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10
喀斯喀特弧第四纪火山活动地表和地下特征随时间的变化
限制地形和地壳结构的数据分辨率提高，为人们提供了新的定量方法，用以评估火山区省级规模的地表-地下连通性质。研究人员结合北美西部喀斯喀特弧（Cascades arc）的第四纪火山口填图数据、表面地形数据和各种地球物理数据集，探究了火山作用与下伏地壳结构之间的关系。结合火山口填图数据库，从该区的数字高程模型（DEM）中提取已知时代的火山机构，估算得出的体积可能占第四纪总喷发量的50％左右。火山机构体积和空间上火山口密度与指示上层地壳影响的各种地球物理数据联系密切。在整个岩浆弧的第四纪火山口下，地下结构变化与火山作用一致的现象很普遍，但与年轻火山口的联系更为强烈。在喀斯喀特山脉中部和南部，地球物理识别的岩浆特征增加，那里的火山喷发量最大，火山口间距很小。火山口和相关的地壳结构，以及空间上局部喷发相对于分散喷发的程度随时间变化，定义了整个弧段横向延伸约100 km的喷发中心，表明岩浆上升随时间变化而发生空间上的聚集。
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Geology (2020) 48 (11): 1088–1093.
DOI：
（译者：唐演@CUGB）
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波罗的大陆在苏格兰的遗迹：基底地体在格林威尔造山运动期间的迁移
苏格兰加里东群岛北高地地体（NHT）内的太古宙基底被认为与劳亚大陆的前陆的刘易斯片麻杂岩有关。新的锆石U-Pb年龄表明，NHT基底显示了2823-2687Ma和1772-1655Ma岩浆作用的证据。第一组年龄与前陆太古宙片麻岩的结晶年龄相近。然而，第二个组年龄以及覆盖基底上的岩石单元的形成时间都晚于前陆内发育新生岩浆作用和沉积作用的时间，为其最年轻的主阶段之后的100–250Ma。此外，在NHT基底内没有前陆内常见的古元古代镁铁质和长英质侵入体存在的迹象。因此研究者认为，NHT与劳亚大陆的前陆缺乏对比的可行性。由于存在1100-1000 Ma的东格雷尔榴辉岩，分离前陆和NHT基底的加里东莫因逆冲断层被认为是被改造了的格伦维尔期缝合线。根据新的同位素数据，研究者认为NHT基底是波罗的大陆的碎片，在格林威尔造山运动期间侵位到劳亚大陆，是环北大西洋造山带基底地体迁移的又一实例。
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Geology (2020) 48(11): 1094–1098.
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（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）
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加蓬的古元古代Francevillian序列以及Lomagundi-Jatuli事件
加蓬古元古代Francevillian序列在全球早期氧化的概念，以及碳同位素值大幅度正向漂移（即Lomagundi-Jatuli事件，LJE）的成因中占据着重要地位。研究人员对一个长139米的Francevillian岩芯进行了详细的研究，岩芯的碳酸盐δ 13 C（δ 13 C carb ）值为5‰-9‰，向上减小趋近于0‰，这一趋势被很多其他研究人员认为是LJE及其结束的标志。然而，本次研究发现δ 13 C carb 值的变化与沉积相的变化相一致：浅海相以强正值为特征，而较深的水域（风暴浪基面之下）为0‰左右。对于δ 13 C carb 与沉积相的相关性，最可靠的解释是，浅海环境记录了局部物理和生物化学过程的同位素效应，驱动周围环境的溶解无机碳（DIC）达到较大值，而较深相中较小值（ 0‰）与开阔海洋的DIC相近，其中δ 13 C在很大程度上不受浅水环境中发生的分馏的影响。此外，海侵氧化还原作用为含锰矿物和化学营养微生物群落的形成创造了条件。其中还包括甲烷循环群落，其有机δ 13 C（δ 13 C org ）值为 47‰，Δδ carb-org 值高达46‰。因此，Francevillian碳同位素剖面反映了盆地的特定条件，并不是全球碳循环扰动或LJE结束的前兆。
加蓬Lastoursville次盆LST12岩芯Franceville层序的沉积模式。浅水碳酸盐岩（单元I-III）的特点是真光层生产力提高，促使环境中的溶解无机碳的 13 C富集并沉积碳酸盐。随后发生海侵（单元IV-VI），盆地加深，以同位素正常的海相碳酸盐沉淀为标志，同时在风暴波基面以下的氧化还原层发育锰富集。持续的海侵导致盆地最深处沉积了富含有机质的含甲烷生物群落的泥岩。
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Geology (2020) 48(11):1099–1104.
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（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）
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砂粒跃移作用对粉砂的产生的有效性测试—对黄土解释的启示
黄土形成所需要的粉砂生成可归因于冰川系统（冰川研磨）和砂质沙漠（跃移诱发破碎）的地质过程。然而跃移作用对大量粉砂的产生的有效性还存在争议。了解沙漠中粉砂产生的潜力对于确定黄土的古气候具有至关重要的意义。为了更好评估风成磨损对粉砂的产生的重要性，该研究在一个设计用于模拟砂粒在25m/s速度的暴风中跃移的装置中进行实验性磨损。该研究与之前的工作与众不同的地方在于（1）长时间保持较高速度的测量强度，（2）清除预先存在的粉砂并设置对照组，（3）根据缩放结果来评估黄土堆积的潜力。根据一定的地质比例缩放实验获得的粉砂产生速率显示，风成磨损产生的粉砂不足以形成具有地质意义上的黄土沉积物。
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Geology(2020) 48(11): 1105–1109.
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（译者：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院岩石学矿物学与矿床学在读硕士生徐睿）
14 太古宙和古元古代变质火山岩变质脱水作用中的金迁移
太古宙和古元古代绿岩带中的火山岩十分丰富，被认为是造山型金矿的潜在矿源。然而，金在这些岩石变质过程中的经历却鲜为人知。该研究对加拿大太古宙拉格兰德亚区和芬兰古元古代中央拉普兰绿岩带的一套变质岩石进行了金的超低检出限分析。这两个地区都有丰富的金矿资源，具有发现新的造山型金矿的巨大潜力。这些带中的变质火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性岩浆岩系列，其中原岩中金的含量用绿片岩相样品的金的Zr/Y幂律回归计算。在拉斑玄武岩中，金是相容元素，并随分异作用而减少；而在钙碱性岩石中，金是不相容元素，并随分异作用而增加。质量变化计算表明，在拉格朗德和中央拉普兰进行递进变质作用至形成上部角闪岩相的条件（> 550 ）期间，初始金含量损失高达77%和59%。本研究强调：第一，变质火山岩在太古宙和古元古代绿岩带变质作用中析出金，是造山型金矿床的良好潜在源岩；第二，变质火山岩的含金性受地幔源区和岩浆演化的控制；第三，变质脱挥发分模式可应用于太古宙和古元古代造山型金矿床。
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Geology (2020) 48 (11): 1110–1114.
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（译者：王天奇，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院）
15
钙质超微化石将北冰洋沉积物的年代追溯到50万年以前
北冰洋中部更新世沉积物年龄波动较大，给重建古海洋学增加了相当大的不确定性。这个问题的根源在于北极海洋沉积物中记录的令人费解的磁极模式，以及缺乏能够提供校准的生物地层层位或连续的氧同位素地层图的微体化石。研究人员记录了在北冰洋中部的一个海洋沉积岩芯中发现的两个关键的钙质超微化石物种，为50万年以前的沉积物提供了有力的，并且可全球校准的年代界限。起关键作用的物种是颗石藻（Pseudoemiliania lacunosa），它们在万年间灭绝，而赫氏圆石藻（Emiliania huxleyi）则在万年间进化。这是第一次在北冰洋中部的沉积物中发现Pseudoemiliania lacunosa的化石。通过岩石地层对比，可以在北冰洋内450多公里的范围内找到含有这些年龄物种的沉积层。它们首次为北极这个区域的更新世沉积物年代学提供了明确的支撑，也为开发和测试其他用于测定北极海洋沉积物年代的地质年代学工具奠定了基础。
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Geology (2020) 48 (11): 1115–1119.
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（译者：黄永慧-中国地质大学（北京））
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加拿大北部科迪勒拉山脉Tintina断层对岩石圈地幔的克拉通凿移的地震证据
位于加拿大西北部的加拿大北部科迪勒拉山脉（NCC）被划分为几个平行向右滑动的走滑断层，在晚白垩世和始新世之间累积了数百公里的位移。这些断层的深度范围，尤其是Tintina断裂（TF）对NCC岩石圈地幔的地壳构造组合和演化具有重要的影响意义，但是地球物理模型和地球化学数据仍然没有定论。该研究利用最新的三维纵波地震速度模型，解决了位于TF表层轨迹之下的最高地幔深度的一系列锐化的（~10km）纵波速度对比度（~4%）突变。代表了上地幔组构的地震各项异常数据显示在TF附近各向异性的方向和幅度大小发生了相似的变化。这些数据表明TF是岩石圈尺度的剪切带且在沿着TF恢复了430公里处的右侧位移后，纵波的速度快速异常与北美克拉通边缘轮廓一致。该研究认为，目前位于阿拉斯加东部的快速构造异常是Mackenzie克拉通的一块轮廓清晰的碎片，其在晚白垩世至始新世期间被TF凿穿并向西北位移。目前位于NCC南部的第二个克拉通碎片，可能与上地幔深度的Cassiar岩层有关。这些观察首次证明，大型岩石圈尺度的剪切带穿过难熔地幔，并且在世界范围内的科迪勒拉山脉内产生克拉通地幔物质的主要侧向位移的证据。
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Geology (2020) 48 (11): 1120–1125.
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（译者：袁梦）
17
金红石中纳米级微量元素团块的地球化学和地质年代学意义
金红石中的微量元素地球化学分析（例如：铅Pb，铀U，锆Zr）通常被用来获取地质事件的性质和时间。但是微量元素的迁移会影响温度和时间的厘定，且其迁移性的主控因素仍存在争论。鉴于此，研究人员使用电感耦合等离子体质谱法和原子探针层析成像表征了西澳大利亚Capricorn造山带中金红石的微米至纳米级微量元素分布。在大于20微米的尺度下，单个矿物颗粒中没有明显的微量元素分异，而且锆石谐和年龄1872 6 Ma（2σ）也没有同位素扰动的迹象。在纳米级尺度下，可以观察到20纳米的富微量元素（铝Al，铬Cr，铅Pb，钒V）团块。团块的 207 Pb/ 206 Pb比值为 （2σ），说明他们形成于结晶前，可能是区域变质作用的产物。作者认为这些团块是由于上部角闪岩相变质过程中瞬时形成的放射性破坏点捕获流体活动性元素形成的。这种捕获会影响团块中元素体扩散的活化能。团块较低的数量及密度指示了其形成时间，说明变质作用峰值温度持续时间较短，为小于10 百万年的事件。研究结果说明运用微量元素手段判断金红石中的体扩散将比假定其为均一介质时更为复杂。
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Geology (2020) 48 (11): 1126–1130.
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（译者：韩舒筠@CUGB/MQ）
18
次年稳定同位素记录揭示的南极洲西摩岛与白垩纪-古近纪界线附近两个灭绝期有关的气候变暖和季节性缺氧
碳酸盐双壳贝类高分辨率稳定同位素（δ 18 O和δ 13 C）增生的贝壳年轮年代学可以提供对了解灭绝期有用的次年环境记录，这种灭绝期通常是快速变化和不稳定的时期。该研究展示了在南极洲西摩岛白垩纪-古近纪界线（KPB）对Lahillia larseni双壳贝类的高分辨率连续采样结果。这些数据突出了δ 18 O和δ 13 C值不规则的两个灭绝期与形成化石的最后时期一致：一个是在KPB，另一个是在明显灭绝事件的15万年之前。由于表现为较低的δ 18 O值，该研究将这两个时期都解释为气候变暖的时期，并且有季节性缺氧，表现为低异常（ ‰至 ‰VPDB）的δ 13 C值和高的（2‰至19‰）的季节变化。低氧条件可能是较早灭绝事件的一种引发机制，并可能延长了KPB灭绝后的恢复时间。
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Geology (2020) 48(11):1131–1136.
DOI：
（译者：掉帧青年萧暮春@YU）
美编&校对：覃华清
燕子138158
自从人类进行煤炭开采伊始，就存在煤炭顶板安全问题。多年来，国内外学者对煤矿顶板稳定性研究进行了不懈的探索，取得了大量的研究成果。特别是近 30 多年来， “块体理论”、“模糊评判法”、“灰色理论法”、“模糊聚类法”、“人工神经网络法”、“沉积学方法”、“层次分析法”、“地震属性法”、“地应力分布法”等多种方法，从不同角度分析了顶板稳定性，对煤矿的安全生产起到了指导性作用。
国外研究历史
引入沉积作用分析
据郭德勇等 ( 2002，2003) 资料，20 世纪 60 年代，Zienkwicz ( 1977) ，Goodman( 1968) ，Desai 等就将有限元引入地质研究中。20 世纪 70 年代，Elliott ( 1974) ，Ferm 等( 1978) ，Horne 等 ( 1978) ，Hylbert ( 1977) 等学者注意到沉积作用与顶板稳定性的联系，将沉积学理论引入到顶板稳定性的研究中，着重分析了河道作用和决口扇沉积对顶板稳定性的影响。20 世纪 80 年代初，Petranoff ( 1980) ，Bunnell ( 1982) 等尝试从沉积学角度对顶板条件进行了分类，Houseknecht 等 ( 1982) 则进一步将沉积条件与煤和瓦斯突出、煤层变化相联系，Truman 和 Horne ( 1982) 已开始尝试将此类研究成果用于指导生产: 查明了影响煤矿顶板岩层稳定性的主要沉积地质因素有冲刷与凸顶、滑面、擦痕、夹薄顶煤层的砂页岩互层等; 发现煤矿顶板岩层在垂向上和侧向上厚度和岩性变化很大，在矿井煤炭开采过程中顶板冒落、老顶来压和岩煤层突出往往发生在老顶砂岩与页岩的过渡部位。 ( 1980) 和 ( 1980) 指出，井下回采时，煤层顶板的质量取决于各种岩石类型的内在联系、同沉积构造、沉积早期的压实强度和后期构造特征诸因素。其中顶板的大部分特征可能与沉积作用或早期压实过程有关，后期的构造运动起着强化这些早期特征的作用。1982 年，美国学者 将地理信息系统 ( GIS) 技术应用于房柱式开采煤矿地面塌陷，开拓了 GIS 在煤矿灾害方面应用之先河。
20 世纪 90 年代， ( 1993) 总结认为煤矿井下遇到的大多数控制问题可归因于开采煤层围岩的沉积作用或早期压实强度和后期构造特征诸因素。其中顶板的大部分特征表现在沉积特征和构造特征两方面。与此同时，在地质构造复杂的矿区多采用仪器探测技术，如利用地质雷达探测工作面前方地质构造和地质异常体等技术。前苏联地质学家更重视利用各类地质参数预测开采前方地质变化，如研究煤的物理化学特征来预测断层，统计地质数据进行构造变形分析; 前联邦德国在鲁尔区采用构造成因解析法、槽波地震等方法对工作面前方构造及顶板稳定性进行分析预测，均取得了良好的效果。
引入地震分析技术
20 世纪 70 年代与 80 年代期间，在石油地震勘探中用得最多的地震属性研究是基于振幅的瞬时属性。90 年代，地震属性技术取得了重大突破，其范围从计算单道瞬时同相轴属性到提取复杂的多道分时窗的地震同相轴属性以及到生成地震体属性。地震属性技术的应用范围也从简单检测振幅异常发展到检测流体前缘随时间的变化。
1994 年，Amoco 石油公司开发了可用于描绘断层和地层特征的三维相干算法，在1995 年的第 65 届 SEG 年会上，Amoco 石油公司公布了一项用于描述断层和地层特征的解释性处理技术，即相干体 ( Coherence Cube) 技术。相干体技术的出现在地球物理界引起很大的反响，被视为三维地震领域尤其是资料处理解释方面的革命，加深了人们对三维数据体的地质理解。
1995～ 1996 年，Bahorich 和 Farmer 把地震相干性技术从其他地震数据处理技术中分离出来，将相干性作为一种独立的地震属性展示在物探工作者面前，并指出，对应于该项技术的相干算法在地质构造检测方面特别有效，可突出地下地层的细微变化。
在此期间，Mikes 发表了关于相干数据体的论文，借助三维相干数据体解释地震资料不连续性成像的断层和岩性变化区带。Kenneth 应用三维相干数据体研究大地构造的扭曲运动，延伸了相干数据体的应用领域。Schlumberger-GeoQuest 地震解释软件公司也把与相干体技术对应的软件推向市场，加速了相干体技术的应用和普及。
Marfurt 等在 1998 年和 1999 年分别提出了他们的研究成果 ( 李增学，1994) ，讨论了用基于相似的相干算法计算三维地震属性和存在构造倾角的相干计算方法。Marfurt 等人在原有的 C1、C2和 C3相干算法的基础上，对相干算法进行了一定程度的改进。
国内研究进展
传统地质学分析
国内一些学者从含煤地层沉积环境入手，在分析煤层及其顶板形成沉积条件的基础上，按不同沉积模式分别建立了区域性沉积模式与顶板稳定性关系，对顶板稳定性进行了成功预测。葛道凯 ( 1994) 、彭苏萍 ( 2000) 、孟召平 ( 2002) 等就沉积层序和顶板砂体厚度变化诸方面对顶板冒落性影响进行相似模拟试验研究的基础上，提出了顶板稳定性地质模型，并指出煤层顶板性质基本上取决于沉积建造亚相特征，顶、底板原始沉积环境的空间分布控制了采场顶板整体质量。提出从影响顶板稳定性的地质因素入手，结合岩石力学和采矿工程学的研究方法对煤层顶板稳定性进行了较详细的研究。
于双忠 ( 1994) 和彭向峰 ( 1997) 等从工程地质分析方法入手提出了煤矿巷道围岩稳定性评价新方法: 首先选定 4 个主要的影响因素，即岩石强度、结构面、水对岩体的影响及原岩地应力状态，然后把这 4 个指标综合到一张分类图表中。丁述理 ( 1998) 等建立了单因素分析、综合评判的研究方法: 根据能独立反映某地区某段岩石 ( 体) 工程稳定性的一些独立的因素或变数，如岩石的单向抗压强度、分层厚度、裂隙发育程度、岩性、岩石的形成环境、岩心完整性、岩心采取率等钻孔资料获得的信息，分析这些单因素的评价结果，去粗取精、去伪存真、综合评判，从而有效地削弱各种技术因素、自然因素和人为因素的影响，使最终分析结果能更准确地反映顶板岩石工程稳定性的实际情况。孟召平、程浪洪 ( 2007) 等分析了淮南矿区地应力条件，通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计算，探讨了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下回采工作面顶板稳定性分布，得出了回采工作面顶、底板稳定性与侧压系数大小密切相关的结论。
徐东强 ( 1999，2000) 等提出运用块体理论法进行矿体顶板稳定性分析，通过详细的现场结构面调查，采用赤平极射投影或矢量分析方法，确定采场中的优势结构面产状，判断由优势结构面所切割块体的稳定性。
顶板稳定性的定量分析进展
从 20 世纪 70 年代起，我国的一些科研工作者开始了针对顶板稳定性的岩体工程力学数学方法及结合计算机进行的模拟运算，以期对煤层顶板稳定性进行定量评价和预测。涂敏 ( 1995) 利用模糊类聚法分析了煤层顶板稳定性; 杨双锁等 ( 1997) 利用有限元法对采场顶板稳定性进行了定量分析及分类研究; 张树光等 ( 2000) 应用离散元法对顶板稳定性进行了分析，如通过采用水平层状、正交节理模型顶板建立模型，检测整个顶板的变形来实现其稳定性预测和分析; 曹庆奎、蔡振禹 ( 2004) 利用加权灰色模型评价了煤层顶板稳定性，经过实例分析提出了主观赋权法和客观赋权法相结合的灰色加权关联度综合评价法，该方法可较好地反映出煤层顶板地质条件的灰色性特征，使评价结果客观合理; 文晓红、杨晓东 ( 2004) 提出了将单因素分析、模糊二级评判法相结合的方法来研究煤层顶板稳定性，合理选择能反映煤层稳定性的单因素地质因素，可以极大限度地利用现有勘探成果资料，合理地考虑各种因素来评判顶板综合质量，该方法简单、灵活，评判结果较为准确; 夏玉成、樊怀仁 ( 1998) ，朱宝龙、夏玉成 ( 2001) ，凌标灿等 ( 2003) 针对模糊综合评判模型需要确定因素权重集和隶属函数的人为性等缺点，提出运用人工神经网络定量评价矿井构造，通过构造网络，进行学习训练，得到评价模型，然后进一步计算和预测，该方法可避免偶然性引起的误差，在条件比较复杂或应用单因素难以判断时，获得了明显效果; 李增学、刘海燕等 ( 2004) 提出了应用层次分析法评价煤层顶板稳定性，在确定影响因素权值后，对研究区进行综合分区，依据沉积条件、构造发育特点和岩石力学特征，按照基本因素权重大小进行复合叠加，最终完成定量评价。
地球物理探测技术研究
( 1) 地球物理勘探方法的应用
从 20 世纪 60 年代以来，矿井地球物理勘探方法受到人们的普遍重视。如岩体原位应力测量、高精度重磁探测、各种波法、直流电场层析成像、放射性红外测量、孔中电视与防爆测井、磁偶源频率探测与地电法等。近几年，随着计算机技术水平的提高，各种测试仪器的现代化水平也不断提高，体积小、灵敏度高、存储信息量大、操作简单而功能强大的声波测试仪的应用，给煤层顶板稳定性监测带来了很大的方便。
对地质构造探测有显著优势的煤田地震勘探在我国起步较晚。在 20 世纪 80 年代中期以后，蓬勃发展并臻成熟的高分辨率数字二维地震勘探技术在煤田勘探中得到广泛应用。魏树满 ( 1998) 利用钻孔声波测试数据，提出了对岩体进行较精确的速度分层的一种数据处理方法，并通过理论模型及实际声波测试资料对层析技术进行了分析论证。王宏图等( 1989) 利用岩体地应力声波测试方法确定了四川某矿岩体内松动圈范围。徐东强等( 1999) 利用声波测试技术在金厂峪金矿难采矿体顶板稳定性研究中成功预测出了顶板松动圈厚度以及破碎带位置和厚度。郭学彬等 ( l999) 应用声波探测技术探测爆破作用对矿柱损伤的程度和影响范围，为研究矿柱的稳定性提供了依据。王辉、黄鼎成 ( 2000) 利用地震层析成像技术，根据岩体结构理论和地震波在软弱结构面的传播特性，利用地震层析成像技术，实现了岩体稳定性的准确探测与软弱结构面的空间定位。吴文金等 ( 2000)运用岩体声波探测技术测定了淮北芦岭煤矿巷迈围岩松动圈，进行了围岩稳定性分类，为芦岭煤矿今后的巷道支护设计提供了依据。
( 2) 地震信息解释技术的应用
进入 20 世纪 90 年代中期，有效探测小构造的三维地震技术得到应用，近年来基于三维地震信息精细解释构造的地震属性技术和相干/方差体技术得到重视和发展。
相干/方差体技术利用相邻道地震信号之间的相似性来描述地层、岩性等的横向非均匀性，特别是在识别断层以及了解与储集层特征密切相关的砂体展布等方面非常有效。利用相干/方差算法对三维地震数据体进行相干处理后就可得到对应的三维相干/方差数据体。应用三维相干/方差时间切片进行构造解释和岩性解释，可以帮助解释人员迅速认识整个工区断层等构造及岩性的整体空间展布特征，从而达到加快解释速度及提高解释精度、缩短勘探周期的目的。
国内对相干技术的讨论相对较晚，基本上是借鉴、吸收消化国外的先进成果。石油行业于 1996 年开始使用相干体技术并取得了较好的效果。佘德平、曹辉 ( 1998) 等发表了相干数据体研究成果，提出了相干数据体的制作方法并论述了三维相干数据体在实际资料解释中的应用，证明了相干体技术有效、快速和无需人工干预等特点; 杜文凤 ( 1998)的研究表明，在断层解释、采空区圈定、巷道检测等方面应用相干体技术能解释落差为3m 左右的小断层，并且比常规解释方法更直观、快捷。
对于方差数据体，目前研究成果较少。林建东 ( 2000) 的研究表明，方差技术能够更好地满足矿井建设的要求，准确解释含煤地层中落差更小的断层，而且可以更加准确地给出断裂带的产状和延伸方向，也可探明更小的地质异常体。常锁亮 ( 2003) 等则在方差体技术应用小断层、陷落柱等地质异常体良好的自动识别能力方面进行了有效的探索。地球物理技术已经成为高产高效煤矿生产中必不可少的手段。近几年来，地震属性技术受到地球物理界的极大关注。地震属性研究已经成为地震数据处理和解释中重要的研究内容之一。地震属性技术在我国的发展，起步于 20 世纪 80 年代中后期，主要的目的是将地震属性应用于油藏描述。郭彦省、孟召平 ( 2006) 等介绍了应用地震属性技术预测煤层顶板岩性的方法，通过应用交会图、相关分析方法，对钻孔处地震属性与煤层岩性关系进行分析，优选地震属性，将得到的地震属性用神经网络来识别，进而进行应用和预测，取得了较好的应用效果。
地震属性 ( seismic attribute) 指的是那些由叠前或叠后的地震数据，经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计特征，它是地震资料中可描述的定量化特征，代表了原始地震资料中所包含的总信息的子集。现在广泛应用的地震属性有 20 多种，并且新的地震属性还不断地从地震数据中被挖掘出来。单一的地震属性所提供的信息往往是片面的，需要对众多复杂而又相互关联的地震属性进行更深入、更贴近本质的认识。
地震属性的分类至今没有统一的标准，不同的学者分别提出过不同的属性分类。结合煤田地震勘探的特点，可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成 8 个类别: 时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。地震属性的类型很多，要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。
( 3) 地震反演技术
自 20 世纪 70 年代以来，地球物理学家提出了多种地震反演方法。地震反演具有明确的物理意义，是预测岩性的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果。
地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像 ( 求解) 的过程，是反演地层波阻抗 ( 或速度) 的地震特殊处理解释技术。
地震反演通常指波阻抗反演。波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，根据钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件，对井旁地震资料进行约束反演，并在此基础上对孔间地震资料进行反演，推断煤系地层岩性在平面上的变化情况，这样就把具有高纵向分辨率的已知测井资料与连续观测的地震资料联系起来了，实行优势互补，大大提高了三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度 ( 李庆忠，1993) 。
地震反演方法基于介质模型的假设条件不同，有直接离散反演方法和波动方程连续估计反演方法; 基于研究域的不同，有时域反演方法和频率域反演方法; 从实现方法上可分为 3 类，即递推反演、基于模型反演和地震属性反演; 基于求解方式的不同，有直接反演方法、迭代反演方法和搜索类反演方法。
近年来，随着勘探地球物理学的发展，非线性反演方法突飞猛进。除一些传统的非线性反演方法，如梯度法 ( Gradient method) 、牛顿法 ( Newton method) 和蒙特卡洛法( MonteCarlo method) 外，一些启发式的反演方法，如模拟退火法 ( Simulated Annealing) 、遗传算法 ( Genetic Algorithm) 、人工神经网络法 ( Artificial Neural Networks) 、小波分析法( Wavelet Analysis) 等应运而生。随着并行计算机的出现，需要大量计算时间的非线性的反演方法有了发展的前提。
波阻抗反演是利用实际地震资料，以地质钻井和测井信息为约束条件，对地质构造和储层物性进行求解的过程，是进行储层预测和描述的必要手段。普通的高分辨率地震剖面不能分辨薄储层，而测井约束波阻抗反演技术以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足，综合地质、测井信息作为约束条件，得到高精度的波阻抗资料。
目前地震反演软件主要有: 俄罗斯地矿部的 PARM，法国 CGG 公司的 ROVIM，中国石油大学的 ANNLOG，加拿大 Hampson-Russell 公司的 STRATA，荷兰 JASON 公司的 JA-SON，丹麦的 ISIS。这些软件各有特色，使用最多的反演软件是 STRATA，它使用起来相当方便，无论是地质人员还是物探人员都可以直接做反演工作。
多源信息预测方法
1982 年，美国学者 将地理信息系统 ( GIS) 技术应用于房柱式开采煤矿地面塌陷，开拓了 GIS 在煤矿灾害防治方面应用之先河。从 80 年代后期起，我国学者也引进了 GIS 技术，并且不断拓展它的应用范围，主要包括煤层顶板稳定性预测、煤矿突水预测、岩溶陷落柱的探测等，取得了一定的效果。GIS 技术的引入，为煤层顶板稳定性预测提供了新的思路和手段。
缘梦~幸福宝贝
（一）地震层析成像的数学理论
1917年，奥地利数学家拉冬（）对于由投影重建图像的思想首次做出了严格的数学表达，解决了分布函数与投影之间的变换关系问题。
1.拉冬变换
在二维域中存在一未知的连续函数f（x，y），令Ox[y]坐标系逆时针旋转θ角，形成O[vu]坐标系。将f（x，y）沿平行于u轴方向的射线Li做线积分，并设其为Pθ（ti），经变换后得Pθ（ti）为f（x，y）在角度为θ时沿射线Li的投影值，沿众射线Li（i=1，2，…）投影，构成投影函数
固体地球物理学概论
式（4-43）即为拉冬正变换，改变θ角得到一系列投影函数Pθ（t）。
将投影函数与某一核函数褶积求得褶积后的投影函数Gθ（t），再做反投影求得目标函数f（x，y），即拉冬逆变换。投影成像应采用滤波反投影形成的拉冬逆变换为
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其中s=ycosθ—xsinθ。实际应用时，要将式（4-44）离散化、有限化。
2.傅里叶（Fourier）投影定量
设目标函数为f（x，y），投影函数为P（r，θ），并满足拉冬变换，求得投影函数的一维傅里叶变换P*（u，θ）和二维傅里叶变换f*（u，θ），而P*（u，θ）=f*（u，θ）式为傅里叶投影定理，据此求取研究区的速度场。
（二）地震层析成像的物理基础——射线理论
射线方程和界面条件（Cerveny et al.，1977；刘福田等，1989）：假定地球是各向同性、完全弹性的成层介质，在利用走时重建速度图像时，取地震波的高频近似解，且将地震震源视作点源。设波速为v，则由震源i至接收点j的走时可写成
固体地球物理学概论
式中：Lij为射线路径。在球面坐标系中，路径的微分方程为
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式中P=（Pr，Pθ，Pφ）为慢度向量：
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式中：cosγr、cosγθ、cosγφ为射线的方向余弦，有cos2γr+cos2γθ+cos2γφ=1。
式（4-44）是在波速为连续函数假定下导出的，地球内部存在界面，则波入射后产生反射和折射。设两界面之间的地层内部是连续的，只要能够确定界面条件，就可在分层介质中进行射线追踪。界面条件可用相位匹配法导出，在球坐标系中的折射波有
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式中：角标i表示入射波，j表示折射波；v1和v2分别为入射介质和折射介质的波速；sgn（）为符号函数。
射线宽度（Cerveny et al.，1983）：根据式（4-45）～式（4-48），不难得到地震波的走时。这就意味着，已经假定式（4-45）是在三维空间上的射线上求积分；理论上只有当无限高频时才能认为存在无限窄的射线（波长λ→0），而射线解对介质是“绝对”分辨的。由于地震波频率总是有限的，因此分辨能力也是有限的。为解决这个矛盾，在地震波的高频近似解中需要对标准射线方法进行修正。例如，可以把射线视作中心射线为费马射线的高斯射线，其宽度可用距中心射线的距离d（s）来度量。显然，射线宽度d（s）将直接影响地震层析成像的分辨率。根据惠更斯原理，一个波前的每个面元可看作一个产生球面波的次级扰动中心，且以后任意时刻波前的位置是所有这些子波的包络面。按照惠更斯菲涅尔原理，只当OAP—ODP≤λ/4时，次生波在P波处才产生相长干涉，以致A处的结构要影响到P处观测到的波场。据此，得到路径长度为L射线的最大宽度dm（s）近似为
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例如，当λ=10km时，对长度为3000km和10000km的射线，其最大宽度dm（s）各约为61km和112km；当λ=5km时，对长度为100km和500km的射线，其最大宽度各约为8km和18km。这表明，远震和区域地震数据其水平分辨率是＋分不同的。这在地震层析成像中须予以重视。
帮助作者考虑文章全篇逻辑构成的写作设计图。其优点在于，使作者易于掌握论文结构的全局，层次清楚，重点明确，简明扼要，一目了然。[2]第二，有利于论文前后呼应。有一
东宫洗马 3人参与回答 2023-12-11 有具体要求吗。
尹才宝贝 4人参与回答 2023-12-11 可能是因为有些的话还是不被人们的认可的吧
MIssMIss兔狗 8人参与回答 2023-12-06 sfdsefdewfewfewfewfwefweofiewfffffffewfhe ff efiewufuwuifweuifywe fwefewfewfewfe
一个M精彩 3人参与回答 2023-12-05 日本地震在3月11日13时46分，当我们还在上课时，我国的邻国——日本仙台发生了8.9级大地震，这是迄今为止日本发生的第一大地震，也是世界第五大地震。这次地震分
无敌幸运星1 5人参与回答 2023-12-08 