地球深部探测仪器装备技术原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

黄大年 等 著

图书标签:

• 地球物理
• 深部探测
• 仪器装备
• 技术原理
• 应用
• 地球科学
• 勘探技术
• 地球探测
• 工程技术
• 科学研究

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030535313

版次：1

商品编码：12133435

包装：精装

丛书名： 中国地球深部探测系列专著

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：532

字数：782000

正文语种：中文

内容简介

本书为我国地球深部探测系列专著之一。作者以所掌握的国内外大量一手资料为基础，结合近年来我国在深部探测装备研发的科学实践，联合国内相关领域一流专家共同撰写。着重论述探测地球深部电、磁、重、震等地球物理现象的尖端装备技术以及应用实践。涉及具有大功率和大深度探测能力的深部地球物理探测仪器、大面积和高效率航空无人机探测系统，高集成工艺和超大深度钻探装备，以及针对海量多类型数据的移动平台综合地球物理资料处理和解释软件系统。内容包括从基本方法原理切入，并过渡到现代科技前沿所面临的核心技术和挑战等地球物理仪器和装备研发科学发展过程，着重体现重型装备技术研发程序和过程，检测指标和相关技术配备，以及高端工程项目管理程序等研发理念。希望通过加强尖端装备研发和配备，加强地质科学理论和技术实践结合，为培养和提高我国地球科学高端研究人才提供技术支持。

目录

目录
丛书序
前言
第一章 地球深部探测仪器装备技术发展概况 1
第一节 深部地质问题和研究思路 1
第二节 地球重力场探测仪器及解释理论发展 3
第三节 地球磁场探测仪器及解释理论发展 5
第四节 地球电磁场探测仪器及解释理论发展 6
第五节 地震波探测仪器及解释理论发展 16
第六节 大陆科学钻探技术发展 21
第七节 综合探测方法及软件技术发展 31
第二章 重力场探测及数据处理解释技术 34
第一节 重力场探测原理及实现技术 34
第二节 重力测量形式与重力测量仪器 40
第三节 重力数据整理、预处理与异常划分 52
第四节 重力数据及多分量数据的处理解释方法 62
第五节 重力场及梯度场解释方法及联合解释技术 73
第六节 重力勘探模型及实例 77
第三章 磁测及数据处理解释技术 90
第一节 单轴磁总场分析方法原理及局限 90
第二节 矢量场探测及数据分析方法原理 98
第三节 磁测仪器研发关键技术 103
第四节 多轴观测数据处理及联合解释技术 112
第五节 大深度磁场勘探增强型技术 115
第六节 模型与实例 117
第七节 示范区地球物理场特征 119
第四章 地面电磁探测理论与应用技术 127
第一节 电磁场探测基本原理 127
第二节 大功率地面电磁探测(SEP) 系统研制关键技术 135
第三节 大功率地面电磁探测(SEP) 仪器系统的组合及特点 151
第四节 电磁场探测数据处理解释和可视化软件 153
第五节 大深度电磁场勘探增强型技术 180
第六节 SEP系统的实例研究 182
第五章 深层地震勘探仪器及数据处理解释技术 206
第一节 深层地震勘探原理 206
第二节 深层地震勘探手段及特点 207
第三节 无缆自定位地震仪研发关键技术 215
第四节 地震数据处理技术及流程 307
第五节 地震数据解释方法技术 332
第六节 大深度地震勘探增强型技术 334
第七节 以地震数据为主导的地球物理建模技术 338
第六章 大陆科学钻探技术与装备 341
第一节 大陆科学钻探验证目标及应用策略 341
第二节 大陆科学钻探工艺与关键技术 345
第三节 大陆科学钻探装备特点与技术参数 351
第四节 “地壳一号”万米大陆科学钻探装备 356
第五节 深部大陆科学钻探应用工程设计 384
第六节 超万米大陆科学钻探主要技术难题 405
第七章 仪器装备野外实验示范研究 408
第一节 实验示范区选择的依据 408
第二节 测试范围及内容 414
第三节 测试过程的规范化管理研究 417
第四节 仪器比对与信息反馈机制 426
第五节 深部地质目标发现率与仪器适用性评估 430
第六节 野外应用实例 444
第八章 深部探测综合数据解释一体化软件工程与实践 450
第一节 深部探测综合数据解释特点 450
第二节 多方法综合解释技术原理 453
第三节 综合数据处理解释建模一体化软件构架与设计 463
第四节 大型软件基础层开发关键技术 466
第五节 软件应用层开发关键技术 468
第六节 数据融合与高效管理关键技术 474
第七节 深部探测综合数据处理解释应用实例 484
参考文献 503
后记 516

地球深部探测仪器装备技术原理及应用 图书简介 一、本书的核心定位与概述 本书聚焦于地球深部探测领域的前沿技术与核心装备，旨在系统、深入地阐述支撑现代地球科学研究的关键仪器、测量原理、工程应用及未来发展趋势。地球深部是连接地球表层与地核的关键区域，其物质组成、物理性质、化学反应及动力学过程，直接控制着地球的演化历史、资源分布乃至行星安全。要揭示这些隐藏在数千甚至数万米之下的奥秘，离不开高精度、高可靠性的探测技术与装备体系。 本书并非简单罗列设备型号，而是构建了一个从基础理论到工程实践的完整知识框架。它深入剖析了地震波层析成像、大地电磁深部探测、深井钻探与取样技术、以及高压高温模拟实验等几大核心技术的物理基础和工程实现路径。本书特别强调了“技术原理”与“装备应用”之间的紧密耦合关系，即理解了背后的物理化学原理，才能更好地设计、操作和优化相应的探测装备。 二、主要内容模块与深度解析 本书内容结构严谨，主要围绕地球深部探测的“感知”、“钻进”与“模拟”三大关键环节展开论述。 第一部分：地球深部结构探测的物理基础与前沿方法 本部分是全书的理论基石，侧重于如何“看穿”地壳、地幔乃至地核。 1. 地震波探测技术体系： 理论基石： 详细阐述波动方程在各向异性介质中的传播特性，特别关注接收函数法、转换波分析（PS-wave splitting）等先进反演技术的数学模型和约束条件。 装备聚焦： 剖析宽频带三分量地震仪的设计原理、噪声抑制技术（包括自适应滤波与环境噪声消除），以及分布式光纤传感（DAS）技术在长距离、高密度深部结构探测中的工程化应用及其数据处理流程。讨论了全球数字地震台网的构建与数据共享标准。 2. 大地电磁深部成像技术： 电磁场理论深化： 阐述麦克斯韦方程组在地壳深部导电介质中的解析与数值解法。重点解析磁控源（MT/LOTEM）与天然源（AMT）的信号耦合机制。 关键装备： 详细介绍高灵敏度磁力仪（如超导重力仪在电磁场测量中的辅助作用）、高精度大地电流传感器的工作模式，以及大地电磁反演中的二维/三维不适定性处理方法，包括阻抗张量分析与全区非线性反演算法的性能对比。 第二部分：深部物质取样与环境获取的工程挑战 地球内部的物质采样和原位（In-situ）物性测量，是验证深部过程理论的硬性需求。 1. 超深井钻探技术与装备： 钻井工程力学： 分析深部复杂地层（如高地应力、高温高压、侵蚀性流体环境）对钻具的动态影响。探讨井眼轨迹控制、防卡技术与钻井液优化的关键参数。 核心装备解析： 深入剖析高温高压（HTHP）随钻测量（LWD）工具包的传感器选型（如耐高温声波测井仪、热流计），以及新型的旋转导向系统（RSS）在定向取心中的应用。特别关注深层取芯器的设计，包括对岩心完整性和流体封存性的要求。 2. 深部物理化学模拟实验平台： 高压设备设计： 详尽介绍金刚石对顶砧（DAC）技术、扭锥对顶砧（T-DAC）在高压下的几何布局与应力加载机制。论述其在模拟地幔过渡带相变过程中的局限与改进。 高温同步加热系统： 讲解激光加热技术在DAC中的应用细节，包括光束耦合效率、温度场均匀性控制，以及如何与拉曼光谱、X射线衍射等原位表征技术联用，实现原位物性监测。 第三部分：数据处理、反演解释与应用集成 本部分关注探测结果的有效转化，即将原始信号转化为具有科学意义的地质模型。 1. 高维地球物理数据处理： 探讨多源、多尺度地球物理数据的融合方法，如数据插值、去噪与分辨率分析。重点介绍基于贝叶斯理论的反演方法，如何量化模型的不确定性，为深部资源勘查提供可靠的概率空间。 2. 深部探测的工程应用案例分析： 结合实际项目，展示探测技术在油气系统研究、地热资源评估、深层碳封存潜力分析以及活断层带结构刻画中的具体实施步骤和成果。强调装备的可靠性、可维护性与现场快速部署能力。 三、本书的特色与读者对象 本书的特色在于理论的深度与工程的广度完美结合。它不仅为地球物理学家提供了理解前沿仪器性能的理论基础，也为装备工程师提供了设计和优化深部探测工具所需的工程约束条件。 目标读者： 涉及地球物理勘探、深部钻探工程、高压物理、材料科学等交叉学科的研究人员、博士后及研究生。同时，对于石油天然气、地热能源、矿产资源等领域的工程技术人员，本书也是一部极具参考价值的专业技术手册。通过阅读本书，读者将能够系统掌握支撑当代地球深部探索的尖端技术工具箱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是匠心独运，封面采用了深邃的蓝色调，仿佛真的能让人感受到地球深处的神秘与厚重，那种触感让人爱不释手，立马就想沉浸进去。内页的纸张质量也是一流的，印刷字迹清晰锐利，图表的排版布局极为考究，即便是那些复杂的地质构造图和仪器结构分解图，也能看得一目了然，这对于我们这些需要经常查阅专业图示的人来说，简直是太贴心了。我尤其欣赏它在细节处理上的用心，比如章节标题的字体选择，既保持了学术的严谨性，又不失现代感，整个阅读过程下来，眼睛一点都不觉得疲劳。这不仅仅是一本工具书，更像是一件精美的工艺品，摆在书架上都显得大气十足，完全体现了对“深部探测”这一主题的尊重与敬畏。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在野外工作的地质工程师，我深知理论学习和实际操作之间那道难以逾越的鸿沟。这本书最大的亮点，就在于它对“技术原理”的阐述，绝不是那种高高在上的纯理论堆砌。作者显然是深谙实践之道的，他总能在最关键的技术节点上，精准地剖析出背后的物理机制和工程限制。比如，在介绍地震波源激发技术时，书中不仅详细对比了不同能源的优劣，还深入探讨了复杂地层对激发效率的影响，这种结合实际操作环境的分析，是我在其他文献中极少见到的深度。读完相关章节后，我立刻感觉手中那些原本晦涩难懂的技术参数，突然间都活了过来，对现场问题的判断和故障排除也多了一份从容和把握，这种即学即用的感觉，是任何讲座或培训都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排逻辑性强到令人赞叹，它构建了一个从宏观到微观，从需求到实现的完整知识体系。开篇对地球深部结构探测的时代背景和科学意义的宏大叙事，迅速将读者带入情境；随后，平稳地过渡到对各种探测方法（如电磁法、重力梯度法等）的原理性介绍，最后才聚焦到仪器的具体设计细节和工程应用案例。这种层层递进的讲解方式，极大地降低了跨领域读者的学习门槛。即便是对某个特定探测技术不甚熟悉的读者，也能沿着作者的思路，构建起一个完整且坚实的知识框架，不至于在细节的泥潭中迷失方向，体现了作者极高的知识整合能力和教学智慧。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我是一位对专业书籍的“可读性”要求很高的人，很多技术手册读起来枯燥乏味，让人昏昏欲睡。然而，这本书在保持学术严谨性的同时，却注入了一种独特的叙事张力。作者在描述极端环境下的仪器部署和运行挑战时，文字中透露出的那种与自然力量抗争的史诗感，非常引人入胜。他似乎不仅仅是在描述冰冷的技术参数，更是在讲述一场场与地球深处秘密较量的科技远征。这种将工程实践融入故事性的写法，让原本可能沉闷的章节变得引人入胜，我常常在阅读到某个关键的工程突破点时，产生一种身临其境的激动感，这种体验对于提升学习的主动性和专注度，有着不可替代的价值。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“新一代探测装备”的论述非常感兴趣，感觉它紧跟国际前沿动态。特别是对于一些新兴的、跨学科的融合技术，比如将人工智能算法引入数据反演过程的章节，写得尤其精彩。它没有停留在概念介绍层面，而是详细阐述了如何将这些算法嵌入到现有的大型装备系统中去，同时还坦率地指出了当前面临的算力瓶颈和数据处理挑战。这种既展现前景又直面困难的叙事方式，显得极其客观和可信。阅读时，我仿佛能听到作者在耳边分享他的第一手研究心得，那种对技术进步的渴望和对未知领域的探索精神，极大地激发了我个人的科研热情，让人对接下来的技术发展方向有了更清晰的预判。