岩层真厚度的自动化计算

目前地质工作中岩层真厚度的计算一般都是采用列昂托夫斯基的传统公式(中国地质调查局地质调查技术标准(DD2006-01),但公式中有一个正负号的判断经常困扰着广大的地质技术人员。文章里介绍了通过EXCEL编辑公式来实现岩层真厚度的自动化计算的方法,以方便广大的地质技术人员进行岩层真厚度批量自动计算,提高工作效率,减少运算错误。     

试用矢量表示岩层真厚度

在野外地质测量工作中,岩层真厚度历来使用标量计算。文中证明：如果规定在导线前进方向上,凡是自下部向上部测得的岩层真厚度为正厚度,反之则为负厚度,可以使用公式Ｍ＝Ｌ·［ｓｉｎβ·ｃｏｓε·ｃｏｓ（－λ）＋ｓｉｎε·ｃｏｓβ］进行岩层真厚度计算。该公式各参数的取值范围与野外实测剖面过程中各数值可能出现的范围相同,而且所有数据均可直接取于野外实测剖面数据记录表,不需要对数据作任何处理,计算过程简单准确。其计算结果不但可得出岩层的真厚度,而且还可真实地反映出岩层之间的上下关系,从而使岩层厚度具有矢量性质。     

在地形地质图上求解岩层（矿层）真厚度的简便方法

介绍了３种在大比例尺地形地质图上求解岩层真厚度的简便方法,导线法是根据岩层上下层面已同程点连线的长度,高程差、与岩层倾向后夹角和岩层真倾角计算岩层真厚度,水平面切割法和铅直面切割法是通过假想的平面来获得岩层上下层面的２条走向线。它们之间的距离或离程关芬别代表了岩层的最大露头宽度或铅直厚度,结合岩层真倾角很救是岩层的真厚度。     

岩层真厚度计算的新公式

将数学方法与地质实际相结合,严密推导出一个岩层真厚度计算的新公式。与前人公式相比,新公式涵盖了各种可能的情况,形式简单,概念明确,操作方便,利于编写软件用计算机计算．从而避免了复杂的人工判断,不但可减轻人工负荷、提高计算速度,更重要的是避免了出错的可能性．     

岩层真厚度计算的一个优化程序

岩层真厚度计算编程的研究，方案较多，但多存在一些不足之处，有待改进，总的应遵循下列几条原则：１）编程中，地形坡向与岩层倾向一致或相反的问题尚未解决，当程序运行时，往往需外加一个人为判别指令，这一点在编程时应予避免；２）所编程序应精练，使用语句应尽量减少；３）原始数据的输入，不应有负值；４）计算结果，更应避免出现负（厚度）值。本文正是本着上述原则，而提出的这一优化程序。     

再论钻孔中计算岩层真厚度的简便公式

在利用钻孔资料计算岩层真厚度时,如能选用一个在任何歪斜钻孔下能准确又简便的求出岩层真厚度的合理公式,是一个值得明确的问题。笔者通过理论推导,认为朱显芝同志所推荐的公式是符合上述要求的。      

新公式计算岩层真厚度的Excel算法

使用软件1,将岩层序号、导线的方位和倾角、岩层的倾向、倾角和两层面切割导线处的读数分别输入A、F、G、H、I、J、K列,先后分别沿M、N列从第2行单元格开始拖动鼠标,岩层真厚度数据和累积厚度即刻计算出来,进一步可计岩组或岩性段的真厚度;将导线的序号、方位、倾角、长度分别输入W、X、Y、Z列,先后分别沿AB、AC、AD、AE、AF、AG、AH列,从第2行单元格开始拖动鼠标,导线的水平投影长度、纵座标增量及其累积值、横座标增量及其累积值、高程增量及其累积值即刻计算出来。使用软件2,在输入原始数据的同时,结果便计算出来。     

一步到位计算岩矿层真厚度矢量和标量的通式

我国地矿界计算岩矿层真厚度多采用列昂托夫斯基公式,该公式在实际运用过程中还存在局限性,要判断地形坡向与岩矿层倾向的关系以及岩矿层走向与剖面的锐夹角,在实际应用中极度繁琐且很易出错。本文对列昂托夫斯基公式进行改进,论证了一个一步到位既可进行岩矿层标量真厚度计算,又可进行岩矿层矢量真厚度计算的快捷公式:M=L[sinαcosβcos(θ-δ)+cosαsinβ],并对其进行详细的证明。该公式既可计算剖面岩层真厚度,又可计算槽探、坑道、钻孔及其他工程中的矿层岩层真厚度。该公式适应于大批量真厚度计算,在Excel表格中,计算时间忽略不计。     

岩层厚度计算的新方法——矢量代数法

<正> 测制地层剖面时,以往计算岩层厚度常用的方法,一种是查表法,用“岩层真厚度计算手册”或“地层厚度及平距垂距换算表”查出厚度;另一种是按列昂托夫斯基公式[h=l(sinα·cosβ·sin γ±cosα·sinβ)。其中l-斜距、h-真厚度、α-岩层倾角、β-地形坡角、γ-地层走向与剖面导线的夹角],进行计算;第三种方法是用赤面极射投影求夹角与计算相     

岩层真厚度电算程序的改进

岩层真厚度电算程序的改进郭福生（华东地质学院地质系，江西抚州，３４４０００）迄今已发表的计算岩层真厚度的微机程序，应用起来不甚方便，且容易出现错误。其原因在于这些程序所依据的厚度计算方法存在下列问题之一：（１）对厚度正负取值未作出实质性的论证，硬性规...     

利用镜质体反射率恢复地层剥蚀厚度的新方法

Dow在1977年提出的利用上下构造层镜质体反射率 (Ro) 差值来估算不整合面地层剥蚀厚度的方法,在国内仍有广泛的应用。但国内有些学者已认识到了该方法的不合理性并提出了一些改进方法,其中最高古地温法因其思想合理而具有代表性。为了能更合理和更简便地利用Ro数据来估算不整合面地层剥蚀厚度,对最高古地温法作了改进,得到了一种利用Ro数据恢复剥蚀厚度的新方法。新方法不仅继承了最高古地温法的合理思想,而且大大简化了具体操作过程。对某一构造层恢复其顶面剥蚀厚度时,在使用Ro数据恢复剥蚀厚度的前提条件得到满足的情况下,直接将该构造层的ln (Ro)－H线性回归关系外推至ln (0.2) 处而得到近似的古地表位置,古地表位置和不整合面位置的差值即为剥蚀厚度。用最高古地温法和新方法对Dow (1977) 的实例数据进行了重新计算,分别得到2 735 m和2 537 m的剥蚀厚度,相近的结果说明了新方法的实际可行性,并且相比之下新方法操作起来更加简便。但与Dow (1977) 得出的500m剥蚀厚度相差甚远。从多个方面讨论了Dow (1977) 结果和原理的不合理性。新方法将广泛应用于多个地质分支学科中。     

试论实测地质剖面的电算化处理

针对实测地质剖面传统整理方法的诸多弊端，对地层厚度计算公式进行数理讨论，提出了便于计算机处理的通式，利用回归直线方程法辅助编图，可使地质剖面实测数据处理和制图数字化，程度化和标准化，提高工作效率。     

岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究

针对岩溶区桩基冲切破坏模式研究的不足,结合混凝土平板受力特性,运用极限分析原理确立了符合工程实际的岩溶区桩端溶洞顶板冲切破坏机制。引进格里菲斯非线性岩石强度准则,基于功能原理导出了桩端岩层抗冲切破坏的极限荷载,然后通过变分原理求得了冲切破坏体的母线方程,最后通过微分获得了岩层抗冲切安全厚度计算公式。参数分析表明：冲切破坏模式主要取决岩石抗压与抗拉强度之比 , 值越小,冲切破坏体底部直径 越小;反之,冲切破坏体底部直径 越大。一般情况下, 的值在2.0～4.0之间。岩石抗压与抗拉强度的比 也是抗冲切安全厚度确定的主要影响因素,随 值的提高,安全厚度应适当增大。对于石灰岩地区,安全厚度一般取2～3倍桩径较为合理。工程算例对比分析表明,理论计算与实测结果吻合较好,其结果对岩溶区桩基设计有一定参考价值。     

基于煤岩层与断层空间关系的防隔水煤岩柱优化计算

近断层煤层开采时,防隔水煤岩柱的正确留设是防止断层突水事故的重要措施。山东济宁三号煤矿123_上01(南)工作面西邻的F8断层落差较大,可能会沟通底部奥陶系灰岩(简称奥灰)含水层,为确保工作面安全回采,需要进行F8断层防隔水煤岩柱尺寸计算。考虑煤岩层真实产状、断层面与煤层产状的空间关系和底板承压水威胁,对《煤矿防治水细则》中断层导水条件下的防隔水煤岩柱尺寸计算方式进行改进,推导出水位到安全防隔水煤岩柱宽度(H_a)在断层面垂足处的水头高度计算公式及改进后的断层防隔水煤岩柱尺寸计算公式。对比计算结果发现:《煤矿防治水细则》原有计算公式在将煤岩层理想化为水平岩层,且取偏小的煤层底板水压值计算的情况下,计算出的F8断层煤岩柱尺寸为112 m,改进公式的计算结果为128.5 m。因改进公式考虑了实际煤岩层产状及与断层面空间关系,且水压取值位置准确,计算结果更为精确,将为矿井安全回采提供更为科学的参考依据。      

褶皱中和面对煤层的控制性研究

利用纵弯褶皱变形中中和面上下岩层的不同应力与应变特点,分析了处于褶皱中和面上下各煤层在背斜与向斜部位煤层厚度、煤层构造、煤体结构及煤层瓦斯的赋存规律与差异性,揭示了这些现象产生的原因。该研究对于开展煤层厚度、煤层构造及煤与瓦斯突出的预测研究提供了理论依据。      

On the frequency distribution of turbidite thickness

The frequency distribution of turbidite thickness records information on flow hydrodynamics, initial sediment volumes and source migration and is an important component of petroleum reservoir models. However, the nature of this thickness distribution is currently uncertain, with log‐normal or negative‐exponential frequency distributions and power‐law cumulative frequency distributions having been proposed by different authors. A detailed analysis of the Miocene Marnoso Arenacea Formation of the Italian Apennines shows that turbidite bed thickness and sand‐interval thickness within each bed have a frequency distribution comprising the sum of a series of log‐normal frequency distributions. These strata were deposited predominantly in a basin‐plain setting, and bed amalgamation is relatively rare. Beds or sand intervals truncated by erosion were excluded from this analysis. Each log‐normal frequency distribution characterizes bed or sand‐interval thickness for a given basal grain‐size or basal Bouma division. Measurements from the Silurian Aberystwyth Grits in Wales, the Cretaceous Great Valley Sequence in California and the Permian Karoo Basin in South Africa show that this conclusion holds for sequences of disparate age and variable location. The median thickness of these log‐normal distributions is positively correlated with basal grain‐size. The power‐law exponent relating the basal grain‐size and median thickness is different for turbidites with a basal A or B division and those with only C, D and E divisions. These two types of turbidite have been termed ‘thin bedded’ and ‘thick bedded’ by previous workers. A change in the power‐law exponent is proposed to be related to: (i) a transition from viscous to inertial settling of sediment grains; and (ii) hindered settling at high sediment concentrations. The bimodal thickness distribution of ‘thin‐bedded’ and ‘thick‐bedded’ turbidites noted by previous workers is explained as the result of a change in the power‐law exponent. This analysis supports the view that A and B divisions were deposited from high‐concentration flow components and that distinct grain‐size modes undergo different depositional processes. Summation of log‐normal frequency distributions for thin‐ and thick‐bedded turbidites produces a cumulative frequency distribution of thickness with a segmented power‐law trend. Thus, the occurrence of both log‐normal and segmented power‐law frequency distributions can be explained in a holistic fashion. Power‐law frequency distributions of turbidite thickness have previously been linked to power‐law distributions of earthquake magnitude or volumes of submarine slope failure. The log‐normal distribution for a given grain‐size class observed in this study suggests an alternative view, that turbidite thickness is determined by the multiplicative addition of several randomly distributed parameters, in addition to the settling velocity of the grain‐sizes present.     

THE CENOZOIC GEORECORDS IN THE NORTHWEST OF YUNNAN AND THE EVOLUTION OF QING—ZANG PLATEAU

THE CENOZOIC GEORECORDS IN THE NORTHWEST OF YUNNAN AND THE EVOLUTION OF QING—ZANG PLATEAU     

Chemistry and Sulfur Isotopes in a Chert-dominant Sequence around the Stratiform Manganese Deposit of the Noda-Tamagawa Mine, Northern Kitakami Terrane, Northeast Japan: Implication for Paleoceanographic Environmental Setting

Abstract. Chemistry and sulfur isotopes are analyzed for a series of rocks in the chert‐dominant sequence around the stratiform manganese ore deposit of the Noda‐Tamagawa mine in the northern Kitakami Terrane, northeast Japan. The sequence is litholog‐ically classified into six units in ascending order: lower bedded chert, lower black shale, massive chert, manganese ore, upper black shale, and upper bedded chert. The rocks around the manganese ore deposit exhibit anomalous enrichment in Ni (max. 337 ppm), Zn (102) and U (30) in the upper part of lower bedded chert, Mo (122), Tl (79) and Pb (33) in the lower black shale, MnO, Cu (786) and Co (62) in the manganese ore, and As (247) and Sb (17) in the upper black shale. The aluminum‐normalized profiles reveal zonal enrichment of redox‐sensitive elements around the manganese bed: Zn‐Ni‐Fe‐Mo‐U(‐Co), Tl‐Pb(‐Mo), Mn‐Fe‐Cu‐V‐Cr‐Co(‐Zn) and As‐Sb in ascending order. The uppermost part of the lower bedded chert and black shale exhibit negative Ce/Ce* values, whereas the massive chert, manganese ore and lower part of the upper bedded chert display positive values. The isotopic δ³⁴S values are 0±6 % in the lower part of the lower bedded chert, ‐19 to ‐42 % in the upper part of the lower bedded chert, ‐36 to ‐42 % in the lower black shale, ‐28 to ‐35 % in the massive chert, manganese ore and upper black shale, and ‐23±5 % in the upper bedded chert. Thus, there is a marked negative shift in δ³⁴S values in the lower bedded chert, and an upward‐increasing trend in δ³⁴S through the manganese ore horizon. The present data provide evidence for a change in the paleoceanographic environmental resulting from inflow of oxic deepwater into the stagnant anoxic ocean floor below the manganese ore horizon. This event is likely to have triggered the precipitation of manganese oxyhydroxides. The redistribution of redox‐sensitive elements through the formation of metalliferous black shale and manganese carbonate ore may have occurred in association with bacterial decomposition of organic matter during early diagenesis of initial manganese oxyhydroxides.     

加标回收在水质分析中的应用及回收率计算方法

阐述了水质分析中加标回收分析的方法步骤、条件控制及计算方法。当加标体积影响试样在加标水样中的浓度时,直接使用回收率理论计算公式的计算值,均较其真实的回收率偏低,且其偏低值随加标体积的增加而增大。根据加标回收分析的定义,分别以加标前后被测组分质量浓度(mg/L)的变化或含量(μg)的变化为依据,导出两个计算加标回收率的实用公式。采用该公式,加标体积可以不受严格控制,其计算结果与真实的回收率一致,适用于日常水质分析工作。