莺歌海盆地东方1—1气田天然气来源与运聚模式

莺歌海盆地东方 1—1气田以其埋藏浅、天然气成份变化大、气藏位于底辟构造带等特征一直是研究的热点。长期以来对其气源、充注历史等问题存在不少疑问。该研究应用生烃动力学与碳同位素动力学方法通过对典型烃源岩的研究,建立起了烃源岩在地质条件下的生气模式与碳同位素分馏模式。结合天然气地质地球化学特征,研究认为:东方 1—1气田烃类气体主要来源于梅山组烃源岩,非烃气体来源于三亚组或更深部含钙地层;天然气藏形成相当晚,与底辟作用有关,烃类气体主要充注时间在 1. 3Ma以后,CO2气体主要充注时间在 0. 1Ma左右;天然气成份的非均一性主要受控于底辟断裂活动所控制的幕式充注。

震前电离层扰动研究进展及汶川地震前电离层变化

介绍了近年来国内外对震前电离层异常扰动研究进展,大量新的观测证据显示,地震活动前的电离层扰动确实存在,而且在震级大于5级的地震发生前几天到几个小时内的孕震区上空会发生显著电离层扰动。针对2008年5月12日发生的里氏8.0级汶川大地震事件,通过利用漠河、北京、武汉和三亚的地基GPS测量获得的垂直电子总含量(VTEC)数据,北京地面测高仪测量的F_2层临界频率和Es临界频率等参量,考察中国上空电离层在地震前的变化情况,发现地震前1～6 d中,5月6-7,10-11日,白天电子浓度比5月1-5日的值偏低。但f_0E_s增强。5月9日日落后中低纬电子浓度出现异常增强,而这段时间地磁活动平静。探求这些异常变化的机制则需收集更多资料做进一步的研究。

辽河油田大民屯凹陷沙三段生油岩热模拟成烃实验研究(摘要)

一、引言 大民屯凹陷是一个典型的“小而肥”的含油气盆地,因此,研究其生油岩热模拟成烃特征,对探讨其油气成因,为今后该地区油气的进一步勘探以及寻找类似的含油气盆地具有重要意义。

玉树地震前的电离层异常现象分析

分析了玉树地震前地基电离层探测临界频率、GPS TEC和卫星探测原位等离子体参量等多个参数的扰动变化信息,研究了不同高度异常变化的时空关联性.分析发现,在地震前一天的4月13日,多个电离层参量出现同步扰动异常,电离层临界频率f_0F_2异常相对滑动中值增大40%,异常空间上存在从震中东南向西南漂移的特性;GPS TEC异常增强15TECU(1 TECU=10^(16)m^(-2))左右,分布于震中南部经度15°范围内,且有明显的磁共轭效应;DEME TER观测的原位氧离子密度N_i(O+)4月13日为1—4月中最强的一天,异常分布偏向赤道区,但仅局限在30°—50°左右的经度范围内.综合三个参量的异常特征发现,无论是空间的局地性还是时间上的密切关联均反映这次电离层扰动可能与玉树地震孕育有关.结合其他观测信息,进一步探讨了这次地震孕育过程的地震电离层耦合机理.

渤海湾盆地渤中凹陷下第三系烃源岩生烃史

渤海湾盆地渤中凹陷主要发育有两套烃源岩 :Es3 烃源岩与Ed2 烃源岩。由于该区地处海域 ,埋藏较深 ,对成烃史一直较少涉及。应用生烃动力学方法 ,对该凹陷沉积中心及斜坡带烃源岩生烃史进行了模拟计算。结果表明 ,该凹陷中心Es3 生油岩主生油期出现在 2 0～ 14Ma,主生气期出现在 15～ 10Ma ;Ed2 生油岩主生油阶段出现在 10～ 5Ma,目前仍处在主生气阶段。该凹陷斜坡带Es3 生油岩主生油期出现在 10～ 5Ma ,目前仍处在主生气阶段 ,Ed2 生油岩尚处在主生油阶段。结合渤中凹陷储盖组合及运聚、圈闭条件 ,本研究认为目前在该凹陷及其周围发现的油气藏主要来源于该凹陷 10Ma以后生成的油气 ,油源区主要是斜坡带Es3 与Ed2 生油岩 ,而凹陷中心烃源岩主要对天然气藏有一定贡献。

基于北斗、GLONASS和GPS系统的中低纬电离层特性联合探测

基于GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的发展,我们利用具有北斗、GLONASS和GPS三系统信号接收功能的接收机观测的数据,结合电离层总电子含量(Total Electron Content,TEC)的反演算法,提取出GNSS三系统观测的电离层TEC;同时,将GNSS三系统获取的TEC应用到电离层TEC地图、行进式扰动、不规则体结构和电离层的太阳耀斑响应等方面的研究中,这也是首次使用三种GNSS系统数据对电离层进行联合探测研究.研究结果表明,增加了北斗系统的GNSS三系统在研究中国地区电离层TEC地图、周日变化、逐日变化,行进式扰动以及电离层的实时监测等方面较单系统的GPS具有明显的优势.

东亚扇区中低纬地区电离层暴的统计分析

用1957～2006年间515个主相单步发展的磁暴事件,分析东亚扇区4个中低纬台站的电离层扰动类型及电离层暴开始时间,得到该地区电离层暴随纬度、季节和地方时的分布规律.研究表明,中纬区负暴明显,低纬区正暴明显;夏季负暴比正暴多,冬季正暴比负暴多,春秋季正负暴分布表现出明显的纬度差异.在东亚扇区,中纬区负暴开始时间主要分布在夜间及清晨时段,且在正午至午后时段极少发生.低纬区正暴开始时间主要发生在白天时段,且在夜间18～21LT时段也易发生正暴.中低纬电离层正相暴平均延迟时间在10h以内,负相暴平均延迟时间在10h以上,且中纬区延迟时间明显比低纬区短.电离层暴延迟时间与磁暴主相开始时间对应的地方时很相关,正相暴对白天发生的磁暴比对晚上发生的磁暴响应快些,而负相暴正好相反.但电离层暴延迟时间与磁暴强度之间并没有十分明显的依赖关系.

基于Gauss-Markov卡尔曼滤波的电离层数值同化现报预报系统的构建--以中国及周边地区为例的观测系统模拟试验

本文给出了一个基于Gauss-Markov卡尔曼滤波的电离层数据同化系统的初步构建和试验结果.我们选择中国及周边地区部分涉及电离层观测的台站(包括子午工程台站、中国地壳形变网和部分IGS台站)作为观测系统进行模拟试验,背景场利用IRI模式,观测值则由NeQuick模式计算得到.我们的同化结果表明,采用Kalman滤波算法,把部分斜TEC同化到背景模式当中,能够获得较好的同化结果,说明我们设计的算法可行、所选择的各种参数比较合理,采用Gauss-Markov假设进行短期预报也取得了较合理的结果.本项研究经过进一步的改进和完善,可以用来对中国地区的电离层进行现报和短期预报,一方面满足相关空间工程应用,另一方面可以提升现有观测系统的科学意义.

暴时低纬电离层不规则体响应特征的多手段观测

2010年10月11日发生了一次中等强度的磁暴.本文利用三亚(18.4°N,109.6°E)数字测高仪、VHF雷达和GPS TEC/闪烁监测仪数据以及120°E子午线附近我国漠河(53.5°N,122.4°E)、北京(40.3°N,116.2°E)和武汉(30.6°N,114.4°E)的数字测高仪和GPS TEC/闪烁监测仪数据,分析了磁暴期间我国中低纬地区电离层不规则体的响应特征.结果表明:这次磁暴触发了10月11日午夜前后两个时段低纬(三亚)电离层不规则体事件,而在较高的纬度地区(武汉及以北),并没有观测到电离层不规则体与闪烁.在午夜前,电离层不规则体的发生受磁暴主相期间快速穿透电场激发;在午夜后,电离层不规则体受磁暴恢复相的扰动发电机电场触发,该时段伴随行星际磁场北向翻转的过屏蔽穿透电场也可能是扰动源之一.此外,磁暴期间不同尺度的电离层不规则体会伴随发生.

2015年3月磁暴期间中国中低纬地区电离层变化分析

2015年3月17日爆发了本太阳活动周最大的地磁暴,Dst指数达到-233 nT.本文利用电离层测高仪f_。F_2和h_mF_2、北斗同步卫星(BDSGEO)TEC以及GPS电离层闪烁S4指数对此次磁暴期间中国中低纬地区(北京、武汉、邵阳和三亚)的电离层变化进行分析,并对此次磁暴所引发电离层暴的可能机制进行了探讨.磁暴期间,中低纬电离层暴整体表现为正相暴之后长时间强的负相暴.3月17日白天中纬正相暴为风场抬升电离层所致,而驼峰区及低纬地区正相暴由东向穿透电场所引起;3月18日白天长时间的强负相暴为西向扰动发电机电场和成分扰动所引起;3月17和18日夜间的负相暴可能是日落东向电场受到抑制以及赤道向风场对扩散的抑制导致驼峰向赤道压缩所致,同时被抑制的日落东向电场强度不足以触发产生赤道扩展F,导致低纬三亚和邵阳夜间电离层闪烁在磁暴期间受到完全抑制.这是我们首次基于北斗同步卫星TEC组网观测开展的电离层暴研究.

全球电离层TEC起伏特性分析

利用全球电离层TEC地图(GIMs)数据,在已经建立TEC气候学模式的基础上,计算了1998年以来同定UT时间的全球TEC起伏指数σ_(DGEC)采用偏相关分析方法对σ_(DGEC)与太阳活动(F107指数)及其起伏(dF107)、地磁活动(Ap指数)、季节变化因子(太阳偏置角)等因素,以及上述因素的非线性组合等的相关性进行分析,发现σ_(DGEC)与F107、Ap指数具有最强的相关性,与F107指数和半年变化因子的交叉项F107×S、F107指数的二次方具有较好的相关性,同时,与F107指数与年变化因子的交叉项F107×A及F107扰动指数偏离值(dF107)的二次方也具有一定的相关性.据此,以这些因子作为驱动量,建立了σ_(DGEC)的多元回归模型.鉴于σ_(DGEC)反映全球范围内电离层TEC起伏的平均特性,并与太阳活动F107指数、地磁活动Ap指数具有良好的相关性,为此我们建议,将全球TEC相对起伏指数σ_(DGEC)作为描述全球电离层扰动状态及电离层天气特征的一个新参量.

2000年7月和2003年10月大磁暴期间东亚地区中低纬电离层的GPS TEC的响应研究

利用武汉电离层观象台研制的GPSTEC的现报方法及现报系统,对东亚地区GPS台网的观测数据进行处理分析,特别对2000年7月14-18日和2003年10月28日至11月1日两次特大磁暴期间的数据进行了对比考察.文中分析了两次磁暴间的电离层响应,得到对应不同磁暴时段电离层TEC的不同变化情况,着重揭示了TEC赤道异常峰的压缩和移动以及赤道异常随时间的压缩-反弹-恢复的过程,并结合高纬电离层的部分响应机制进行了说明.结果显示,两次磁暴期的电离层响应表现出了各自不同的特点,从而反映出因季节变化引起的高纬电离层暴时能量注入的不同而造成的全球性电离层扰动的不同形态.由此看出,磁暴期间电离层TEC的变化直接与太阳扰动发生的时间及其对高纬电离层的耦合有关.若短时期内连续发生多次磁暴,则电离层反应更加复杂,不能简单地当做单一磁暴叠加处理.

2006年4月13～17日西太平洋地区电离层暴时特性研究

本文利用西太平洋地区的15个电离层台站的测高仪数据和国际GPS服务中心IGS36个站提供的TEC数据,以及由美国喷气推进动力学实验室提供的Jason-1TEC数据对2006年4月13～17日间一次由冕洞高速流所引发的磁暴所造成的电离层效应进行了分析.分析结果表明这次电离层暴呈现出显著的纬度效应,foF2和TEC等参量显示在磁暴主相期间对称分布的强正暴效应中心在磁纬±30°～±40°,且持续时间超过12h.负暴效应被限制在中高纬地区,在磁暴进入恢复相时,开始向低纬渗透,且具有明显的地方时效应.TIMIED卫星测量的Σ[O/N2]显示磁暴发生后,暴时环流使得中低纬地区的Σ[O/N2]有大幅增加,而中高纬地区则显著下降.通过对hmF2的分析发现磁暴主相期间,有磁层电场向中低纬地区穿透,且持续时间较长为1～3h.因此这次强正暴效应可能是由风场、电场和化学成分这三个因素的共同作用造成的.这次磁暴造成的电离层暴响应非常复杂,对造成各种正负暴的物理和化学机制还需要进一步的研究.

基于单站多系统的GNSS硬件延迟估算方法及其应用

随着全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)的不断发展,中国地区单个GNSS接收站在一个时刻可以接收到超过30颗GNSS卫星的信号,这为单站GNSS硬件延迟估算方法的研究提供了有利条件.本文首先通过GNSS硬件实验,分析了不同温度条件下GNSS系统硬件延迟的变化特征,研究结果显示:当温度快速变化时,硬件延迟变化比较剧烈,变化幅度可达12.53TECU(1TECU=10 16el·m-2);在恒温条件或室温条件下,硬件延迟变化比较缓慢,变化幅度在1.00TECU左右.在GNSS系统硬件延迟实验的基础上,充分利用单站多星观测的特点,提出了一种基于单站多系统的GNSS硬件延迟的估算方法——单站三角分解与差分消元法,并将该方法应用于河北保定站2015—2017年GNSS系统硬件延迟的求解中.通过对估算的GNSS系统硬件延迟进行分析显示:单站三角分解与差分消元法具有计算速度快、独立性好的特点;在北斗系统上硬件延迟的求解效果优于GPS、GLONASS系统,硬件延迟求解的结果整体上比利用欧洲定轨中心全球电离层地图校正的结果大2.50~3.00TECU左右;同时,该方法在消除GNSS系统硬件延迟后,获得的垂直总电子含量(Total Electron Content,TEC)能较好地反映电离层TEC的周日变化、日出增强、半年变化、年变化和春秋分不对称性等特征.

基于长短时记忆神经网络的中国地区电离层TEC预测

电离层总电子含量(Total Electron Content,TEC)作为描述电离层形态、结构及变化的重要参量,一直是近地空间环境中重要的研究对象之一.本文利用太阳活动与地磁活动参量,结合欧洲定轨中心(Center for Orbit Determination in Europe,CODE)的TEC数据,给出了一种基于长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的电离层TEC短期预测模型,并将其应用于2015年中国单站和区域电离层TEC提前1 h的预测中.单站TEC预测结果显示:LSTM神经网络模型预测的TEC与CODE-TEC的均方根误差为2.572 TECU(1 TECU=10^(16)el/m^(2)),比国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)2016模型、反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型预测的TEC与CODE-TEC的均方根误差小5.183 TECU和0.667 TECU;在电离层扰动期与宁静期,LSTM神经网络模型预测的TEC与CODE-TEC的均方根误差分布在1.653~3.532 TECU,均方根误差明显小于IRI-2016模型、BP神经网络模型与CODE-TEC之间的均方根误差.中国区域预测结果显示:LSTM神经网络模型预测值与CODE-TEC值的均方根误差为2.721 TECU,比BP神经网络模型小0.716 TECU,其误差绝对值小于5 TECU的比例为92.83%,比BP神经网络模型的比例高5.77%,并且LSTM神经网络模型能更好地预测赤道异常区TEC的变化特征;同时,LSTM神经网络模型的预测值与CODE-TEC值具有较好的相关性,其相关系数达到0.989.整体而言,LSTM神经网络模型不仅能够准确反映中国地区电离层TEC时空变化特征,而且预测精度明显优于传统BP神经网络模型.

高蜡原油及其生油岩中新生物标志物——α雪松烯和花侧柏烯

作者在我国典型的高蜡-特高蜡原油盆地大民屯凹陷下第三系上始新统一渐新统沙河街组的生油岩,及高蜡原油中检出了两个新型的、代表陆源高等植物输入的生物标志物——α雪松烯和花侧柏烯。这两个化合物是裸子植物门(Gymnospermae)松柏目(Coniferales)柏科(Cupressaceae),和两个杉科属(Taxodiaceae)针叶植物精油中的特征组分。在地质样品中,仅Grantham和Douglas(1980)报道从英国巴维(Bovey)盆地渐新统褐煤层中的一个化石树脂酸和一个褐煤蜡以及美国加利福尼亚艾奥尼(Ione)谷的上新统富硅高岭石中发现这两个化合物。近期,我们在原油及其生油岩中检出这两个化合物尚属首次报道。由于它们在大民屯生油岩抽提物中含量高且分布广,初步研究发现这类化合物在特高蜡原油中含量高于低含蜡原油,其检出为沉积盆地的古植物输入及特高蜡原油的形成机制提供了新的线索。化合物的确认是通过GC保留时间,GC-Ms谱图对比以及标样共注完成的。

基于CHAMP卫星观测数据对热层大气密度的经验正交分析

对2003年(太阳活动较高年)至2007年(太阳活动低年)CHAMP卫星的热层大气密度观测数据进行了经验正交函数(EOF)分析,得到了400 km高度上白天平均大气密度ρ的太阳活动周变化与年度变化等不同变化分量.研究结果表明,ρ受太阳活动影响较大,其太阳周变化分量与F_(10.7)指数变化之间的相关系数可高达94.5%;ρ的太阳周变化分量随纬度增加而减小,且在中高纬地区,南半球的值明显大于北半球的值,在低纬地区则出现基本对称的双峰分布,即赤道质量密度异常(EMA)结构.在ρ的年变化中,呈现出明显的季节变化,即夏季低冬季高;同时ρ的年变化幅度随太阳活动增加而增强,随纬度增加而增强.将本文结果与经验模式NRLMSISEOO在观测条件下的输出数据进行对比,发现两者的太阳周变化与年变化分量基本一致,但本文观测数据的太阳周成分随纬度变化略小,年变化幅度略大,且NRLMSISEOO模式不能再现EMA结构.研究结果对揭示热层气候学变化特征具有重要意义.

基于修正Kp指数的中纬区单站电离层暴预报方法研究

对电离层暴进行有效预报具有很重要的实际应用价值,但目前这一工作还存在着许多方面有待改进.本文假设电离层扰动的季节性规律占主导地位,借鉴Kutiev and Muhtarov构建修正K_p指数表示地磁活动的方法,建立了一个适用于中纬地区Yakutsk单台站电离层暴预报的线性经验模型.检验表明,该模型对Yakutsk站夏季和春秋季电离层扰动的预测效果明显优于IRI中的STORM模型,模型改善度平均可达35%左右;能很好地反映磁暴连续发生的情况下δfoF_2分阶段下降的形态;能反映出一定的电离层正相扰动及其持续时间,但是正扰动的预报精度有待进一步提高.

关于日地关系主要元素与各种指数——综述及展望

本文着眼于日地空间物理之间的因果联系,从源头即太阳发生扰动时输出的各种形式的能量如电磁辐射、粒子辐射和电磁场等到行星际空间的表现和演化.到地球空间环境包括:磁层-电离层-中高层大气等对太阳事件的响应变化,论述了日地关系中的主要物理、化学过程及其之间的相互关系.同时,对日地系统发生变化时的各种表征参量,包括地磁指数、太阳辐射指数和太阳风-磁层耦合函数等。

2OO1年3月19日至22日期间电离层暴分析

本文利用2001年3月19日至22日期间ACE卫星观测的行星际资料、电离层垂测仪资料以及中国地区TEC资料,分析了发生在这期间的电离层暴过程.结果表明:(1)日冕物质抛射造成的行星际环境为电离层暴的发生提供了大尺度环境背景;(2)强烈的电离层负暴发生在磁暴恢复相阶段;(3)强烈电离层负暴能够用暴环流理论解释.