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1、计算机在地学中的应用计算机在地学中的应用吉林大学地球科学学院吉林大学地球科学学院数字地学研究中心数字地学研究中心贺金鑫贺金鑫绪论绪论n地球科学与计算机科学的联系地球科学与计算机科学的联系n数字地质科学数字地质科学n计算机在地学中的应用现状计算机在地学中的应用现状n计算机在地学中的应用领域计算机在地学中的应用领域 地球科学与计算机科学的联系地球科学与计算机科学的联系数据采集与数据采集与资料收集资料收集数据、资数据、资料整理料整理数据库数据库处理解处理解释分析释分析研究人员研究人员或仪器或仪器数据文件数据文件数据库数据库管理软管理软件件处理、解处理、解释和分析释和分析软件系统软件系统绘图系统绘图系
2、统或可视化或可视化系统系统地质制图地质制图数字地质科学数字地质科学n学科属性学科属性n什么是数字地质科学什么是数字地质科学n数字地质科学的主要研究方向数字地质科学的主要研究方向学科属性学科属性n计算机在地学中的应用是地学中的一个计算机在地学中的应用是地学中的一个活跃的前沿研究领域。是信息技术与地活跃的前沿研究领域。是信息技术与地学的融合，目前正处于探索、发展阶段。学的融合，目前正处于探索、发展阶段。n数字地质科学数字地质科学n目前我校已建立了目前我校已建立了“数字地质科学数字地质科学”这一新的学科，它将逐步完善其理论这一新的学科，它将逐步完善其理论体系，研究方法和技术，形成一门地体系，研究方法
3、和技术，形成一门地球科学领域中以信息技术为支撑的重球科学领域中以信息技术为支撑的重要学科。要学科。什么是什么是“数字地质科学数字地质科学”n数字地质科学是以现代地球科学的理论数字地质科学是以现代地球科学的理论和方法为基础，充分利用信息科学的理和方法为基础，充分利用信息科学的理论和技术，研究地学信息提取、转换、论和技术，研究地学信息提取、转换、表示、存储、管理、分析和可视化，以表示、存储、管理、分析和可视化，以及建立地球科学定量模型和对地质过程及建立地球科学定量模型和对地质过程进行数值模拟的综合性学科。本学科是进行数值模拟的综合性学科。本学科是地球科学、信息科学和技术、数学、物地球科学、信息科学
4、和技术、数学、物理学等多个学科的交叉与融合。理学等多个学科的交叉与融合。什么是什么是“数字地质科学数字地质科学”n数字地质科学是地质学的未来发展方向，数字地质科学是地质学的未来发展方向，是使地质学由定性走向定量，由二维走是使地质学由定性走向定量，由二维走向三维，由静态走向动态的关键。其理向三维，由静态走向动态的关键。其理论基础是定量地质模型和地质信息分析论基础是定量地质模型和地质信息分析理论。数字地质科学的研究目标是实现理论。数字地质科学的研究目标是实现地质数据的信息化、地质信息分析的智地质数据的信息化、地质信息分析的智能化、地质研究的定量化和可视化。数能化、地质研究的定量化和可视化。数字地球
5、科学研究对加深地球的形成演化、字地球科学研究对加深地球的形成演化、生命起源、物质组成、矿产资源形成分生命起源、物质组成、矿产资源形成分布的认识有着极其重要的意义。布的认识有着极其重要的意义。什么是什么是“数字地质科学数字地质科学”n地质资料的信息化和地质信息分析的智地质资料的信息化和地质信息分析的智能化可以使地质学家容易处理和分析数能化可以使地质学家容易处理和分析数据，发现新的地质事实和地质规律。地据，发现新的地质事实和地质规律。地质研究的定量化和可视化能够使地质研质研究的定量化和可视化能够使地质研究更加深入，是创造新的地质理论的重究更加深入，是创造新的地质理论的重要基础。要基础。n数字地质科
6、学定量化的数字地质科学定量化的+智能化的智能化的+可可视化的视化的+信息化的地质学。信息化的地质学。数字地质科学的研究方向数字地质科学的研究方向n定量地质研究定量地质研究n定量地质研究是指利用地质数据定量定量地质研究是指利用地质数据定量分析地质特征之间和地质特征及其成分析地质特征之间和地质特征及其成因之间内在联系，探索地质演化规律因之间内在联系，探索地质演化规律的过程。如变质作用的的过程。如变质作用的P-T-tP-T-t轨迹研究、轨迹研究、岩石圈热结构分析、盆地构造定量分岩石圈热结构分析、盆地构造定量分析、构造应力场分析、沉积相和高分析、构造应力场分析、沉积相和高分辨率层序地层学自动分析等。辨
7、率层序地层学自动分析等。n地质建模地质建模n地质建模是在综合地质研究的基础上，利用地质建模是在综合地质研究的基础上，利用计算机图形图像技术，通过地质模式量化，计算机图形图像技术，通过地质模式量化，建立地质体的空间参数、属性参数和构造框建立地质体的空间参数、属性参数和构造框架等之间关系的过程。架等之间关系的过程。n沉积盆地综合模型：沉积盆地综合模型：通过综合岩石、地层、通过综合岩石、地层、构造和深部地质特征建立综合盆地地质模型。构造和深部地质特征建立综合盆地地质模型。n构造模型：构造模型：在深入细致的构造分析基础上，在深入细致的构造分析基础上，建立构造模型并在此基础上利用计算机技术建立构造模型并
8、在此基础上利用计算机技术恢复构造演化历史，推断构造成因。恢复构造演化历史，推断构造成因。n矿体三维模型：矿体三维模型：利用描述矿体空间产状的参利用描述矿体空间产状的参数及矿体的其他属性参数，建立矿体的三维数及矿体的其他属性参数，建立矿体的三维可视化模型，并通过该模型剖析控制矿体的可视化模型，并通过该模型剖析控制矿体的地质因素、矿体的成因等。地质因素、矿体的成因等。n地质过程模拟地质过程模拟n地质过程模拟是根据地质过程发生的物理化地质过程模拟是根据地质过程发生的物理化学原理，建立数学模型，用计算机模拟地质学原理，建立数学模型，用计算机模拟地质过程的演化过程，并以图形方式动态显示这过程的演化过程，
9、并以图形方式动态显示这种演化过程。种演化过程。n沉积过程模拟：沉积过程模拟：在流体运动的连续方程和动量方在流体运动的连续方程和动量方程基础上模拟各种沉积环境的沉积物的搬运、沉程基础上模拟各种沉积环境的沉积物的搬运、沉积和侵蚀过程，预测沉积相分布和盆地沉积构型。积和侵蚀过程，预测沉积相分布和盆地沉积构型。n盆地构造充填过程模拟：盆地构造充填过程模拟：综合模拟控盆构造的综合模拟控盆构造的演化、地壳沉降和沉积充填过程，建立沉积与构演化、地壳沉降和沉积充填过程，建立沉积与构造作用之间的关系。造作用之间的关系。n盆地地球动力学模拟：盆地地球动力学模拟：在盆地形成的动力学模型在盆地形成的动力学模型的基础上
10、，模拟在盆地形成过程中盆地形态、岩的基础上，模拟在盆地形成过程中盆地形态、岩石圈温度场变化、深部构造作用和岩浆作用之间石圈温度场变化、深部构造作用和岩浆作用之间的关系。的关系。附：数学地质附：数学地质n数学地质是数学地质是2020世纪世纪6060年代以来迅速形成年代以来迅速形成的一门边缘学科。它是地质学与数学及的一门边缘学科。它是地质学与数学及计算机科学相结合的产物，目的是从量计算机科学相结合的产物，目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。它的的方面研究和解决地质科学问题。它的出现反映地质学从定性的描述阶段向定出现反映地质学从定性的描述阶段向定量研究发展的新趋势，为地质学开辟了量研究发展的新趋
11、势，为地质学开辟了新的发展途径。数学地质方法的应用范新的发展途径。数学地质方法的应用范围是极其广泛的，几乎渗透到地质学的围是极其广泛的，几乎渗透到地质学的各个领域。目前数学地质工作在国际上各个领域。目前数学地质工作在国际上已经有了比较普遍的开展，对某些地质已经有了比较普遍的开展，对某些地质问题的研究取得了许多实际效果。问题的研究取得了许多实际效果。数学地质的基本内容或方法：数学地质的基本内容或方法：n地质数据的统计分析，其中常用的有：地质数据的统计分析，其中常用的有：趋势面分析、回归分析、因子分析、判趋势面分析、回归分析、因子分析、判别分析，聚类分析、典型相关分析、高别分析，聚类分析、典型相关
12、分析、高斯斯克里格、时间序列分析、数字滤波克里格、时间序列分析、数字滤波等；等；地质过程的计算机模拟：地下水地质过程的计算机模拟：地下水运动过程模拟，构造断裂的模拟，矿物运动过程模拟，构造断裂的模拟，矿物地球化学的模拟等；概率性数学模拟：地球化学的模拟等；概率性数学模拟：地层剖面的马尔科夫过程模拟等；地层剖面的马尔科夫过程模拟等；地地质数据存储、索取、自动处理和显示：质数据存储、索取、自动处理和显示：野外地质数据处理系统，矿产资源、地野外地质数据处理系统，矿产资源、地下水资源数据处理系统，各种专用地质下水资源数据处理系统，各种专用地质数据处理系统，自动绘图系统等。数据处理系统，自动绘图系统等。
13、信息技术与地球科学研究信息技术与地球科学研究 n地球科学研究中信息技术的应用现状地球科学研究中信息技术的应用现状n信息技术在地球科学中主要应用领域信息技术在地球科学中主要应用领域n地理信息系统与数字地球地理信息系统与数字地球n人工智能与专家系统人工智能与专家系统n科学计算与可视化技术科学计算与可视化技术n知识发现与数据挖掘知识发现与数据挖掘n地质建模与模拟地质建模与模拟n地球科学教育地球科学教育地学中信息技术的应用现状地学中信息技术的应用现状n世世界界正正在在经经历历由由A A到到B B的的转转变变，即即由由原原子子（AtomAtom）时时代代向向比比特特（BitBit）时时代代的的转转变变，
14、计计算算机机科科学学与与技技术术的的进进步步在在其其中中无无疑疑起起着着关关键键性性作作用用。我我们们正正在在不不断断地地获获得得数数据据，也也不不断断地地获获得得知知识识。“怎怎样样收收集集信信息息、管管理理和和使使用用信信息息将将决决定定您您的的输输赢赢”。从从2020世世纪纪地地球球科科学学的的发发展展历历程程可可以以看看到到科科学学中中的的每每一一个个重重大大发发明明及及在在地地学学中中的的应应用用，都都推推动动了了地地球球科科学学重重大大发发现现和和重重大大进进步步，信信息息技技术术在在地地球球科科学学中中的的广广泛泛应应用用无无疑疑也也会会对对地地球球科科学学的的发发展展产生巨大的
15、推动作用。产生巨大的推动作用。国外地学领域应用现状国外地学领域应用现状n有许多大型地质、地球物理等地学软件开发公有许多大型地质、地球物理等地学软件开发公司或部门。在固体矿产勘探、石油勘探广泛使司或部门。在固体矿产勘探、石油勘探广泛使用计算机技术，有一些专门的职位与计算机在用计算机技术，有一些专门的职位与计算机在地学中的应用有关，如数据分析员、专用软件地学中的应用有关，如数据分析员、专用软件操作人员、操作人员、GISGIS，在一些研究机构招聘一些具，在一些研究机构招聘一些具有计算机应用能力的研究人员。计算机在地学有计算机应用能力的研究人员。计算机在地学中的应用已取得许多重大的研究成果，如关于中的
16、应用已取得许多重大的研究成果，如关于地球内部对流的认识，是近年来地学研究中的地球内部对流的认识，是近年来地学研究中的重大进展之一，这一成果是由计算机模拟技术重大进展之一，这一成果是由计算机模拟技术实现的。其他一些地学理论的进步也是计算机实现的。其他一些地学理论的进步也是计算机在地学研究中应用的结果，如高分辨率地层学。在地学研究中应用的结果，如高分辨率地层学。我国地学领域应用现状我国地学领域应用现状n信息技术在地球科学中的应用重要表现之一是信息技术在地球科学中的应用重要表现之一是软件开发。我国在石油勘探开发中所使用的软软件开发。我国在石油勘探开发中所使用的软件主要是依靠花费大量的资金进口。我国所
17、开件主要是依靠花费大量的资金进口。我国所开发的一些商品化软件屈指可数：发的一些商品化软件屈指可数：n如如MapGISMapGIS、SuperMapSuperMap、GeoStarGeoStar等。等。n存在的主要问题存在的主要问题:n软件商品化程度低、大型软件缺乏。软件商品化程度低、大型软件缺乏。n缺乏能够从事缺乏能够从事“数字地质科学数字地质科学”研究的人才。研究的人才。地球科学的可视化地球科学的可视化n地学研究中的一项重要工作就是把所获地学研究中的一项重要工作就是把所获得的信息以一种直观的方式表示出来。得的信息以一种直观的方式表示出来。可视化可视化是一种描述地表和地下地质情况是一种描述地表
18、和地下地质情况的工具，利用该技术可以用三维的工具，利用该技术可以用三维方式显方式显示构造、油气储层参数的空间变化等地示构造、油气储层参数的空间变化等地质信息，利用一些特殊设备可以把观察质信息，利用一些特殊设备可以把观察者置入虚拟三维空间中。科学可视化已者置入虚拟三维空间中。科学可视化已受到许多地学领域研究者的高度重视。受到许多地学领域研究者的高度重视。构造分析构造分析不同岩相不同岩相在地下分在地下分布的布的3D3D视视图图孔隙度孔隙度3D3D分布的彩分布的彩色编码图色编码图人工智能与专家系统人工智能与专家系统n人工智能人工智能n人工神经网络人工神经网络n遗传算法遗传算法n模式识别模式识别n专家
19、系统专家系统n知识发现知识发现n数据挖掘数据挖掘知识发现和数据挖掘知识发现和数据挖掘n数数据据库库中中的的知知识识发发现现（KDDKDD，Knowledge Knowledge Discovery Discovery in in DatabaseDatabase）是是数数据据库库技技术术和和机机器器学学习习两两个个领领域域的的交交叉叉学学科科。KDDKDD是是利利用用机机器器学学习习的的方方法法,从从数数据据库库中中识识别别出出有有效效的的、新新颖颖的的、潜潜在在的的、有有用用的的以以及及最最终终可可以以理理解解为为模模式式的的高高级级处处理理过过程程。它它是是通通过过从从数数据据集集中中识识
20、别别出出模模式式来来表表示示知知识识的的。数数据据挖挖掘掘是是KDDKDD中中的的一一个个重重要要处处理理阶阶段段，数数据据挖挖掘掘可可以以从从大大量量数数据据中中提提取取出出比比数数据据本本身身更更深深层层次次的的信信息息，因因而而可可以以用用来来对对数据进行分析。数据进行分析。知识发现知识发现的主要步骤的主要步骤n1 1、数据准备：包括数据选择、净化、推测、转换、缩减。、数据准备：包括数据选择、净化、推测、转换、缩减。n2 2、数据挖掘：采用的技术有决策树、分类、聚类、粗糙集、关、数据挖掘：采用的技术有决策树、分类、聚类、粗糙集、关联规则、神经网络、遗传算子。数据挖掘根据联规则、神经网络、
21、遗传算子。数据挖掘根据KDDKDD的目标，选取的目标，选取相应算法的参数，得到可能形成知识的模式模型。相应算法的参数，得到可能形成知识的模式模型。n3 3、评估、解释模式模型：上面得到的模式模型，需要评估以确、评估、解释模式模型：上面得到的模式模型，需要评估以确定那些是有效的模式。定那些是有效的模式。n4 4、巩固知识：用户理解的、并被认为是符合实际和有价值的模、巩固知识：用户理解的、并被认为是符合实际和有价值的模式模型形成了知识。同时还要注意对知识做一致性检查，解决与式模型形成了知识。同时还要注意对知识做一致性检查，解决与以前得到的知识相互冲突、矛盾的地方，使知识得到巩固。以前得到的知识相互
22、冲突、矛盾的地方，使知识得到巩固。n5 5、运用知识：有两种方法，（、运用知识：有两种方法，（1 1）只需看知识本身所描述的结果）只需看知识本身所描述的结果就可以对决策提供支持；（就可以对决策提供支持；（2 2）要求对新的数据运用知识，由此）要求对新的数据运用知识，由此可能产生新的问题，还需要对知识做进一步的优化。可能产生新的问题，还需要对知识做进一步的优化。模模 式式n数据挖掘的任务是从数据当中发现模数据挖掘的任务是从数据当中发现模式。模式按功能分为两种：式。模式按功能分为两种：预测型与预测型与描述型描述型。预测型模式是根据数据就可。预测型模式是根据数据就可以精确确定某种结果的模式；描述型以
23、精确确定某种结果的模式；描述型模式是对数据中存在的规则作一种描模式是对数据中存在的规则作一种描述，或根据数据的相似性进行归组。述，或根据数据的相似性进行归组。根据模式的作用可分六种根据模式的作用可分六种n1 1、分类模式分类模式：是一种分类函数，能够把数据：是一种分类函数，能够把数据集中的数据项映射到某个给定的类上。分类模集中的数据项映射到某个给定的类上。分类模式往往表现为一棵分类树，根据数据的值从树式往往表现为一棵分类树，根据数据的值从树根开始搜索，沿数据满足的分支往上走。走到根开始搜索，沿数据满足的分支往上走。走到树叶就能确定类别。树叶就能确定类别。n2 2、回归模式回归模式：回归模式与分
24、类模式相似，差：回归模式与分类模式相似，差别在于分类模式的预测值是离散的，回归模式别在于分类模式的预测值是离散的，回归模式的预测值是连续的。的预测值是连续的。n3 3、时间序列模式时间序列模式：根据数据随时间变化的趋：根据数据随时间变化的趋势预测将来的值。势预测将来的值。根据模式的作用可分六种根据模式的作用可分六种n4 4、聚类模式聚类模式：把数据分到不同的组中，组间：把数据分到不同的组中，组间差别尽可能大，组内差别尽可能小。差别尽可能大，组内差别尽可能小。n5 5、关联模式关联模式：关联模式是数据之间的关联规：关联模式是数据之间的关联规则。如：在无力偿还贷款的人当中，则。如：在无力偿还贷款的
25、人当中，6060的人的人的月收入在的月收入在30003000元以下。元以下。n6 6、序列模式序列模式：序列模式和回归模式相仿，而：序列模式和回归模式相仿，而把数据之间的关系与时间联系起来。把数据之间的关系与时间联系起来。n 在解决实际问题时，经常要使用各种模式，在解决实际问题时，经常要使用各种模式，分类模式与回归模式是最普遍的模式。分类模式与回归模式是最普遍的模式。数据挖掘的应用数据挖掘的应用n一、科学研究：科学研究可分为三类，理论科一、科学研究：科学研究可分为三类，理论科学、实验科学、计算科学。计算科学是现代科学、实验科学、计算科学。计算科学是现代科学的一个标志，例如：数据挖掘在天文学上的
26、学的一个标志，例如：数据挖掘在天文学上的应用系统是：美国的应用系统是：美国的SKICATSKICAT（Sky Image Sky Image Catalog and Analysis)Catalog and Analysis)。数据挖掘在生物学数据挖掘在生物学上的应用主要集中于分子生物学特别是基因工上的应用主要集中于分子生物学特别是基因工程上。目前数据挖掘在地学领域的应用较少，程上。目前数据挖掘在地学领域的应用较少，是具有很大潜力的科学研究前沿。是具有很大潜力的科学研究前沿。数据挖掘的应用数据挖掘的应用n二、市场行销：通过数据分析了解客户购物的二、市场行销：通过数据分析了解客户购物的趋向和兴趣
27、，从而为商业决策提供了可靠的依趋向和兴趣，从而为商业决策提供了可靠的依据。数据库在行销业上的应用分为两类：数据据。数据库在行销业上的应用分为两类：数据库行销和货篮分析。数据库行销的任务是通过库行销和货篮分析。数据库行销的任务是通过交互式查询、数据分割和模型预测来选择潜在交互式查询、数据分割和模型预测来选择潜在的顾客来向他们推销产品。货篮分析是分析市的顾客来向他们推销产品。货篮分析是分析市场销售数据以识别顾客的购买行为模式。场销售数据以识别顾客的购买行为模式。n三、金融投资：典型的金融分析领域有投资评三、金融投资：典型的金融分析领域有投资评估和股票交易市场预测，分析方法一般采用模估和股票交易市场
28、预测，分析方法一般采用模型分析方法。型分析方法。数据挖掘的应用数据挖掘的应用n四、欺诈识别：通过总结正常行为与欺骗行为四、欺诈识别：通过总结正常行为与欺骗行为之间的关系找到欺骗行为的特征，当某项业务之间的关系找到欺骗行为的特征，当某项业务符合这些特征时就可以向决策人员提出警告。符合这些特征时就可以向决策人员提出警告。n五、产品制造：在产品制造的过程中，常伴随五、产品制造：在产品制造的过程中，常伴随有大量的数据，通过对这些数据的分析可以发有大量的数据，通过对这些数据的分析可以发现产品质量和这些数据之间的关系，因此，通现产品质量和这些数据之间的关系，因此，通过对数据的分析可以提出针对性很强的建议。
29、过对数据的分析可以提出针对性很强的建议。数据挖掘的应用数据挖掘的应用n六、通信网络管理：在通信网络过程中，会产六、通信网络管理：在通信网络过程中，会产生一系列的警告，数据挖掘可以通过分析已有生一系列的警告，数据挖掘可以通过分析已有的警告信息的正确处理的方法以及警告前后之的警告信息的正确处理的方法以及警告前后之间关系的记录，得到警告之间的关联规则，根间关系的记录，得到警告之间的关联规则，根据当前的警告信息就可以得到其后续发生各种据当前的警告信息就可以得到其后续发生各种情况的可能性，对危险事件起到预防作用。情况的可能性，对危险事件起到预防作用。地球科学教育地球科学教育虚拟野外实习系统虚拟野外实习系
30、统计算机在地学中的应用层次计算机在地学中的应用层次n简单应用简单应用利用一些基本的、通用的软件进行基本的利用一些基本的、通用的软件进行基本的数据分析：数据分析：n统计分析统计分析(SPSS,SAS(SPSS,SAS等等)n图像处理（图像处理（PhotoshopPhotoshop、MatlabMatlab等等)n图形绘制图形绘制(SurferSurfer、CorelDrawCorelDraw、AutoCADAutoCAD等等)n数据库的建立数据库的建立(Oracle,SQL Server,MySQL(Oracle,SQL Server,MySQL等等)。n基本应用基本应用利用专业软件进行数据处理
31、、分析，辅助利用专业软件进行数据处理、分析，辅助决策，如地理信息系统、矿床勘探专家系统、储层分决策，如地理信息系统、矿床勘探专家系统、储层分析系统、地震、测井资料处理，解释系统等。析系统、地震、测井资料处理，解释系统等。n高级应用高级应用针对特定问题的应用系统，解决方案的开针对特定问题的应用系统，解决方案的开发，如盆地分析系统、矿产资源评价和决策支持系统、发，如盆地分析系统、矿产资源评价和决策支持系统、三维可视化系统等。三维可视化系统等。大尺度盆地计算机分析大尺度盆地计算机分析n大尺度盆地计算机分析系统是试图根据大尺度盆地计算机分析系统是试图根据目前对盆地的认识，建立盆地模型，对目前对盆地的认
32、识，建立盆地模型，对整个盆地进行构造、沉积、热演化和油整个盆地进行构造、沉积、热演化和油气形成过程进行模拟。气形成过程进行模拟。系统结构系统结构盆地背景分析子系统伸展盆地分析子系统沉积过程模拟子系统挤压盆地模拟子系统构造沉降分析模块岩石圈的热结构分析伸展盆地构造模拟模块伸展盆地地球动力学模拟模块挤压盆地构造模拟模块挤压盆地地球动力学模拟模块伸展盆地构造沉积综合模拟模块伸展盆地构造沉积综合模拟模块构造沉降曲线图盆地特征设置岩石圈热结构剖面图沉积环境和沉积相模拟剖面、平面和立体图挤压构造剖面挤压构造沉积综合剖面图，平面图，立体图伸展构造剖面构造沉积综合剖面图，平面图，立体图盆地动力学剖面图盆地动力
33、学剖面系系统统的的主主要要功功能能图形显示子系统柱状图剖面图平面图测井地质解释柱状图测井柱状图地层对比图岩性剖面图等值线图相和微相分布图栅状图立体块图渔网图立体图数据接口工程布置图测井解释柱状图构造演化史图沉积过程模拟剖面图盆地动力学模拟剖面图图形用户界面图形用户界面多文档视图结构多文档视图结构参数输入对话框参数输入对话框沉积过程模拟沉积过程模拟侵蚀作用原始地形侵蚀作用原始地形侵蚀作用 侵蚀作用模拟结果侵蚀作用模拟结果沉积作用模拟结果沉积作用模拟结果三角洲沉积过程模拟结果三角洲沉积过程模拟结果单个断陷盆地的构造沉积充填模拟单个断陷盆地的构造沉积充填模拟复杂断陷盆地的动态充填过程复杂断陷盆地的动
34、态充填过程(a)、(b)、(c)、(d)和(e)分别代表模拟步数n=1、2、3、4和5时的充填状态，从左向右各断裂的控制参数分别为:m1=11km,n1=0.2,a=0 m2=11km,n2=0.2,a=0 m3=11km,n3=0.1,a=0 岩岩石石圈圈上上部部通通过过简简单单剪剪切切减减薄薄，岩岩石石圈圈下下部部通通过过纯纯剪剪变形减薄（据等，变形减薄（据等，19921992，修改），修改）伸伸展展盆盆地地动动力力学学模模型型双成分岩石圈系统的双成分岩石圈系统的YSEYSE假设地壳是由石英组成，地幔由橄榄石组成，应变速率为10-15s-1，岩石圈的总伸展强度由脆性和蠕变域所围限的区域所代
35、表，当施加的力大于岩石圈的流崐变强度时岩石圈开始破裂。伸展作用与莫霍面、岩石圈软流圈界面起伏的伸展作用与莫霍面、岩石圈软流圈界面起伏的关系关系模拟参数：E=15km,m=11,n=0.2,=90,c=35km,a=125km；岩石圈软流圈界面比莫霍面的抬升幅度大，所以岩石圈软流圈界面比莫霍面能更敏感地反映盆地的深部地质过程。简单的挤压盆地动力学模型简单的挤压盆地动力学模型(a)及模拟结果及模拟结果(b)挤压盆地的地球动力学模拟可以模拟由于地壳缩短所引起的地壳变挤压盆地的地球动力学模拟可以模拟由于地壳缩短所引起的地壳变厚、前陆及类前陆盆地的形成、岩石圈温度场扰动。厚、前陆及类前陆盆地的形成、岩石
36、圈温度场扰动。挤压构造模拟挤压构造模拟挤压盆地的地球动力学模拟挤压盆地的地球动力学模拟逆冲距离5逆冲距离8逆冲距离5逆冲距离4逆冲距离10逆冲距离5Te=5KmKm多条逆冲断裂及其相关的挤压盆地形成的模拟结果多条逆冲断裂及其相关的挤压盆地形成的模拟结果地 幔Te=10KmTe=20KmKmKmKm有有效效弹弹性性厚厚度度对对盆盆地地形形成成影影响响的的模模拟拟结结果果地 幔地 幔n系统的开发目标系统的开发目标n以钻井、测井资料为基础，根据高分辨率层以钻井、测井资料为基础，根据高分辨率层序地层学原理，进行储层分析和储层预测。序地层学原理，进行储层分析和储层预测。储层分析系统储层分析系统测井高分辨
37、率层序地层分析系统组成和结构测井高分辨率层序地层分析系统组成和结构数据库数据库井数据管理视图井数据管理视图单井测井地质解释视图单井测井地质解释视图系统界面系统界面1 1系统界面系统界面2 2利利用用付付氏氏变变换换进进行行基基准准面面旋旋回回分分析析示示意意结结果果LF HFGRGR和和LLDLLD测井曲线及其图像测井曲线及其图像测井记录中的不同尺度的界面测井记录中的不同尺度的界面沉沉积积微微相相分分析析结结果果一级分层界限二级分层界限B井A井 分级对比方法示意图分级对比方法示意图 地层对比的路径分布图地层对比的路径分布图分级对比技术分级对比技术分级地层对比结果分级地层对比结果在中期基准面旋回
38、等时框架控制下的储层对比在中期基准面旋回等时框架控制下的储层对比几点认识几点认识n1 1、在地学研究中使用信息技术可以使地、在地学研究中使用信息技术可以使地学研究更精细、更深入，减少人为偏见。学研究更精细、更深入，减少人为偏见。n2 2、目前的信息技术可以解决大多数地质、目前的信息技术可以解决大多数地质问题，一些技术是有效的、易于使用的。问题，一些技术是有效的、易于使用的。n3 3、地学应用软件是把地学研究成果转化、地学应用软件是把地学研究成果转化为生产力的重要途径之一。为生产力的重要途径之一。本课程内容安排本课程内容安排n1.Matlab1.Matlab软件入门及在地学中的应用软件入门及在地学中的应用n2.Surfer2.Surfer软件入门及在地学中的应用软件入门及在地学中的应用n(期末考试期末考试:闭卷闭卷,基于以上内容基于以上内容)The end of this partnThank you very much