第四纪沉积物ESR年代学研究进展

在缺少第四纪火山活动的区域,沉积物成为第四纪地质构造和地貌、环境演化等方面研究的主要年代学测量对象.对于老于200ka的沉积物,电子自旋共振(ESR)是潜在的测量方法之一.ESR信号中心会在光晒退或热事件的作用下衰减或"回零".对于第四纪沉积物而言,在最后一次埋藏事件发生之前,只存在阳光晒退作用,因此了解各ESR信号中...     

呼伦湖地区扎赉诺尔晚第四纪湖泊沉积物的磁化率变化及其影响因素

呼伦湖盆地扎赉诺尔晚第四纪湖泊沉积物为砂,泥质碎屑沉,地东露天矿剖面沉积物样品进行了低,高频磁化率测量,粒度分析,磁性矿物成分鉴定和Al2O3 ,Fe2O3含量分析,分析表明,磁铁矿是沉积物磁化率的主要贡献者,全铁含量控制了磁化率值的变化,磁化率与沉积物粒度呈负相关,进一步讨论认为,磁性矿物主要为粉砂－粘土级碎屑,集中分布在细粒沉积物中,因此造成其率较高,砂质沉积物中频率磁化率较高,其原因可能是其中的磁性颗粒比粉砂一粘土级沉积物中的磁性颗粒更细一些。     

水成相沉积物细颗粒石英光释光综合生长曲线的建立与应用

选择中国不同地区的冲洪积相等水成相沉积物样品,根据其简单多片再生法(SMAR)测量数据建立了细颗粒石英光释光信号的综合生长曲线(Standardised growth curves,SGC)。对未知年龄的水成相沉积物细颗粒石英样品,通过测量其天然光释光信号和试验剂量响应信号,并利用上述SGC方程可计算出其等效剂量值。将此值与简单多片再生法(SMAR)测量结果相比较,统计得出对于天然等效剂量为12~65Gy的样品,其误差可达19%;对于天然剂量>65Gy的样品,其误差更大;对于等效剂量<12Gy的样品,最大误差也达25%。实验表明,应用这个SGC估计未知年龄样品的等效剂量值范围,再对样品采用简单多片再生法(或单片再生法)进一步测量,可大大节省测量时间     

南海北部神狐海域天然气水合物钻探区第四纪以来的沉积演化特征

南海北部神狐海域是我国首次获取海洋天然气水合物实物样品的海域.然而,陆坡区深水水道和海底峡谷的侵蚀以及频发的沉积物失稳,将会加剧地层对比和沉积相识别的难度,导致目前该区域典型地震相-沉积相特征、沉积体类型、成因机制和空间匹配关系等方面还缺少精细的研究,特别是第四纪以来的沉积演化涉及较少,区域内水合物形成和分布的沉积地质条件尚不清晰.基于海底地形特征的描述、层序地层格架的对比和地震资料的综合解释,本次研究在第四纪以来的沉积充填序列中识别出5种典型的地震相类型,并分析了对应的沉积体类型:进积型的陆坡、第四纪早期发育的小型浊积水道、沉积物失稳(滑移和滑塌)、海底峡谷和伴生的沉积物变形、以及深海沉积-块体流沉积的复合体.通过沉积单元的空间匹配关系,将沉积演化划分为3个阶段:浊积水道侵蚀-沉积物再沉积阶段、陆坡进积-沉积物失稳阶段、海底峡谷的侵蚀-充填阶段.研究结果表明,受第四纪早期小型浊积水道的侵蚀,再沉积的沉积物将在中-下陆坡以"近源"的方式堆积下来,可能具有相对较好的物性条件,从而可被视为适于水合物赋存的有利沉积体.进积型陆坡带来的沉积物易于发生失稳,在研究区内广泛分布,因其具有较小的沉积物颗粒粒度和较好的垂向连续性,可被认为是水合物的区域盖层.大量发育的海底峡谷及伴生的沉积物变形,将会侵蚀和破坏先前沉积的有利沉积体,使其呈现为"斑状/补丁状"的平面展布特征,进而影响了神狐海域水合物的分布.因此,神狐海域第四纪以来的沉积演化是钻探区水合物不均匀性分布的关键控制因素之一.     

空间归一化边界识别方法用于判断地质体的水平位置及深度(英文)

边界识别是重磁数据解释中的常用方法之一,依据其结果可划分出地质体的水平范围。边界识别结果受地质体埋深及导数计算误差的影响所识别边界与真实边界之间存在一定的差距,且边界识别法无法直观地给出地质体的深度信息。为了获得异常体的水平位置和深度信息,本文提出空间归一化边界识别方法,其对不同深度的边界识别函数进行归一化计算,空间归一化边界识别法的最大值对应于异常体的水平位置和深度。常规边界识别结果的误差随理深的减小而减小,而空间归一化边界识别法是通过最大值来判断地质体的位置,最大值是在地质体处获得,因此归一化边界识别方法所获得的结果是准确的。通过理论模型试验证明归一化边界识别方法能有效地完成异常体的水平位置和深度的计算,所获得的水平位置和深度信息与理论值相一致,为下一步的勘探计划提供了更加可靠的依据。将其应用于实际航磁数据的解释,获得了断裂的具体分布形式。     

地震物理模拟中Q值测量方法（英文）

准确的Q值参数是地震衰减相关研究的基础,而如何准确地获得Q值一直是地震衰减研究中的一个难点。本文针对地震物理模拟屮不同Q值测量方法求取Q值存在较大差异的问题,通过标准样品实验和地震物理模型实验,分析了不同Q值测量方法的影响因素、稳定性和测量精度;并针对脉冲透射法测量精度差的问题提出了改良方法,即选择与测试样品声学特性相近的样品作为参考样品;讨论了各种测量方法应用于Q值定量分析研究的可行性。实验研究发现,利用脉冲透射法求取样品Q值时会受到较强的衍射效应影响,衍射效应引起的误差最高可达50%以上,而改良后的脉冲透射法(有机玻璃为参考样品)测量结果的相对误差保持在10%左右。通过对数据进行理论方法衍射校正及实验方法的改良,能够保障不同测量方法测量结果之间的差异保持在10%以内,从而实现利用地震物理模拟进行Q值定量分析的相关研究。     

框架结构损伤识别的改进直接解析法

在一般直接解析法的基础上进行模态截尾误差的改进,从而大大降低了测量模态数目,而且识别效果也很好,但迭代次数多且收敛比较慢,本文通过改进方程解法来提高其速度。作者将约束最小二乘法迭代迅速的特点和极小最小二乘法搜索寻优功能相结合,提出了一种混合迭代求解方法,改进的方法充分组合了一般方法的搜索能力强和约束最小二乘法求解精度高的优点,从而解决了改进模态截尾误差后迭代收敛慢的问题。通过对五层两跨的平面框架结构进行损伤识别数值模拟分析后表明改进的方程解法是有效的,与一般的方法相比,算法收敛速度明显加快,求解精度明显提高,验证了改进后方法的可行性与准确性。     

SfM摄影测量方法在活动构造定量研究中的应用

高精度、高分辨率的地形地貌数据是活动构造定量研究的基础。摄影测量方法的出现和快速发展为获取高精度地形地貌数据提供了一种经济有效的技术手段。相比于传统的测量方法,摄影测量方法可在大范围内同时进行,不受地面通视条件的限制,且测量成本相对较低。尤其近年来,随着计算机视觉理论及高效的自动特征匹配算法的发展,一种名为"Structure from Motion"(SfM)的三维重建技术被引入摄影测量方法中,极大地提高了摄影测量的自动化程度。文中介绍了摄影测量方法的基本原理及发展历程,并综述了摄影测量方法在活动构造研究中的应用,最后通过SfM摄影测量方法在活动构造研究中的1个具体应用实例,展示了摄影测量方法在活动构造定量研究中的巨大应用潜力。     

基于摄动有限元方法对梁结构损伤的识别

结构损伤的定量识别是工程技术中急待解决的问题。利用矩阵摄动和结构有限元动力学理论推出梁结构损伤程度定量识别的公式和方法,该方法仅需要在役结构的固有频率测量值就可识别结构的损伤位置和损伤程度,而且可以识别结构的老化程度,避免了由模态振型识别损伤,因测量自由度不足带来的误差,通过对一钢悬臂梁损伤识别的数值仿真,证明了该方法的有效性。该方法具有较大的工程应用价值。     

湖泊沉积物-水界面氧气交换速率的测定及影响因素

水流启动-停止法可有效获取体积式氧气交换速率(O2(f)).且该速率与沉积物柱样培养法获得的总氧气交换速率(TOE)之间具显著相关性;与由一维溶解氧剖面计算获得的氧气在扩散界面层中的扩散速率和氧气在沉积物中的扩散速率相比,O2(t)与TOE不仅能代表氧气扩散速率,而且还包括沉积物中生物呼吸以及生物扰动引起的界面氧气交换速率信息.此外,通过比较太湖及南四湖多位点不同沉积物性质条件下界面氧气交换速率,结果表明界面氧气交换速率在空间尺度上的差异性,除与生物因素有关外,还与沉积物有机物质含量显著相关.     

页岩气储层岩心脉冲衰减渗透率测量影响因素分析

页岩储层基质渗透率普遍较低,已超出了常规方法的测量下限,需要发展新的渗透率测量方法,脉冲衰减法可满足页岩渗透率测量的要求,因此本文为了研究页岩储层脉冲衰减渗透率测量的影响因素,采用宜宾地区龙马溪组页岩岩心,利用美国NDP-605脉冲衰减渗透率测量仪,在不同测量条件对同一块岩心进行了反复测量,分析总结了脉冲衰减渗透率的变化规律,研究了三种主要因素(长度、有效压力、压差)对渗透率测量的影响,最终形成了"三控制"测量工艺:(1)岩心长度对测量过程影响较大,长度应控制在1 cm以内;(2)有效压力对测量结果影响较大,应控制在地层条件下进行测量;(3)压差太小会产生较大误差,压差较大会产生不可忽略的流动惯性阻力,建议控制为10 psi的压差进行测量(1 psi=0.0068948 MPa).     

基于车辆响应的连续梁桥振型识别数值模拟及影响参数分析

采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥梁振型方法所存在的操作复杂和成本较高等缺点。采用数值模拟的方法,根据车桥耦合振动理论和桥梁振型间接测量法基本原理,对实际工程某连续梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,采用双轴半车模型模拟测量车辆,提取车辆匀速通过平整桥面时车辆振动加速度时程响应,并采用带通滤波技术与汉宁窗相结合的处理方法提取分离出与桥梁固有频率相关的桥频分量响应,利用桥频分量响应及其希尔伯特变换构造出与每阶固有频率相对应的振型。采用本方法分析了6种车速、4种社会车辆工况对桥梁振型识别效果的影响特点。数值分析结果表明,车速低于10 km/h以下时高阶振型识别误差较大,车速高于60 km/h以上时振型识别普遍较差,最佳识别车速是30～40 km/h;有社会车辆存在时对桥梁振型识别有利,但是对密集模态识别不利。为推进移动传感间接测量方法在桥梁检测工程中的应用提供理论参考。     

基于卡尔曼滤波和递推最小二乘在部分观测信息下的参数识别法

有限观测信息下的参数识别是结构健康监测领域内的一个热点问题,传统的卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)不能识别结构参数,递推最小二乘法(Recursive Least Square Estimation,RLSE)可用于参数识别,但需已知结构全部响应,为此提出一种基于KF和RLSE的参数联合识别法,该方法首先利用部分自由度上的加速度响应观测值,通过KF估计下一步的系统响应信息,包括速度和位移响应;然后,基于该响应估计信息和当前步的结构参数估计值,根据运动平衡方程,获得下一步的加速度响应估计值;最后,利用已观测的有限加速度响应,获得改进的加速度响应向量,进而基于RLSE获得下一步的结构参数识别值。简支梁数值算例结果表明,该方法能准确识别结构参数,同时能实现系统响应的有效估计。     

古湖岸堤沉积物石英光释光测年研究:以中国东北兴凯湖为例

古湖岸堤是湖面波动的地貌证据,可以用来重建古湖泊演化.古湖岸堤沉积物的准确测年是应用此地貌学证据重建湖泊演化的关键.以我国兴凯湖最低一级湖岸堤——大湖岗为研究对象,采用石英小片技术,应用单片再生剂量法(SAR)对大湖岗2个不同位置的剖面风成砂质沉积物(共13个样品)进行了光释光(OSL)测年.样品石英组分的光释光衰减曲线特征表明,样品的释光信号以快组分为主,预热坪和实验室剂量恢复实验结果表明,SAR法可以用来测量兴凯湖古湖岸堤样品的等效剂量.通过分析样品等效剂量分布情况和比较3种年龄模型(平均值模型、中值模型和最小值模型),认为大湖岗湖滨砂质沉积物在沉积埋藏前石英光释光信号晒退完全,获得的OSL年龄是可信的.年代结果表明,大湖岗采自不同位置的2个剖面的年代范围一致,且各个剖面中所有年代均随地层顺序变化;另外,2个样品的OSL年龄与同层位的炭屑样品的14C年代结果在误差范围内一致,进一步表明OSL测年技术可以获得可靠的兴凯湖岸堤沉积物的年龄.尽管与前人使用热释光(TL)测年方法研究大湖岗形成年代有较大差别,本文认为兴凯湖最低一级古湖岸堤——大湖岗形成于距今约1.24-0.50 ka.     

远震P波衰减因子的测量与Q成像方法

概述了远震P波衰减因子的测量方法,并将作者在走时层析成像研究中提出的方法推广到三维Q值图像重建中,并认为,与走时层析成像相比,有其特殊的困难,主要表现在δt^*的测量值具有较大的误差,且各接收台站的δt^*的测量精度也会明显不同．此外,理论误差可能也比较大．为此,有必要采用具有抗数据失常能力的“健全”方法,并建议使用l1范数极小化反演的有效数值方案．     

3D DEMAP数值模拟与观测实验

为推动电磁剖面(EMAP)技术向找矿勘探领域发展,本文针对密集阵列剖面(DEMAP)测量方式,利用三维积分方程法对层状介质中赋存三维地质异常体的电性结构进行了数值模拟,并在青海野马泉铁锌矿集区西部进行了大地电磁(MT)与DEMAP的野外对比观测实验.数值模拟结果显示,DEMAP观测方式获得的结果受偏移距影响,造成的视电阻率和相位误差与偏移距大小和地下电性结构的复杂性密切相关,但在整体上,统计误差≤10%.通过对野马泉矿集区的实验结果分析可得,DEMAP与MT的视电阻率断面和相位断面具有较好的一致性.本文从理论和实验上都表明DEMAP观测技术是一种有潜力的、经济、快速、有效的找矿手段.     

黑藻对沉积物及土壤中不同形态磷的利用与转化

利用同一区域湖泊和河流沉积物及土壤培养黑藻,运用化学连续提取法对底质中磷的不同形态进行分离,同时分析黑藻生物量及底质中上覆水和间隙水中磷浓度的变化,并对底质中生物可利用磷进行了估算,揭示沉水植物对底质中不同形态磷的利用与转化规律。结果表明,底质中弱吸附态磷、可还原性磷（RSP）是黑藻利用的主要磷形态;土壤与沉积物相比不利于黑藻生长,营养水平高的河流沉积物有利于黑藻初期生长,但容易使其早衰;沉积物作底质上覆水和间隙水磷浓度主要受底质中RSP含量的控制;土壤作底质上覆水和间隙水磷浓度主要受弱吸附态磷控制;黑藻能促进底质中磷向可利用态转化;黑藻对土壤中生物可利用磷的利用率比沉积物低。     

哈纳斯湖的水下地貌与表层沉积物的若干特征

测量表明,哈纳斯湖最大水深达188.5m,平均水深达120.1m,优质淡水容量达53.78×10~8m~3,均在我国湖泊中居突出地位。横断面为罕见的典型箱形,断陷作用仍在强烈进行之中。湖底表层沉积物粒度参数之分布主要受纵向搬运作用控制,局部受横向搬运作用影响。沉积物的矿物学特征与元素分布特征明显受沉积环境控制。沉积物中营养元素含量总体偏低。~(210)Pb法测得平均沉积速率为0.52mm/a,难以补偿断陷作用,湖盆将继续加深。     

好氧强化降解湖底有机碎屑的初步研究

以巢湖湖底有机碎屑为研究对象,基于对有机碎屑中总有机碳的测定,研究了利用好氧强化降解湖底有机碎屑.研究了有机碎屑的可生化性及好氧强化降解湖底有机碎屑的效果,并讨论了有机碎屑的浓度及曝气量对其降解效果的影响.结果说明,处理的有机碎屑具有较好的可生化性,在反应30 h左右,降解达到了平衡,总去除率达到了50.69%,降解速率常数K₂₅为0.19 h^-1.有机碎屑的浓度以及曝气量对降解效果具有一定的影响.强化好氧法与传统的对底泥处理的方法相比具有更快、更好的效果,为预防及治理水体黑臭现象提供了新的途径.     

基于环境激励的大跨结构动力特性识别

本文以广州国际会展中心一期在环境激励下获得的屋盖5处位置加速度响应时程数据为基础,分别采用随机减量法(RDT)、峰值拾取法(PP)以及频域分解法(FDD)识别结构的前4阶竖向振动模态频率;并采用随机减量法(RDT)获得了前2阶阻尼比。基于有限元分析软件ANSYS,建立结构三维有限元模型,获得了结构前16阶模态频率,并将前4阶整体竖向模态频率与实测结果进行对比。研究表明:(1)RDT法、PP法以及FDD法具有很好的识别结构振动模态频率的功能,且RDT法能有效地识别结构整体阻尼比;(2)有限元数值计算在结构设计初期对识别动力特性上具有较高的精度。