水体形状对陆地气枪激发信号的影响

分析比较4处不同形状水体气枪激发信号的主要特征,得到水体形状对气枪激发波形影响的关系,并利用数值方法模拟不同陆地水体中气枪激发的过程。研究结果表明:不同水体形状对气枪信号存在一定程度的影响,并且对高频信号成分影响较强,对低频信号成分影响较弱。在进行的4组实验中,马刨泉实验信号气枪能量转化为低频能量的效率高,所激发信号波形尖锐。

洞穴碳酸钙沉积过程中的水体形状因素初探

在过去对于影响碳酸钙沉积因素研究的基础之上,通过对几种同体积的不同形状水体的CO2分布及逸出路径的实验研究,指出碳酸钙的沉积速度与水——空界面面积及CO2选出路径的关系,进而分析了洞穴碳酸钙沉积过程中不同水体形状对于沉积速度的影响。

洞穴碳酸钙沉积过程中的水形状因素(英文)

洞穴碳酸钙的成因一直是很多学者研究的对象，特别是对于制约洞穴碳酸钙沉积的因素，研究的文章较多，比如象温度的因素。Pco2因素，水运动因素，界面因素，生物因素等等，作者多年来从事洞穴碳酸钙实验的研究，从水的界面因素及CO2逸出的机制出发提出了水体形状因素的观点，提出水体在不同的形状下，可以导致其沉积速度的不同，而且这种影响可以达到不可忽略的程度，同一体积的水体，由于它所处的不同形状的改变，将导致其沉积速度的很大差异，换言之，处于沉积中的CaCO3水，可以因为其水体形状的改变而产生加速的沉积作用。因此在讨论CaCO3沉积速度的时候，不能忽略其所处的水体形状条件。通过室内不同形状水体（同体积）的对比实验，以及同体积改变形状的实验，提出了水体形状的改变应是影响CaCO3沉积速度的重要因素。由于CO2在水中向空气逸出过程中，要经历一定的路程，当水体形状改变以后，C2Z的逸出路径大大地改变，这是造成沉积速度改变的主要原因。文章也提出，当水体形状被分裂成水沫形状时和水体被充满气泡时，这些形状的改变对CaCO3沉积速度改变最大。洞穴地下河以一种大体积小的水——气界面的状态存在，当以泉等形式递出地表时，它的水体形状改变往往是大水——气界面，小的水深。

利用数值方法研究陆地气枪的震源特性及其影响因素

监测地下结构以及介质变化是地震学研究的任务之一,选择合适的信号源对监测结果的优劣有着重要的影响。作为区域性地球物理勘探的理想震源,与传统的人工源相比,气枪震源重复性好、低频丰富并且绿色环保,极大地拓展了我们探索地球的手段。陆地水体气枪激发环境与海洋气枪存在显著不同,陆地气枪激发水体为有限小型水体,水体形状各不相同,陆地气枪信号的激发和传播不可避免地受到固液界面的影响。在利用气枪震源进行一些高精度的介质性质监测时,需要详细掌握气枪震源的源部分的特征,以去除气枪震源本身对测量结果的影响。为了研究气枪激发环境对气枪激发信号的影响,探讨气枪震源的能量传播过程,本文结合陆地气枪主动震源在区域尺度地球物理勘探中的应用,辅助以数值模拟方法,进行了不同水体对气枪激发信号性质影响的研究,分析了水体形状对气枪激发信号影响的机制。结合实际的观测数据和数值模拟方法,对快速评估气枪激发后气枪能量的传播过程提出了简单的计算方法。本文结合马刨泉实验,介绍了云南宾川、新疆呼图壁和甘肃张掖气枪地震信号发射台站的工作和取得的进展,发现大容量气枪震源应用到陆地区域尺度地球物理勘测中具有较好的可操作性和很重要的科研意义。利用数值模拟的方法计算地震波的传播,是地震学研究中的有效手段。在主动源探测领域,对地震波在复杂介质中的传播过程进行准确模拟,可以为主动源相关的数据资料的分析解释和区域介质结构反演提供理论支持和依据,有助于利用主动源开展地下介质性质的研究工作。在气枪主动源实验中,由于实地情况非常复杂,如固液界面上发生的反射、折射等现象,水体水位高低的变化、气枪在水体中放置位置的偏移等等因素,都有可能使波场特征发生改变。要想从实际观测的波形中剥离掉这些影响因素,从而得到震源特性,是十分困难的。因此,对气枪震源进行数值模拟的正演研究,有助于我们得到更为准确的震源本身特性。陆地水体气枪激发环境与传统的海洋气枪存在不同。本文通过分析实际气枪激发实验的数据,结合数值模拟实验,从绝对振幅、相对振幅、频率以及形状参数等几个方面,综合分析了水体形状对陆地大容量气枪激发信号的影响。本文的研究表明,不同水体形状对信号存在一定程度的影响,并且不同水体形状对不同频率的信号具有不同程度的影响。在几十米的水体尺度内,陆地有限水体对高频的脉冲信号影响较强,而对低频的气泡脉冲信号影响较弱。陆地气枪信号形成完整的气泡脉冲需要足够的水体体积,而在水体体积足够大的情况下,水体边界越陡,气枪能量转化为低频能量的效率越高,所激发信号波形越尖锐。而这也是陆地有限水体气枪应用的理想水体激发环境。经典气泡振荡理论是解释海洋气枪激发机制的基础理论,它将气枪信号分为压力脉冲信号和气泡脉冲信号两部分来加以阐述。但是在陆地气枪激发中,固液界面的研究一直缺乏准确的理论探讨。虽然无限半空间水体中气枪的激发信号方程可以由经典气泡震荡理论给出,但是由于陆地激发环境边界条件的复杂性,我们很难或者不能求出陆地有限水体中气枪激发信号的解析解。这使得我们有必要寻找一种方法来研究陆地气枪震源的震源特性。依据反投影方法的基本原理,本文改进了算法使之适用于陆上气枪震源的波场监测。通过五组数值模拟实验,本文发现利用布置在水体中的水听器接收到的信号,该方法可以有效地监测到气枪信号的能量传播过程。该方法布置方便,计算迅速,结果可靠,可以有效及时地对气枪震源的效果做出评估,可以为更充分地利用气枪震源提出有益的指导。应用陆地气枪震源可以监测波速变化,但因为气枪数据多来自于单一震源和单侧接收台站的监测配置,我们很难利用传统方法定位波速变化的位置。我们试图通过正演计算对波速变化位置提供一定的约束。首先利用较详细的速度结构信息,建立不同波速异常的试探模型,然后应用数值方法计算不同模型下接收台站的波形信号,与实际数据相比较选出最优模型,估计波速变化的位置以及波速变化的幅度。

Phase transformation and shape evolution of iron oxide nanocrystals synthesized in the ethylene glycol-water system

Iron oxide particles with various shapes,sizes and phase concentrations(including--Fe2O3 and Fe3O4) have been synthesized through a simple hydrothermal method in the ethylene glycol(EG)-water system.In the preparation conditions,ferric chloride(FeCl3.6H2O) was used as the iron source in the presence of sodium hydroxide(NaOH) without any surfactants.By adjusting the experimental parameters(EG/H2O ratio,base content,iron ions concentration,etc.),the shape,the size,the phase and the magnetic property of the products could be easily controlled.The products were characterized by using X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and a vibrating sample magnetometer(VSM).A further investigation revealed that high EG content and high alkaline condition favored the formation of Fe3O4 phase.A possible growth mechanism was proposed based on the experimental results.The magnetic properties were deeply affected by the morphology and phase of the as-synthesized products.The controlled shape,size and phase structure of the iron oxides through simple synthetic procedures provides potential opportunities to realize the promising size and shape-dependent applications.