地球深部探測儀器裝備技術原理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃大年 等 著

圖書標籤:

• 地球物理
• 深部探測
• 儀器裝備
• 技術原理
• 應用
• 地球科學
• 勘探技術
• 地球探測
• 工程技術
• 科學研究

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030535313

版次：1

商品編碼：12133435

包裝：精裝

叢書名： 中國地球深部探測係列專著

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：532

字數：782000

正文語種：中文

內容簡介

本書為我國地球深部探測係列專著之一。作者以所掌握的國內外大量一手資料為基礎，結閤近年來我國在深部探測裝備研發的科學實踐，聯閤國內相關領域一流專傢共同撰寫。著重論述探測地球深部電、磁、重、震等地球物理現象的尖端裝備技術以及應用實踐。涉及具有大功率和大深度探測能力的深部地球物理探測儀器、大麵積和高效率航空無人機探測係統，高集成工藝和超大深度鑽探裝備，以及針對海量多類型數據的移動平颱綜閤地球物理資料處理和解釋軟件係統。內容包括從基本方法原理切入，並過渡到現代科技前沿所麵臨的核心技術和挑戰等地球物理儀器和裝備研發科學發展過程，著重體現重型裝備技術研發程序和過程，檢測指標和相關技術配備，以及高端工程項目管理程序等研發理念。希望通過加強尖端裝備研發和配備，加強地質科學理論和技術實踐結閤，為培養和提高我國地球科學高端研究人纔提供技術支持。

目錄

目錄
叢書序
前言
第一章 地球深部探測儀器裝備技術發展概況 1
第一節 深部地質問題和研究思路 1
第二節 地球重力場探測儀器及解釋理論發展 3
第三節 地球磁場探測儀器及解釋理論發展 5
第四節 地球電磁場探測儀器及解釋理論發展 6
第五節 地震波探測儀器及解釋理論發展 16
第六節 大陸科學鑽探技術發展 21
第七節 綜閤探測方法及軟件技術發展 31
第二章 重力場探測及數據處理解釋技術 34
第一節 重力場探測原理及實現技術 34
第二節 重力測量形式與重力測量儀器 40
第三節 重力數據整理、預處理與異常劃分 52
第四節 重力數據及多分量數據的處理解釋方法 62
第五節 重力場及梯度場解釋方法及聯閤解釋技術 73
第六節 重力勘探模型及實例 77
第三章 磁測及數據處理解釋技術 90
第一節 單軸磁總場分析方法原理及局限 90
第二節 矢量場探測及數據分析方法原理 98
第三節 磁測儀器研發關鍵技術 103
第四節 多軸觀測數據處理及聯閤解釋技術 112
第五節 大深度磁場勘探增強型技術 115
第六節 模型與實例 117
第七節 示範區地球物理場特徵 119
第四章 地麵電磁探測理論與應用技術 127
第一節 電磁場探測基本原理 127
第二節 大功率地麵電磁探測(SEP) 係統研製關鍵技術 135
第三節 大功率地麵電磁探測(SEP) 儀器係統的組閤及特點 151
第四節 電磁場探測數據處理解釋和可視化軟件 153
第五節 大深度電磁場勘探增強型技術 180
第六節 SEP係統的實例研究 182
第五章 深層地震勘探儀器及數據處理解釋技術 206
第一節 深層地震勘探原理 206
第二節 深層地震勘探手段及特點 207
第三節 無纜自定位地震儀研發關鍵技術 215
第四節 地震數據處理技術及流程 307
第五節 地震數據解釋方法技術 332
第六節 大深度地震勘探增強型技術 334
第七節 以地震數據為主導的地球物理建模技術 338
第六章 大陸科學鑽探技術與裝備 341
第一節 大陸科學鑽探驗證目標及應用策略 341
第二節 大陸科學鑽探工藝與關鍵技術 345
第三節 大陸科學鑽探裝備特點與技術參數 351
第四節 “地殼一號”萬米大陸科學鑽探裝備 356
第五節 深部大陸科學鑽探應用工程設計 384
第六節 超萬米大陸科學鑽探主要技術難題 405
第七章 儀器裝備野外實驗示範研究 408
第一節 實驗示範區選擇的依據 408
第二節 測試範圍及內容 414
第三節 測試過程的規範化管理研究 417
第四節 儀器比對與信息反饋機製 426
第五節 深部地質目標發現率與儀器適用性評估 430
第六節 野外應用實例 444
第八章 深部探測綜閤數據解釋一體化軟件工程與實踐 450
第一節 深部探測綜閤數據解釋特點 450
第二節 多方法綜閤解釋技術原理 453
第三節 綜閤數據處理解釋建模一體化軟件構架與設計 463
第四節 大型軟件基礎層開發關鍵技術 466
第五節 軟件應用層開發關鍵技術 468
第六節 數據融閤與高效管理關鍵技術 474
第七節 深部探測綜閤數據處理解釋應用實例 484
參考文獻 503
後記 516

地球深部探測儀器裝備技術原理及應用 圖書簡介 一、本書的核心定位與概述 本書聚焦於地球深部探測領域的前沿技術與核心裝備，旨在係統、深入地闡述支撐現代地球科學研究的關鍵儀器、測量原理、工程應用及未來發展趨勢。地球深部是連接地球錶層與地核的關鍵區域，其物質組成、物理性質、化學反應及動力學過程，直接控製著地球的演化曆史、資源分布乃至行星安全。要揭示這些隱藏在數韆甚至數萬米之下的奧秘，離不開高精度、高可靠性的探測技術與裝備體係。 本書並非簡單羅列設備型號，而是構建瞭一個從基礎理論到工程實踐的完整知識框架。它深入剖析瞭地震波層析成像、大地電磁深部探測、深井鑽探與取樣技術、以及高壓高溫模擬實驗等幾大核心技術的物理基礎和工程實現路徑。本書特彆強調瞭“技術原理”與“裝備應用”之間的緊密耦閤關係，即理解瞭背後的物理化學原理，纔能更好地設計、操作和優化相應的探測裝備。 二、主要內容模塊與深度解析 本書內容結構嚴謹，主要圍繞地球深部探測的“感知”、“鑽進”與“模擬”三大關鍵環節展開論述。 第一部分：地球深部結構探測的物理基礎與前沿方法 本部分是全書的理論基石，側重於如何“看穿”地殼、地幔乃至地核。 1. 地震波探測技術體係： 理論基石： 詳細闡述波動方程在各嚮異性介質中的傳播特性，特彆關注接收函數法、轉換波分析（PS-wave splitting）等先進反演技術的數學模型和約束條件。 裝備聚焦： 剖析寬頻帶三分量地震儀的設計原理、噪聲抑製技術（包括自適應濾波與環境噪聲消除），以及分布式光縴傳感（DAS）技術在長距離、高密度深部結構探測中的工程化應用及其數據處理流程。討論瞭全球數字地震颱網的構建與數據共享標準。 2. 大地電磁深部成像技術： 電磁場理論深化： 闡述麥剋斯韋方程組在地殼深部導電介質中的解析與數值解法。重點解析磁控源（MT/LOTEM）與天然源（AMT）的信號耦閤機製。 關鍵裝備： 詳細介紹高靈敏度磁力儀（如超導重力儀在電磁場測量中的輔助作用）、高精度大地電流傳感器的工作模式，以及大地電磁反演中的二維/三維不適定性處理方法，包括阻抗張量分析與全區非綫性反演算法的性能對比。 第二部分：深部物質取樣與環境獲取的工程挑戰 地球內部的物質采樣和原位（In-situ）物性測量，是驗證深部過程理論的硬性需求。 1. 超深井鑽探技術與裝備： 鑽井工程力學： 分析深部復雜地層（如高地應力、高溫高壓、侵蝕性流體環境）對鑽具的動態影響。探討井眼軌跡控製、防卡技術與鑽井液優化的關鍵參數。 核心裝備解析： 深入剖析高溫高壓（HTHP）隨鑽測量（LWD）工具包的傳感器選型（如耐高溫聲波測井儀、熱流計），以及新型的鏇轉導嚮係統（RSS）在定嚮取心中的應用。特彆關注深層取芯器的設計，包括對岩心完整性和流體封存性的要求。 2. 深部物理化學模擬實驗平颱： 高壓設備設計： 詳盡介紹金剛石對頂砧（DAC）技術、扭錐對頂砧（T-DAC）在高壓下的幾何布局與應力加載機製。論述其在模擬地幔過渡帶相變過程中的局限與改進。 高溫同步加熱係統： 講解激光加熱技術在DAC中的應用細節，包括光束耦閤效率、溫度場均勻性控製，以及如何與拉曼光譜、X射綫衍射等原位錶徵技術聯用，實現原位物性監測。 第三部分：數據處理、反演解釋與應用集成 本部分關注探測結果的有效轉化，即將原始信號轉化為具有科學意義的地質模型。 1. 高維地球物理數據處理： 探討多源、多尺度地球物理數據的融閤方法，如數據插值、去噪與分辨率分析。重點介紹基於貝葉斯理論的反演方法，如何量化模型的不確定性，為深部資源勘查提供可靠的概率空間。 2. 深部探測的工程應用案例分析： 結閤實際項目，展示探測技術在油氣係統研究、地熱資源評估、深層碳封存潛力分析以及活斷層帶結構刻畫中的具體實施步驟和成果。強調裝備的可靠性、可維護性與現場快速部署能力。 三、本書的特色與讀者對象 本書的特色在於理論的深度與工程的廣度完美結閤。它不僅為地球物理學傢提供瞭理解前沿儀器性能的理論基礎，也為裝備工程師提供瞭設計和優化深部探測工具所需的工程約束條件。 目標讀者： 涉及地球物理勘探、深部鑽探工程、高壓物理、材料科學等交叉學科的研究人員、博士後及研究生。同時，對於石油天然氣、地熱能源、礦産資源等領域的工程技術人員，本書也是一部極具參考價值的專業技術手冊。通過閱讀本書，讀者將能夠係統掌握支撐當代地球深部探索的尖端技術工具箱。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我是一位對專業書籍的“可讀性”要求很高的人，很多技術手冊讀起來枯燥乏味，讓人昏昏欲睡。然而，這本書在保持學術嚴謹性的同時，卻注入瞭一種獨特的敘事張力。作者在描述極端環境下的儀器部署和運行挑戰時，文字中透露齣的那種與自然力量抗爭的史詩感，非常引人入勝。他似乎不僅僅是在描述冰冷的技術參數，更是在講述一場場與地球深處秘密較量的科技遠徵。這種將工程實踐融入故事性的寫法，讓原本可能沉悶的章節變得引人入勝，我常常在閱讀到某個關鍵的工程突破點時，産生一種身臨其境的激動感，這種體驗對於提升學習的主動性和專注度，有著不可替代的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排邏輯性強到令人贊嘆，它構建瞭一個從宏觀到微觀，從需求到實現的完整知識體係。開篇對地球深部結構探測的時代背景和科學意義的宏大敘事，迅速將讀者帶入情境；隨後，平穩地過渡到對各種探測方法（如電磁法、重力梯度法等）的原理性介紹，最後纔聚焦到儀器的具體設計細節和工程應用案例。這種層層遞進的講解方式，極大地降低瞭跨領域讀者的學習門檻。即便是對某個特定探測技術不甚熟悉的讀者，也能沿著作者的思路，構建起一個完整且堅實的知識框架，不至於在細節的泥潭中迷失方嚮，體現瞭作者極高的知識整閤能力和教學智慧。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在野外工作的地質工程師，我深知理論學習和實際操作之間那道難以逾越的鴻溝。這本書最大的亮點，就在於它對“技術原理”的闡述，絕不是那種高高在上的純理論堆砌。作者顯然是深諳實踐之道的，他總能在最關鍵的技術節點上，精準地剖析齣背後的物理機製和工程限製。比如，在介紹地震波源激發技術時，書中不僅詳細對比瞭不同能源的優劣，還深入探討瞭復雜地層對激發效率的影響，這種結閤實際操作環境的分析，是我在其他文獻中極少見到的深度。讀完相關章節後，我立刻感覺手中那些原本晦澀難懂的技術參數，突然間都活瞭過來，對現場問題的判斷和故障排除也多瞭一份從容和把握，這種即學即用的感覺，是任何講座或培訓都無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是匠心獨運，封麵采用瞭深邃的藍色調，仿佛真的能讓人感受到地球深處的神秘與厚重，那種觸感讓人愛不釋手，立馬就想沉浸進去。內頁的紙張質量也是一流的，印刷字跡清晰銳利，圖錶的排版布局極為考究，即便是那些復雜的地質構造圖和儀器結構分解圖，也能看得一目瞭然，這對於我們這些需要經常查閱專業圖示的人來說，簡直是太貼心瞭。我尤其欣賞它在細節處理上的用心，比如章節標題的字體選擇，既保持瞭學術的嚴謹性，又不失現代感，整個閱讀過程下來，眼睛一點都不覺得疲勞。這不僅僅是一本工具書，更像是一件精美的工藝品，擺在書架上都顯得大氣十足，完全體現瞭對“深部探測”這一主題的尊重與敬畏。

評分☆☆☆☆☆

我對書中關於“新一代探測裝備”的論述非常感興趣，感覺它緊跟國際前沿動態。特彆是對於一些新興的、跨學科的融閤技術，比如將人工智能算法引入數據反演過程的章節，寫得尤其精彩。它沒有停留在概念介紹層麵，而是詳細闡述瞭如何將這些算法嵌入到現有的大型裝備係統中去，同時還坦率地指齣瞭當前麵臨的算力瓶頸和數據處理挑戰。這種既展現前景又直麵睏難的敘事方式，顯得極其客觀和可信。閱讀時，我仿佛能聽到作者在耳邊分享他的第一手研究心得，那種對技術進步的渴望和對未知領域的探索精神，極大地激發瞭我個人的科研熱情，讓人對接下來的技術發展方嚮有瞭更清晰的預判。