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地球物理学系布告栏

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岳汉
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类别: 科研

标题 学术快报 | 6月1日   发布时间 2017年6月5日18时42分 星期一
6月1日优赛科技北大地球物理报告会

2016月1日优赛科技北大地球物理报告会7年6月1日,北大地球物理报告会再一次在北大理科2号楼2829成功举办。在报告会之前,举行了优赛科技有限公司对于地球物理论坛的捐赠仪式。优赛科技公司总经理周先生表达了对北大同学和老师的衷心祝福,所长周仕勇老师也表达了对优赛科技公司捐赠的感谢。在同学老师们的掌声中周总向北大捐赠了25万元面值的支票,用以支持论坛的运营和招待活动。

接下来的报告会的报告人的是来自于中石油勘探开发研究院的郑晓东研究员,报告题目是“数据驱动的非线性智能地震储层预测技术”。
郑老师首先介绍了地震勘探的基本概况以及一般方法,然后引入通过获取大量勘探地震数据,利用AI技术(比如神经网络),对地下油气进行预测。一般来说,我们会用熟知的波动方程理论,但是非波动方程的方法也可以取得很好的效果。我们知道,地震波场可以用来了解地下构造,识别岩性,储油层等特征属性。利用多属性的神经网络方法可以对这些特征参数进行很好的预测(可以识别结构微小的裂缝),同时在定量预测地下流体的特征方面也有很好的运用。
报告简单介绍了地震勘探的理论基础:波动方程与褶积模型。同时提出现在现有的问题与挑战:地质需求超越了地震的极限分辨率以及波动方程近似所带来的影响。一般的流程为地震资料数据的采集到处理,最后在解释。郑研究员引入了模型驱动与数据驱动的两个概念,传统上我们进行的是模型的驱动,但是数据驱动下利用一系列人工智能的方法对资料进行处理与解释,效果会十分好。对海量的地震数据进行挖掘,抓住地震数据的主要特征,通过神经网络,机器学习,模式识别等方法,进行特征提取和可视化,定量,定性的预测构造,沉积,岩性以及油气藏。同时也利用分形,混沌,灾变,迭代等非线性方法,可以提取出地震数据中的非线性不连续等特征。郑研究员去举出了一个地震数据的语音识别例子,生动形象的展示了利用AI技术,进行升维,降维,对语音特征进行识别,抓住了关键信息。最后郑研究员提出了一系列针对人工智能下地震数据处理的一系列疑问,引起的大家的热烈讨论以及思考。报告会在大家热烈的掌声的结束,收获颇多。

殷常阳  郑绪君
2017.06.01

岳汉
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类别: 科研

标题 学术快报 | 5月25日  发布时间 2017年6月5日18时41分 星期一
5月25日优赛科技北大地球物理报告会

    2017年5月25日,北大地球物理报告会再一次在北大理二2829成功举办,此次报告会邀请了GFZ的汪荣江研究员和来自中国地质大学(北京)的王赟教授,分别作了两场精彩的报告。
一、Complete Synthetic Seismograms
    首先汪荣江研究员给我们带来了关于全频段人工合成地震图的报告。首先,汪老师介绍了比较流行的一些理论地震图计算方法及其优势和劣势:MINEOS方法,适合长周期的自由震荡,不能做高频地震波;GEMINI,不能计算长周期的;VISCO1D方法,用于算静态形变。于是提出了all-in-one的方法(QSSP),利用球对称模型,用于全频段合成地震图(包括体波、面波、自由震荡、海啸、近场静态偏移等),考虑了变形和重力的相互作用,用的是混合性算法,在低频低阶则用Runge-Kutta ,在高频高阶用矩阵传播方法在时频域计算地震图。
接下来汪荣江研究员介绍了该方法各种应用例子,也提出了思考问题,例如为什么海底看不到次声波,而海面可以?最后汪老师对方法进行了总结:①考虑了重力的影响,因此这种混合算法计算精度高;②解决了假频问题;③可以应用于大范围频谱……
报告结束后大家针对能否增加撞击的源,俯冲带地震后地球体积膨胀等问题展开了讨论。

二、各向异性地球物理与矢量场
接下来是王赟研究员给我们带来的报告,王赟研究员在一开始用非常生活化形象化的例子(盲人摸象、运动手环的思考等)来引出对地球物理发展的困惑与希望,提出地球物理观测的发展趋势是高精度、精细和高覆盖面积、快速。然后详细探讨了地球介质的各向异性,例如电阻率的各向异性(基本都>1)、速度、品质因子、弹性模量等的各向异性,其中也提到了P波速度各向异性特征明显。
之后王赟老师提到六分量研究,运动状态有6个自由度,3个平动,3个旋转,且不同类型波在不同分量上的偏振能力不同。接着王老师提出了在没有旋转传感器的条件下如何求取3个旋转分量的两个方法:①单物理点上密集排列的、小道距的三分量线性振动速度检波器,利用组合内的差分再求取3分量旋转;②单物理点上同时采集了三分量线性振动速度和4分量EM数据,利用2分量磁水平数据再求取旋转场。王赟研究员针对现状总结了我国的产业界在多分量地震技术应用上取得了不错的成绩,也值得继续深入研究。
随后王赟研究员分析了地壳各向异性的相关研究,例如被广泛用于上地幔变形及其动力学研究之中的远震SKS波分裂,在地震学界普遍被接受的观点是:地壳存在3%左右的弱裂隙各向异性,对长周期SKS波分裂的影响可忽略不计,SKS分裂主要归于上地幔的各向异性。
最后,针对大数据与地球物理,王赟研究员跟大家分享了他的一些思考,在报告尾声的时候,王老师也提出了借此报告希望可以推动各向异性地震与地磁理论方法的研究,在矢量场观测、处理,大数据和云技术方面更进一步。

供稿人:王雨

张献兵
电话: 62757860
类别: 科研

标题 2017年北京大学微震识别与地震活动性分析暑期课程暨国际青年学者地球物理学前沿论坛  发布时间 2017年5月29日9时33分 星期一
主办单位:北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理研究所
协办单位:北京劳雷物理探测仪器有限公司
会议时间:暑期课程 7月2- 7日
     前沿论坛 7月8-10日
会议主题:暑期课程:微震识别与地震活动性分析
     前沿论坛:地球物理学前沿进展及中国大陆现代地震观测技术
报告人:(按姓名拼音排序)
陈棋福,陈九辉,陈晓非,陈永顺,邓凯,丁志峰,房立华,高原,盖增喜,郭一村,黄清华,韩鹏,姜明明,雷建设,李红谊,李秋生,梁春涛,梁晓峰,马国凤,宁杰远,彭志刚,谈顺佳,王庆良,王夫运,吴建平,吴庆举,吴忠良,薛莲,杨宏峰,杨朝晖,杨大克,岳汉,袁淞勇,张海江,周仕勇,庄建仓,张海明,张伟,张勇,David Harte,Yosihiko Ogata
会议地点:北京大学

欢迎相关专业研究生和高年级本科生参加!
报名网址:http://geophy.pku.edu.cn/2017forum
报名截止时间:2017年6月28日

岳汉
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类别: 科研

标题 5月25日 北京大学地球物理学术报告会  发布时间 2017年5月23日11时12分 星期二
报告题目:Complete synthetic seismograms based on a spherical self-gravitating Earth model with an atmosphere-ocean-mantle-core structure
报告人:  Dr. Rongjiang Wang (GFZ German Research Center for Geosciences)
时间: 2017年5月25日(星期四), 下午4:00
地点: 北京大学 理科二号楼 2829会议室

Abstract:
A hybrid method is proposed to calculate complete synthetic seismograms based on aspherically symmetric and self-gravitating Earth with a multi-layered structure of atmosphere, ocean, mantle, liquid core and solid core. For large wavelengths, a numerical scheme is used to solve the geodynamic boundary-value problem without any approximation on the deformation and gravity coupling. With the decreasing wavelength, the gravity effect on the deformation becomes negligible and the analytical propagator scheme can be used. Many useful approaches are used to overcome the numerical problems that may arise in both analytical and numerical schemes. Some of these approaches have been established in the seismological community and the others are developed for the first time. Based on the stable and efficient hybrid algorithm, an all-in-one code QSSP is implemented to cover the complete spectrum of seismological interests. The performance of the code is demonstrated by various tests including the curvature effect on teleseismic body and surface waves, the appearance of multiple reflected, teleseismic core phases, the gravity effect on long period surface waves and free oscillations, the simulation of near-field displacement seismograms with the static offset, the coupling of tsunami and infrasound waves, and free oscillations of the solid Earth, the atmosphere and the ocean. QSSP is open source software that can be used as a stand-alone FORTRAN code or may be applied in combination with a Python toolbox to calculate and handle Green’s function databases for efficient coding of source inversion problems.

岳汉
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类别: 科研

标题 5月25日 优赛科技北大地球物理报告会  发布时间 2017年5月23日11时9分 星期二
报告题目:各向异性地球物理与矢量场
报告人:  王赟 研究员(中国地质大学(北京))
时间: 2017年5月25日(星期四), 下午4:00
地点: 北京大学 理科二号楼 2829会议室

摘要:
地球介质电阻率、极化率、速度和品质因子等物理性质的各向异性是广泛存在且被证明不可忽视的,因此,在地震学和大地电磁研究中,各向异性问题的讨论由来已久,且是最近十多年来领域的前沿与热点问题。随着最近几年计算机技术的快速发展,以及地球物理观测从一维到二维、三维和不同立体高度的矢量、张量观测的发展,使得研究更复杂的各向异性介质及其矢量数据的发掘成为可能,从而给现有的地球物理理论、方法、技术的发展带来了日益紧张的挑战。尤其近些年云技术和大数据的热潮兴起,大量地球物理观测数据的利用和共享成为一种发展趋势。报告旨在通过6分量地震波场、电性各向异性模拟、矢量信号的处理等几个前沿研究的介绍,简述地震与电磁各向异性研究的现状、各相关领域可能存在的关键科学和技术问题,以凝练一些基础性、共性的问题以推动领域的研究与探索。
岳汉
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类别: 科研

标题 学术快报 | 5月18日  发布时间 2017年5月23日11时9分 星期二
5月18日优赛科技北大地球物理报告会

2017年5月18日,北大地球物理报告会再一次在北大理二2829教室成功举办,来自中国科学院青藏高原研究所的裴顺平研究员为我们带来了一场精彩的报告。报告的题目是“大地震震源区精细结构——以尼泊尔地震和汶川地震为例”。

这场报告主要有三个部分组成,第一个部分是介绍二维Pg波走时层析成像方法,后两个部分分别是以尼泊尔地震和汶川地震为例来用这种方法反演震源区的精细结构。

近年发展的二维Pg波走时层析成像方法非常有利于获得震源区的精细结构,该方法在走时方程中引入台站项和事件项,前者用来补偿台站附近的局部结构异常,后者可以吸收震源深度和发震时刻误差,从而使得所获得的结构更准确。该方法还能在走时方程中引入各向异性带来的影响。裴老师等人对这种方法做了稳定性分析,发现定位深度和发震时刻的误差对速度结构和台站项的影响不大,主要是会对事件项产生影响。另外,裴老师还对玉树地震做了测试,发现是否考虑各向异性对最后结果也会带来一定影响。这一部分的最后总结了二维Pg成像的优点:1.可以利用优势数据解决目标的层位问题;2.简单快捷,解的稳定性、分辨率高;3.考虑各向异性容易;4.震源深度误差对结果影响很小。

第二部分是该方法用于尼泊尔地震震源区附件的速度结构中。首先,裴老师用展示了该地区的构造背景,并展示了多个他人对该地区同震滑移和能量辐射特征的研究结果。然后裴老师为我们展示了他利用位于中尼边界附近的15个宽带地震站记录的余震数据获得震源区的速度结构的成像结果。随后,裴老师将这个结果与几个前人所做的结果进行比较,并且将这个结果和与当地滑移图像、耦合系数图像、能量分布图像、麓谷的位置等进行对比。结果表明,1.速度结构控制着破裂过程和能量辐射;2.速度结构与重磁异常、莫霍面、LAB、中源地震分布等吻合得较好;3.GR向南切穿高喜马拉雅,向下切成岩石圈。这一部分由于是这次讲座的重头戏,产生了热烈的讨论。

第三部分则是该方法对于汶川地震的一个应用。其主要想研究的问题是这个地区是否会再次发生大地震。研究方法与尼泊尔地震类似。随后得出的结论是这个地震空区很难整体错断而再次发生大地震。

供稿人:
马博文 1601210235
邓迪 1601210230
岳汉
电话:
类别: 科研

标题 5月18日 优赛科技北大地球物理报告会  发布时间 2017年5月15日18时54分 星期一
报告题目:大地震震源区精细结构——以尼泊尔地震和汶川地震为例
报告人:  裴顺平 研究员(中国科学院青藏高原研究所)
时间: 2017年5月18日(星期四), 下午4:00
地点: 北京大学 理科二号楼 2829会议室

摘要:
大地震震源区的精细结构不仅与地震发生的机制、破裂过程密切相关,同时也与大尺度动力学背景密不可分。我们近年发展的二维Pg波走时层析成像方法非常有利于获得震源区的精细结构,该方法最大的优点是在走时方程中引入台站项和事件项,前者主要用来补偿台站附近的局部结构异常,后者能够很好地吸收震源深度和发震时刻误差,从而使得所获得的结构更准确。
尼泊尔Mw7.8地震发生于印度和欧亚板块碰撞边界,我们利用位于中尼边界附近的15个宽带地震站记录的余震数据,获得震源区的精细结构。结果表明,主震的最大同震滑动区域与高P波速度异常非常一致,同时,高P波速度所对应的最大滑移区的范围和异常幅度均比初始滑移区更大,这可能是导致震源破裂过程中先观测到较多的高频能量辐射,而后观测到低频能量辐射为主的原因。更进一步,成像结果发现,高低地震速度异常的边界非常清晰,刚好位于当惹雍措裂谷南端,可能为印度板块俯冲角度的差异造成的地壳撕裂。
2013年4月芦山地震发生后,其与汶川地震之间的空区一直是大家关注的焦点,即是否该空区会被错断而再次发生7级以上地震。我们利用芦山和汶川地震周围61个台站记录的6812次余震所产生的47235 条Pg波走时数据,获得了该区发震层的精细结构。结果表明,沿龙门山断裂系统,即西北-东南方向存在两个高速度异常体,分别对应彭灌杂岩和宝兴杂岩,且呈“X”形分布,两杂岩体或高速体分别位于“X”的锐角象限,地震空区刚好位于中间。基于最大有效力矩准则,只有韧性变形才能形成这种特定的形状。因此,我们推测这个地震空区很难整体错断而再次发生大地震。
岳汉
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类别: 科研

标题 学术快报 | 2017年5月11日  发布时间 2017年5月15日18时52分 星期一
5月11日北大地球物理学术报告会

2017年5月11日,来自中国地质大学(武汉)的王华沛教授在我系进行了一场精彩的学术报告。报告题目为“太阳星云的消散以及小行星行星发电机的形成”。王华沛是我系03级本科杰出校友。在美国Rogers大学获得博士学位。目前是地质大学地球与空间科学学院教授。曾有多篇文章发表在PNAS,Science等国际顶级期刊。
该报告中,王教授介绍了通过小行星古地磁的手段研究太阳星云寿命的方法。由于存在带电的粒子,太阳星云的固有运动会产生磁场,这可通过现有的早期球粒陨石具有剩磁证明。湍流产生的磁场和围绕太阳转动的星云产生的磁场同时存在,数量级和现今地磁场相当,即星云产生星云磁场,星云磁场反过来证明星云的产生。是通过交变退磁和热退磁的去噪方法,可以测得陨石中由剩磁所记录的太阳系早期磁场,进而研究太阳星云的消散过程。通过测量不同时期的陨石剩磁大小,可以约束太阳星云消散时间和行星磁场发电机启动时间,并可以用地球物理的方法对行星内部的放射性核素如Al26和Fe60的丰度进行约束。
王教授的研究得出了重要结论:太阳星云消散时间为CAI(Calcium-Aluminum-rich Inclusions)后3至4百万年。这与天文观测吻合(300万年的太阳星云平均寿命),并得出了气态行星的形成时间(如木星、土星,在300万年内形成),讨论了年轻球粒陨石(如CB球粒陨石)的形成机制,如星子撞击成因,此外提出了一种无外部太阳星云磁场且无杏子体内部核心发电机磁场的情况。
最后,王教授告诫同学们,如今的行星科学,既是机遇,也是挑战。近年来国家大力发展空间和行星科学,为行星古地磁研究提供大量实验样品和研究资料。我国已在2017年由嫦娥5号返回月球样品,并计划在2020年进行火星探测,在2020-2030年间进行小行星深空探测。王教授鼓励同学们为国家的崛起而奋斗,我们的征程是无尽的星辰大海。最终本次报告会在热列的掌声中落下了帷幕。
                              


岳汉
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类别: 科研

标题 4月28日 优赛科技北大地球物理报告会  发布时间 2017年4月25日12时25分 星期二
题目:利用地震波形数据研究美国上幔速度
报告人 :储日升 研究员
(中国 科学院 科学院 测量与地球物理 研究所 )

摘要:

地震波形数据除了包含地震波的到时信息以外,还携带不同震相之间的振幅和相位信息。因此,较少的波形数据就能在地球内部结构研究中获得较高的分辨率,为研究地球的演化历史、岩石物性、动力学机制提供重要约束。报告将聚焦于上地幔三重值,详细介绍利用震中距在5~30度之间的地震波传播的多路径效应来研究上地幔和岩石圈的速度结构。由于这些距离上的地震波主要沿着水平方向传播,且台站下方和震源区结构对不同路径的影响相近,不同路径震相之间的波形和相对走时数据能很好的约束上地幔和岩石圈的径向速度结构。报告将主要以USArray记录到的美国及周边近几年中等地震数据波形为例,介绍波形拟合方法在中美两国高密度台网观测中的应用,并探讨该方法所带来的机遇和挑战。

报告人简介:
储日升,博士,中国科学院测量与地球物理研究所研究员,博士生导师,中组部“青年千人计划”入选者。2008年毕业于美国圣路易斯大学,获得地球物理博士学位。随后在美国加州理工学院地震实验室进行博士后研究,出站后在加州理工学院地震实验室进行科研工作。在地震学和地球动力学,尤其是地震波的传播和地震波形模拟方面有较深厚的基础。目前承担科技部973课题、科学院先导子课题和基金委优秀青年基金。近年发表论文多篇,并担任EPSL、GRL、BSSA、PAGEOPH和Solid Earth等国际权威期刊的审稿人。


时间:4月28日(星期五)下午4:00
地点:北京大学理科2号楼8层2829会议室
欢迎广大老师同学参加!
岳汉
电话:
类别: 科研

标题 4月27日 优赛科技北大地球物理报告会  发布时间 2017年4月25日12时23分 星期二
报告题目:断层强度与变形机制实验研究对强震孕育的启示
报告人:  周永胜 研究员(中国地震局地质研究所)
时间: 2017年4月27日(星期四), 下午4:00
地点: 北京大学 理科二号楼 2829会议室

摘要:
在空间尺度,断层深部塑性流变,经过脆塑性转化到断层浅部的摩擦滑动。在时间尺度,断层带从间震期地震孕育阶段的蠕变,地震成核阶段的摩擦滑动,到断层进入亚失稳阶段的加速滑动,最后发生同震滑动,以及震后余滑与松弛。断层带构造岩记录了断层不同深度层次和地震周期不同阶段的变形微观结构。通过高温高压实验研究,不仅可以模拟地震断层强度和变形机制,而且可以揭示地震成核、同震滑动、震后蠕滑等过程的物理机制。
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