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2007-04-01 20:14 |
办公室：教五楼120； IM;e\h%#
电子信箱：mxh@cugb.edu.cn "k>PDV"
孟小红教授，博士，博士生导师。1982年长春地质学院应用地球物理系本科毕业，1987年在该校获硕士学位，1991年在中国地质大学（北京）地球物理系获博士学位。现任中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院常务副院长、教育部“岩石圈构造、深部过程及探测技术”重点实验室常务副主任，211工程“地学探测技术”重点学科建设负责人、北京市人大代表、中国地质学会勘探地球物理专业委员会副主任委员，中国地质学会地层学专业委员会委员。 96`O" @3
自1990年以来，负责或参加完成国家自然科学基金项目（项目号：49204048; 49894190-3，40872076，40274042）、国土资源部项目（项目号：959621，20001010-13）、中国地质调查局地质大调查项目（项目号：20002010002155-2）和攀登计划项目专题(项目号：SSLC—III—5)等多项科研课题。出版编著和合著有《地质模型计算机辅助设计原理与应用》、《石油天然气磁性勘查》等，发表物论文30余篇，获1998年第五届赵九章优秀中青年科技工作奖、1994年IET教育基金奖、1996年北京市优秀青年骨干教师、1993年北京市优秀教师、1995年北京地球物理学会优秀论文二等奖。 r )S&u%/
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科研概况： 6)/1~W
研究领域涉及古地磁学和计算与综合地球物理，具体研究内容包括地构造古地磁，磁性地层学、磁组构、环境磁学和位场数据三维反演、地球物理建摸、地球物理数据规格化等。 ;^fM NL1L#
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1．开展了流体的化学吸附作用对岩石剩磁稳定性影响的研究 No-q15U>r
当流体通过岩石时，岩石中的固体颗粒会吸附一部分流体，这种作用称为化学吸附作用。在负责的国家自然科学基金项目中（49204048）, 通过对人工样品的穆斯堡尔谱研究和对冀东油田第三系砂岩岩心样品的研究结果表明，流体的化学吸附作用，可能是改变剩磁稳定性的原因之一，进而解释了为什么有些岩石（特别是含油气地层）虽然没有发生明显的蚀变，却可以产生严重的重磁化现象的原因。这些研究结果分别在核心刊物上（长春地质学院学报，Vol. 27，N0. 1, 1997）发表和在国际会议（IUGG，1995）上报告。 uoF J!e
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2．拓展了岩石磁学方法在油气勘探开发领域中的应用研究 BuWJZ
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提出了利用古地磁、磁组构综合研究进行钻井岩心定向的方法，并利用该方法对冀东油田37口井104块岩心和大庆油田8口井40块岩心进行了研究，确定了岩心方位并给出了研究区的古水流和应力场方向的参考，为油田滚动开发提供了基础资料。该方法受到油田测井公司的重视，其方法原理和实际应用分别在核心刊物地球物理学报和现代地质发表。 Y\EFm/Zqav
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3．开展了高分辨磁性地层学和古环境磁学研究 +
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浙江长兴煤山二叠-三叠系界限剖面，1995年被推荐为国际二叠-三叠系界限地层候选层形剖面，为了配合国家自然科学基金重点项目研究，在负责的地矿部行业基金项目（959621）支持下，1997年在该剖面以分米级为间隔进行了高密集采样，在44米厚的地层上，采集定向标本400多块，完成了磁性地层和磁化率、天然剩磁等环境磁学参数测量，获得了第一手数据。给出了该剖面高精度磁极性柱状图和由环境磁参数得到的米兰科维奇沉积旋迴周期的初步认识，研究结果在现代地质、地球科学发表。 0n;7+Mfb
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4．开展了以地质模型为基础的综合地球物理研究 mE
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在国家自然科学基金“九·五”油储重大项目中，提出了通过地质模型，将地震、井和地质信息引入到位场研究的全过程，改变以往只是结果综合的方式，作到真正意义上的综合。这一研究思路和研究方案得到了专家们的一致承认，并为中国地质大学在众多竞争对手中争得了基金重大项目（49894190-3）二级课题负责人的位置, 该项目完成了位场建模中的曲面切割方法、大庆东部深层初始重磁模型的建立、应用OpenGL在Win9x/NT系统上实现重磁模型的三维可视化等五篇论文和一部专著《地质模型计算机辅助设计原理与应用》，初步解决了重磁反演只能处理简单的三维模型，不能满足石油勘探所要求的复杂模型反演问题和大计算量问题，实现了填图式反演的思想，并证明这一思想符合位场方法特点，有科学性、可操作、有广泛的适用价值。完成了大庆四条松深剖面区域性位场参数成像，汪家屯—升平地区三维局部位场参数成像和松辽盆地北部三维区域磁参数成像，为大庆实验区寻找特殊岩性体储层提供了位场补充。同时开展了区域性火成岩分布预测研究，综合利用位场数据处理方法，提取了火成岩磁异常，并反演计算了火成岩深度、厚度，给出了区域性火成岩分布预测，利用无约束位场归一化总梯度方法和水平梯度方法，对区域性位场资料进行了垂直和水平切片研究，得到了场源分布的有关信息，为区域构造研究提供了独立的位场参考。 8W,&p
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5．地球物理数据规格化方法与应用研究 SW`XZJ,
从非均匀离散傅立叶变换出发，提出用一个窄信号代替尖脉冲序列与不规则采样信号作卷积，并对所得结果重新均匀抽样，求得其频谱后进行校正，得到误差范围内原始信号的近似谱，然后作反变换，求得均匀离散采样值的方法，实现非均匀采样数据规则化的目的，利用上述方法对大庆徐家围子地区航磁、重力资料，云南大理丽江航磁资料进行了处理，取得了很好的效果，发表利用非均匀快速傅立叶变换进行地球物理数据插值（长春科技大学学报，2000, Vol.30）等论文，给出了方法的原理、算法、实现步骤、流程框图以及理论验证和实际应用结果。
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在中国地质调查局地质大调查项目：西部中高山区航磁资料特殊处理方法技术研究课题中研究探讨了离散光滑插值方法及其在地球物理位场插值中的快速实现。首先由待插值点与已知点之间的拓扑关系建立线性约束，进一步结合位场满足Laplace方程建立离散光滑插值联立方程组，采用预条件共轭梯度求解该方程组，为更好的提高计算效率，在求解过程中采用螺旋坐标系和Wilson-Burg谱分解将二维数据转换到一维空间处理。通过理论模型试算，验证了这种方法适合地球物理位场特征，插值效果好，速度快。对云南大理丽江航磁资料27条非均匀测线，每条测线平均约5000个非均匀点的实际资料，网格化为54条线，线距约1000米，5400个点，点距约50米的规则网格数据，在内存128兆，主频650的微机上迭代200次（完全收敛），耗时不到4分钟，且效果好。在相同的计算机上用Kriging方法网格化需要45分28秒。该课题研究成果在中国地质调查局地质大调查项目验收会上报告，提交研究报告、软件及使用说明，发表论文：离散光滑插值在地球物理数据规则化中的快速实现与应用（物探与化探，Vol. 26, No. 4, 2002）。
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6．当前重点研究课题 C7H0`#MO
在地震勘探中经常遇到观测数据不均匀的问题，比如海上羽状漂移造成观测系统不规则，黄土高原地区沟梁起伏造成观测系统不均匀等。而许多重要的地震处理方法，如波动方程叠前深度偏移等，都需要预先对不规则观测数据进行规则化。此外，有些方法技术本身也需要对不规则采样数据进行规格化，如在反射地震消除多次波时，需要用Fourier进行双曲线Radon变换；在时间偏移和衍射层析中，需要在波数域中进行坐标变换和函数重采样；在时间轴拉伸的倾角时差校正方法中（DMO）也需要进行重新采样等。针对具有同相轴性质的地震信号规则化问题，目前已有的方法，还不能满足要求。 Z>lb4=l8
目前，在信号分析理论中，小波分析、独立分量分析（ICA）（Hyvarinen，1999）、稀疏分量分析（SCA）( Olshausen , Field,1996) 等方法正发挥着重要的作用。稀疏分量分析方法的基本原理是寻找一种基函数，使信号在这组基函数上的投影尽可能小，稀疏分量分析给出了一个最小化泛函，可以使信息具有成团性，最大熵谱估计、最小交叉熵理论等均属稀疏分量分析方法的特例。从另一个角度提出的独立分量分析理论，是假定信息是非高斯分布的，通过调整不同分量比例使每一分量相对于正态分布的偏离（如4阶统计量——熵）达到最大，这样就可以将信号彼此分离开来，当非高斯分布是柯西分布时，独立分量分析就等价于稀疏分量分析。第二代小波分析中的曲线小波（Curvelet）分析（Chen, 1998），通过在标架空间基底的搜索，找到一种最佳基，这在某种意义上等价于稀疏分量分析。Nature杂志1996年发表了一篇图像处理中稀疏分量分析方法的文章，文章论述了如何用最少的数据表示一个图像，所得到的稀疏分量主要以稀疏线段为主，与曲线小波以及独立分量分析所得的结果非常相似，表明稀疏分量分析与独立分量分析和曲线小波分析有密切的关系。这些研究为频谱具有稀疏性的信号重建提供了新的途径，引起了图像处理、计算机视觉、人工神经网络分析等领域的广泛重视。从原理上看，稀疏分量分析完全适合于地震信号特征。由于地球物理地震信号的同相轴对应于频率沿某一角度分布的能量团，因此利用SCA方法开展地震资料的频率稀疏分量分析对应于保同相轴的分析，具有对同相轴信息进行修复的能力，这正是地震数据规则化所追求的目标。 o|d=;Ts
在国家自然科学基金项目的支持下，目前正在开展以解决超大型三维地震数据规格化问题为主要目标，利用非均匀采样数据频谱的稀疏性，进行SCA规格化方法与应用研究。重点解决稀疏性非线性约束快速计算问题和高维空间低维处理问题，建立能更好地保持地球物理数据频谱的稀疏性、带限性，适应强烈不均匀采样数据，计算过程稳健、计算速度较快的地球物理数据规格化方法,并将其应用于三维反射地震数据规格化，使其具有较强的同相轴信息保持或修复能力。 *n.w1d)
此外，与加拿大艾尔伯塔大学Sacchi副教授合作，正在开展盲源反褶积方法与应用研究，研究目的是不对反射系数序列作白噪声假设，不对地震子波作是最小相位假设，通过盲源反褶积求得一般相位子波及对应的反射系数。 P<`:Kbf-:j
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课程： b 'J
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重力勘探 t:|goAZN
本课程是为地球物理专业本科生开设的一门专业主干课，也可以作为地质、石油、水文等专业本科生的选修课。讲授重力勘探基本理论、基本方法、仪器以及地质应用。 &2
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课程的目的是使学生掌握地球重力场的基本知识和理论、重力勘探方法技术和最新进展。为今后从事这方面的工作打下坚实的基础。课程内容以地球重力场和重力勘探为主线，讲授地球重力场及其分布、均衡理论，重力测量仪器，地面重力勘探野外工作方法和技术，海洋及航空重力测量，重力观测资料的整理，重力异常正、反问题的解法，重力异常资料的数据处理和实际应用等。 m/o2l v9
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地球物理学 V] "
本课程是为地质、石油、水文等专业本科生开设的专业必修或选修课，讲授固体地球物理学基本理论、基本方法和基本应用。 j
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课程的目的是使学生能够全面地了解各种地球物理方法的基本原理、技术以及在地球科学中的应用，以便今后在工作和研究实践中能综合地运用地球物理资料，解决实际地质问题。课程的基本内容包括：地球基础知、天然地震、人工地震、重力、地磁、古地磁、地电场等地球物理方法的基本原理、技术、资料处理和解释以及在地质学研究中的应用，侧重地球物理与地质的结合以及如何利用地球物理方法研究和解决地质问题。 :
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古地磁学： &nYWi$#4D
本课程是为地球物理学专业本科生开设的专业选修课，也可以作为地球探测与信息技术、各类地质学专业和石油专业本科生的选修课，讲授地球磁场与古地磁场基本特征、岩石磁学基本理论、古地磁学工作方法与应用等。 {vLo=S7<
课程的目的是使学生系统掌握古地磁学基础知识和工作方法，了解古地磁学在古大陆再造、构造地质、地层对比、考古、古环境和古应力场研究等领域的应用，为从事地学基础研究打下基础。课程讲授古地磁场基本理论，包括地磁场长期变化、地磁场倒转、偏移和地磁场起源假说；岩石磁学，包括岩石磁学的物理基础和岩石剩磁获得机制等；古地磁学工作方法，包括野外采样、实验室剩磁测量和剩磁稳定性、剩磁获得年龄检验、古地磁数据统计整理；古地磁学在构造地质、古地理等方面的应用。介绍磁性地层学、环境磁学和磁组构及其应用。 B nVG$
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地球物理采样估计： #Vn~IXX
本课程是为地球物理学和地球探测与信息技术专业研究生开设的专业选修课，也可以作为石油专业研究生的选修课，讲授缺损信号的估计与重建及其在地球物理各个领域中的应用。 (}6@F Rc
课程的主要目的是使学生了解和掌握地球物理反演理论在解决实际问题时的具体应用，为研究生从事科研工作和解决实际问题打下坚实的理论基础。课程内容属于是地球物理反演的一部分，包括：常用算子与逆算子、最小二乘拟合、共轭梯度与预条件共轭梯度、插值、螺旋坐标系、Wilson-Burg谱分解、多维自回归、噪声数据处理、空间反畸变和尺度不变等。与地球物理反演理论相比，本课程更强调实际应用，理论与应用实例相结合，对研究复杂条件信息不充分情况下的地球物理问题具有实际意义和可操作性。 fB^/ %p
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地球物理建模技术： .;6 eLRf
本课程是为地球探测与信息技术和地球物理学专业研究生开设的专业选修课，也可以作为石油和油藏工程专业研究生的选修课，讲授地球物理模型计算机辅助设计（以下简称GOCAD）原理与应用、介绍地质统计建模方法（Gslib）。
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课程的目的是使学生掌握GOCAD的核心技术，了解复杂构造建模和参数建模的基本方法以及GOCAD的研究思路、问题、可能的解决方案和发展趋势。内容包括：Delaunay剖分的基本概念、性质、快速算法，约束Delaunay剖分、三维约束Delaunay剖分——灵活约束四面体化，离散光滑插值及其局部叠代算法。介绍复杂构造建模方法，包括被断裂切割的不联系界面建模，三维构造建模，复杂构造展平等，以及物性参数建模等思想和地质统计建模的基本方法。 8V <sYM7
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主要论文： ,K4lzszq
1. Hualin Zeng, Xiaohong Meng, Detection of reservoirs from Normalized Full Gradient of gravity anomalies %oMoupA#
and w\)+>}9[
its application `f(K1M6
to Shengli Oilfield, East China, Geophysics, Vol.67, No.4,2002。 ~
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2. 孟小红、侯建全、胡朝顺、梁宏英；离散光滑插值方法在地球物理位场中的快速实现，物探与化探，Vol. 26, No. 4, 2002。 g! ")0 W^n
3. Meng Xiaohong,Hu Chaoshun, Wang Weimin, Magnetostratigraphic Study of Meishan Permian-Triassic Section, Changxing, Zhejiang Province, China, Journal of China University of Geosciences, Vol.11, t"Hh2fkuR
No.3, 361-365, 2000。 H
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4. 孟小红、胡朝顺、刘海英，利用非均匀快速傅立叶变换进行地球物理数据插值，长春科技大学学报，Vol.30，150-153，2000。 S_-I%,#P
5. 王卫民、孟小红，胡朝顺、刘海英，地球物理模型三维可视化研究与软件实现，反射地震学论文集，同济大学出版社，2000。
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6. 孟小红、田春志，利用岩石磁学研究古水流、古应力场方向的方法与应用，现代地质,，Vol.13 , No.2 184-189，1999。 is5Nz]
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7. 孟小红、王卫民、方敏，位场建模中的曲面切割方法，长春科技大学学报，Vol.29 , No.1 ,84-87，1999。 *28|1
8. 孟小红，二叠-三叠系界线剖面磁性地层学研究，现代地质，Vol.13 , 15-20，1999。 lNt^n&
9. 王卫民、孟小红，应用OpenGLWin9x/NT 系统实现重磁模型的三维可视化，现代地质，Vol.13 , 92-97，1999。 V v_hg c
10. 孟小红、楼海、安玉林，大庆东部深层初始重磁模型的建立，科学出版社，寸丹集—庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集483-487，1998。 h &>tRO
11. 孟小红,周海民, 冀东油田钻井岩芯的磁学研究, 地球物理学报, Vol.40,No.6, 809-820,1997。 L !d@+51
12. 孟小红，烃类的化学吸附作用对岩石剩磁稳定性的影响，长春地质学院学报，Vol. 27，N0. 1, 1997。 ]Hb>7
13. 孟小红、王霞，利用Radon变换进行三度体重磁异常反演，地球科学，Vol. 20，N0. 5，1995。 h{UVgx)jg
14. 孟小红，谭承泽，辽宁复县金伯利岩的磁性特征及其义, 地球物理学报, Vol.37, No.3, 353-361,1994。 B.M\\ ]p
15. Meng Xiaohong and Tan Chengze,The magnetic characters and the significance of Liaonan kimberlite, (q9E9h\
Liaoning Province, dB+mr]is
Chinese Journal of Geophysics, Vol.37, No.2, 311-318,1994。 b|+ZLad^1
16. 孟小红，谭承泽，山东蒙阴胜利一号金伯利岩管的磁性特征及其意义, 地球物理学报, Vol.35, 231-238, 1992。 .xuMLkS
17. 孟小红、谭承泽，金伯利岩的岩石磁学特征, 地球物理学进展，Vol. 6，No. 1，1991。 AY D 3
18. 穆石敏、孟小红，模糊识别及其用物探资料进行矿产预测，物探化探计算技术，Vol. 10，No.4，1988。 `NIg<E2 "u
19. 申宁华、孟小红，利用有限元及边界元法计算复杂磁性体磁场，长春地质学院学报，Vol. 15，No.1，1985。 Z a=g [>
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著作： DQFzRB
1. 孟小红、王卫民、姚长利、胡朝顺，《地质模型计算机辅助设计原理与应用》，地质出版社，2001。 |o^'
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2. 郭友钊、罗壮伟、孟小红，余钦范,《石油天然气的磁性探查》，地质出版社，1999。 ，1999 i: ^t~Fc
3. 曾华霖、李小孟、楼海、姚长利、孟小红，《重力探查油气藏方法及其应用》，地质出版社，1999。 |
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