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出版者:

作者:俞金寿

出品人:

页数:374

译者:

出版时间:2007-8

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787030196620

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浩瀚星辰下的古老智慧：《地球物理勘探原理与方法》 一部深度剖析地球深层奥秘的百科全书 本书并非聚焦于数字洪流中的信息架构，亦非探讨算法的精妙演化，而是将读者的目光引向我们脚下这颗蓝色星球的深邃肌理之中。《地球物理勘探原理与方法》，作为一本综合性极强的专业著作，旨在系统阐述和细致描绘如何运用物理学原理，通过间接观测手段，揭示地壳、地幔乃至更深层物质的结构、岩性、物性及其时空分布规律的科学体系。 全书以严谨的科学逻辑和丰富的工程实践为基石，构建了一个从基础理论到先进应用的全景式知识框架，是地球科学、资源勘查、工程地质乃至环境科学领域不可或缺的参考典籍。 --- 第一部分：理论基石——物理场的地球动力学表达 本部分是全书的理论核心，为后续所有勘探技术的应用奠定了坚实的物理学和数学基础。我们深入探讨了地球作为一个复杂物理系统所展现出的各种物理场——重力场、磁场、电场、电磁场以及波场——的本质。 重力勘探（Gravimetry）： 我们详尽解析了牛顿万有引力定律在地球不规则形体上的推广应用，重点阐述了大地水准面的定义、重力异常的形成机制，以及重力梯度张量在识别微小密度界面变化中的优越性。书中不仅包含了二维和三维布格校正、地形校正等传统处理流程，更引入了全时域重力测量的概念，讨论了由地壳形变（如地震、火山活动）引起的瞬态重力变化监测技术。对于异常体的解释，我们摒弃了单一的势场向上延拓，转而探讨了基于约束反演（Constrained Inversion）的非唯一性问题的优化求解策略。 磁法勘探（Magnetometry）： 磁法部分聚焦于地球磁场（外源场）与地壳岩石圈（内源场）磁性特征的耦合关系。从地磁场的发生机制、地磁绝对测量和相对测量的精度要求开始，逐步深入到磁性矿物学对测磁响应的控制作用。重点章节详细剖析了剩余磁化强度的测量、磁化方向的确定，以及如何通过归位（Reduction to Pole/Equator）技术消除磁异常的地理位置依赖性。对于深部结构，如莫霍面和古地磁场的重建，本书采用了先进的磁源深度谱分析法（Analytic Signal Amplitude & Spectral Analysis），结合岩石学数据进行综合解释。 电法勘探（Electrical and Electromagnetic Methods）： 这是本书篇幅最长、内容最为庞杂的板块。我们首先建立在导电介质中的电磁场理论基础，包括麦克斯韦方程组在地下介质中的应用。 直流和低频电法： 详述了电阻率法（包括温法、激发极化法）的电极排列原理、场源特性。特别强调了激发极化（IP）效应作为识别硫化物、粘土和碳酸盐岩的关键地球物理标志的物理解释，并引入了视电阻率曲线的反演技术，讨论了地层倾角和断层带对电场分布的显著影响。 高频和瞬变电磁法（TEM）： 瞬变电磁法是本书的亮点之一。我们详细阐述了扩散理论（Diffusion Theory）在电磁波地下传播中的应用，从远场、中间场到近场的响应特征分析，并展示了TEM在含水层厚度、电阻率层状结构探测中的强大能力。书中对一维、二维、三维快速傅里叶变换（FFT）反演算法的实现细节进行了深入探讨。 大地电磁法（MT）： MT作为深部结构研究的主力，其理论基于阻抗张量的计算和大地电磁耦合。本书提供了不同大地模型下阻抗椭圆的形态学分析，以及二维/三维阻抗反演（如Occam’s Inversion）的实际操作流程与误差评估。 --- 第二部分：波的语言——地震勘探学 地震勘探是利用人工激发的弹性波在地下介质中传播、反射和折射的原理，对地下构造进行高分辨率成像的技术。 地震波传播与记录： 本部分从弹性力学基础出发，推导出波动方程在地下非均匀介质中的解。详细分析了P波、S波以及面波的产生、传播特性和能量衰减机制。书中特别关注了地震检波器的选择、采样率与带宽的匹配，以及地面震动噪声的抑制技术。 地震数据处理（Seismic Data Processing）： 这是一个高度工程化的环节。我们系统介绍了从野外采集到最终成像的整个流程： 1. 静校正（Static Corrections）： 如何精确去除地形、表层风化带对时间走时的影响。 2. 速度分析与动校正（Velocity Analysis & NMO Correction）： 建立精确的时间-深度关系，这是高精度成像的前提。 3. 多次波压制与随机噪声消除： 采用Radon变换等先进滤波技术，确保反射信号的纯净性。 4. 偏移成像（Migration）： 这是区分二维剖面与真实地质构造的关键步骤。本书深入讲解了Kirchhoff偏移、有限差分偏移（FDM）以及全波形反演（FWI）的基本思想，后者被视为下一代高精度成像技术的核心。 地震数据解释与应用： 解释环节侧重于从处理后的地震剖面中提取地质信息。我们不仅讨论了层位、断层、背斜等构造要素的识别，更引入了地震属性分析（如瞬时频率、相干性、振幅衰减率）在油气储层预测（如岩性识别、流体检测）中的应用。对于三维地震数据，则深入探讨了体属性分析和地质模型约束的集成方法。 --- 第三部分：跨场耦合与综合研究 现代地球物理勘探越来越依赖于多参数数据的融合以克服单一方法的局限性。 岩石物理与测井地球物理： 本部分建立起地球物理响应（如电阻率、速度、密度）与岩石的孔隙度、渗透率、含油气性之间的桥梁。通过对Archie方程的深入分析和岩石颗粒模型的探讨，我们解释了为什么电磁波和弹性波的测量结果能够有效指示地下流体状态。测井数据则作为高分辨率的“点采样”信息，用于约束和校正野外勘探数据的反演结果。 综合反演与定量化评估： 书的最后一部分聚焦于多参数反演的挑战与机遇。如何将重磁、电磁和地震数据在同一个解空间中进行联合约束，以获得更稳定、物理解释更可靠的地下三维模型。讨论了贝叶斯方法在评估模型不确定性中的应用，确保勘探结论的可靠性远超传统经验判断。 结语： 《地球物理勘探原理与方法》不仅仅是一本教科书，它是一份对地球深部世界永恒好奇心的科学表达。它要求读者掌握从经典物理到现代计算方法的全链条知识，致力于将抽象的物理定律转化为指导人类探索地下资源、监测环境变化、保障重大工程安全的强大工具。其内容之详尽、体系之完备，旨在培养新一代能够驾驭复杂多场数据，实现深地、精准、高效勘探的专业人才。

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这本书在内容编排上展现了一种非常新颖的叙事逻辑，它似乎没有采用传统教材那种自上而下、层层递进的线性结构，反而更像是一张精心编织的知识网络，各个章节之间存在着丰富的、多维度的联系。初读时可能会觉得有些跳跃，需要花时间去适应这种“非线性”的阅读路径，但一旦抓住其中的内在脉络，就会发现作者的匠心独运之处——他巧妙地将看似孤立的前沿技术点串联起来，展示出信息科学领域的宏大图景和学科间的内在张力。这种结构迫使读者不能满足于片段式的记忆，而是必须建立起一个动态的、互相印证的知识体系。对于有一定基础的读者来说，这无疑提供了一个重新审视和整合现有知识的绝佳机会，每一次回顾都能发现新的连接点。

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这本书的配书资源和在线支持体系构建得非常完善，这一点大大超出了我的预期。随书附带的激活码指向了一个内容丰富的在线学习平台，那里不仅有与书本内容同步的交互式模拟实验环境，还有定期更新的案例分析和业界访谈录音。这些多媒体资源的整合，有效地弥补了纯文本阅读的局限性，使得抽象的算法和模型能够通过动态演示被直观地理解。特别是那些复杂的代码示例，在平台上可以实时运行和调试，这对于工程实践导向的学习者来说，简直是无价之宝。这种“线上+线下”的立体化学习生态，真正做到了将理论与实践紧密结合，极大地提升了知识的可操作性和应用价值。

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我发现这本书最大的价值在于其前瞻性和批判性思维的引导。它似乎并不是简单地罗列和介绍已有的技术和理论，而是深入探讨了当前信息科学领域中那些尚未解决的、极具争议性的前沿问题。书中对未来可能的技术路径进行了大胆的预测和审慎的评估，尤其在伦理边界和潜在风险的探讨上，展现了极高的社会责任感。它没有提供标准答案，而是提出了一系列尖锐的问题，促使我们思考技术发展的方向是否合乎人类福祉。这种鼓励质疑和反思的写作态度，使得这本书不仅仅是一本教科书，更像是一份思想的邀请函，邀请读者共同参与到对未来科技蓝图的绘制与批判之中，其深度远超一般的综述性文献。

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这本书的排版和印刷质量简直让人眼前一亮，纸张的质感非常厚实，拿在手里沉甸甸的，感觉就像捧着一件艺术品。装帧设计上，封面采用了哑光处理，触感细腻，而且色彩搭配得非常协调，既有现代感又不失学术的稳重。内页的字体选择也十分考究，行距和字号都恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我尤其欣赏它在插图和图表部分的用心，那些复杂的概念图和流程图，线条清晰、逻辑分明，色彩的运用也十分到位，极大地降低了理解门槛。每次翻阅时，都能感受到出版方在细节上倾注的心血，这对于一本专业性如此强的书籍来说，是难能可贵的。这种对物理载体的重视，让阅读过程本身成了一种享受，远超出了单纯获取知识的层面，更像是一种仪式感。

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作者的语言风格极其凝练，充满了学者的克制与精准，但绝非干巴巴的术语堆砌。他擅长使用高度浓缩的句子来描述那些极其复杂的底层原理，这种“惜墨如金”的表达方式，对于训练读者的逻辑思维能力非常有帮助。在处理那些高度抽象的概念时，他倾向于引入精妙的类比，这些类比既不失学术的严谨性，又能瞬间点亮读者的理解，让人有一种“原来如此”的豁然开朗之感。不过，对于初学者而言，可能需要配合其他辅助材料才能完全消化这些密度极高的论述，因为作者几乎没有做冗余的解释和铺垫，完全相信读者的自主学习能力。这种对读者智识水平的信任感，反而激励着我不断地去挑战自己，去深挖每一个看似简单却蕴含巨大信息量的表述背后。

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