藏
2008年5月12日汶川8.0级大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区进行了为期22d的余震序列电磁异常连续监测,观测到多次余震事件的电磁同震现象。通过与汉王强震台的地震记录数据比较发现,同震信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波的到达同步,而不是在地震发生的时刻出现。地震发生时的电磁辐射信号似乎在记录数据中有所显示,但是与地震波到达观测点时的电磁信号相比幅度要小得多。
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23. 大地电磁测深二维正演中辅助场的新算法
马为, 陈小斌, 赵国泽
地震地质    2008, 30 (2): 525-533.  
摘要1559)      PDF(pc) (1238KB)(1330)    收藏
文中提出一种计算大地电磁二维正演辅助场的新方法。在主场满足线性插值基函数的前提下,通过构建二次插值基函数来提高辅助场计算中数值求导的精度。通过与线性插值函数法的计算结果进行对比,证明该算法在基本不增加计算量的同时可以大幅度提高大地电磁二维正演精度。文中还研究了网格对辅助场计算的影响,结果表明二次插值法较线性插值法对网格的要求更为宽松。此外还以均匀半空间模型为例讨论了地表网格纵向间距与模型之间的关系,这对正演计算中的网格设计有参考意义。
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24. 宁洱地震区深部电性结构及发震构造初析(一)
汪晓, 赵国泽, 汤吉, 肖骑彬, 陈小斌, 王继军, 蔡军涛
地震地质    2008, 30 (2): 516-524.  
摘要1947)      PDF(pc) (3193KB)(1117)    收藏
在2007年6月3日宁洱6.4级地震区进行了宽频带(1000~1/4096Hz)大地电磁观测,采用了远参考道技术和Robust技术对观测数据进行了处理,分析了视电阻率和相位曲线、二维偏离度及区域电性结构方向,采用非线性共扼梯度(NLCG)二维反演技术对实测资料进行了反演,得到了与实测曲线拟合程度较高的反演模型。从二维解释结果可以看出:横向上,以12号测点为界,明显地划分为2个不同的电性分区,推测存在具一定延伸的断裂构造。纵向上,30km深度以上大致可分为4个电性层:1)中、新生代盆地沉积层(Mz—Cz),厚约1km。2)古生代沉积层(Pz),厚约5km。3)壳内高导层(HCL)。4)中、下地壳(MLC)。其中壳内高导层埋深在12号点左右存在较大的差异,推测在12—13号点下高导层顶部存在壳内的滑脱构造。宁洱地震震源深度为5km,文中所推测的滑脱构造位于这一层位上。认为该滑脱构造为本次地震的发震构造。
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25. 首都圈极低频电磁台网区地下电性结构探测
董泽义 汤吉 赵国泽 陈小斌 崔腾发 韩冰 姜峰 王立凤
地震地质   
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26. 强干扰环境下的大地电磁时间序列处理过程研究
张赟昀 王培杰 陈小斌 詹艳 韩冰 王立凤 赵国泽
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27. 大地电磁三维反演云计算系统toPeak的设计与实现
刘钟尹 陈小斌 蔡军涛 崔腾发 赵国泽 汤吉 欧阳飚
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28. 人工源极低频电磁波场空间分布的计算
杨静 陈小斌 赵国泽
地震地质   
录用日期: 2021-09-26