基于Fredlund粒度分布曲线方程的中国黄土粒度分析

粒度分布曲线是土壤最基本的土性参数之一,通过数学方程预测粒度分布曲线将为工程勘察节省大量成本。Fred? lund建立在Fredlund和Xing土水特征曲线方程基础上的粒度分布曲线方程已被证明适用于多种土类,但其对中国黄土的有 效性很少得到验证。本文采用Fredlund粒度分布曲线方程对黄土高原7个地区18个黄土样的粒度分布曲线进行了拟合,结 果表明Fredlund粒度分布曲线方程与中国黄土的粒度分布曲线拟合度高,拟合参数稳定且呈规律性变化,能够很好地反映 中国黄土的地域性。本文得到的参数可用于各个地区的粒度分布曲线预测,并对黄土粒径分析及分类具有指导意义。     

用土的分形结构确定土的水份特征曲线

运用筛析法和比重计法，分析了宁夏膨胀土的颗粒分布，发现粒径介于0．002～0．1mm的粒度分布是分形的，分维介于2．46～2．67；运用上孔隙分布的分维确定水份特征曲线，得到了很好的结果。此外，还探讨了粒度分形分布的机制。     

粒度曲线和参数序列综合分析及其在环境分析中的应用

剖析了在应用粒度分析解释沉积环境方面存在的问题。认为粒度分布和沉积环境并无直接联系,粒度分布所能反映的只能是沉积时的水动力条件。通过研究粒度曲线和参数在垂向上的变化规律——粒度曲线和参数序列分析,就有可能比较精确的确定沉积环境。      

频率分布曲线和概率累积曲线在沉积物粒度数据分析中应用的对比

本文以乌兰布和沙漠钻孔岩芯沉积物为例,测量了其中沙丘砂和沙丘底部湖相沉积物的粒度。通过对比和分析同一样品在粒度概率累积曲线和频率曲线上所反映的信息,发现概率累积曲线能更直观、准确、定量地显示沉积物粒度组成及各特征组分的分选性,包含有比频率曲线更丰富的沉积环境信息。     

基于分形理论研究土壤结构及其水分特征关系

为定量获得土壤结构对其水力性质的指示作用,室内实验选用华北平原子牙河流域原状土样为研究对象,用张力计法和激光粒度分析仪分别测定土壤水分特征曲线和样品粒度分布,基于分形理论计算土壤粒度分布的分形维数,采用实验测定与模型验证相结合的方法对水分特征曲线进行分析.结果表明,土壤颗粒粒度分布在[10 μm,50 μm]区间内的分段分维值是表征土壤粒度累积分布显著上升段特征的关键参数,与0~80 kPa吸力范围内的土壤水分特征曲线幂函数模型拟合参数(a、b)有极显著相关关系.研究区内土壤水分特征曲线以分形形式表达的幂函数模型为:θ=100.78×(3-D)S(D-3)/3,利用土壤结构分形特征能够有效指示其水力性质.      

鄂尔多斯盆地西缘砾质冲积扇沉积学特征

晚三叠世鄂尔多斯西缘冲积扇沉积主要由碎屑流、颗粒流、片流及河道砾岩等组成。文中讨论了各类砾岩的沉积学特征,同时指出,不同成因的砾岩,其粒度分布曲线形态及某些粒度参数亦不同.据此本文提出了根据-系列新的粒度分布曲线形态和粒度参数Mdf,Rgs和Mdf/Rgs等甄别冲积扇中不同类型砾岩的设想。     

单向流边界层泥沙起动规律

Shields曲线常用于表示泥沙起动的临界条件,基于边界层理论,对Shields曲线各个流区的线型进行了推证;考虑粘结力的作用,对Shields参数及Shields曲线进行了修正,并给出修正Shields曲线表达式;在此基础之上,从边界层角度重新阐述了Shields曲线。结果表明:Shields曲线在光滑紊流及层流区呈直线分布,在过渡区与阻力系数线型保持一致,在粗糙紊流区呈水平直线分布;修正后Shields曲线与原始Shields曲线在形式上保持一致,修正Shields曲线表达式与实测数据吻合较好,适用于粗、细颗粒泥沙起动条件的计算;Shields曲线事实上代表了Shields参数与沙粒周围绕流流态的关系,同一颗粒处于不同流区起动时,其起动切应力不同。     

青海曲麻莱一带三叠纪地层岩石粒度分析与沉积环境探讨

青海曲麻莱一带三叠纪地层主要是一套海相类复理石沉积,岩性组合为岩屑砂岩、长石石英砂岩、钙质砂岩、粉砂岩和板岩。通过实测地层剖面取样,采用薄片图像粒度法获取岩石的粒度参数,绘制了粒度频率分布曲线、概率累积频率曲线和C-M图,分析结果表明：岩石粒度正态频率分布曲线较为对称,峰态中等,概率累积频率曲线为较光滑的曲线,内部没有明显的突变点,在C-M图上呈平行C = M基线的矩形,显示出浊流沉积特征。结合地层基本层序和沉积构造特征,认为这套地层总体为半深海—深海浊流沉积环境,自下而上呈现出浅海陆棚—半深海浊积盆地—深海环境演化特点。     

提高测井曲线纵向分辨率的方法

常规处理方法往往漏掉一些有价值的薄油气储层，利用频率域反褶积方法，贝叶斯反褶积方法，反褶积与光滑滤波组合方法和分辨率匹配与非线性拟合方法对测井曲线进行了提高纵向分辨率处理，测井曲线的纵向发辨率可提高１￣４倍，一些结果得到了证实，为准确地定量评价薄储层提供了较可靠的参数。     

泌阳凹陷东南缘下第三系杂砾岩的沉积学特征

摘要：本文首次对区内杂砾岩（又称红层）的沉积学特征进行研究。据成因之不同,把杂砾岩区分为６类：泥石流、颗粒流、泥流、冲刷砾石层、河道及片流沉积。讨论了各类沉积之特点,尤其是砾石的粒度分布特征。结果表明,不同成因的杂砾岩砾石的粒度分布曲线形态,尤其是量化粒度参数存在明显差异。     

Log-normal interpolation in grain size analysis

A computer program is described for the display of grain size distributions by log-probability plots. These plots are useful to recognize and interpret log-normal subpopulations. Because log-probability plots of the cumulative curves often show two or more straight line segments we suggest a method of ‘log-normal’interpolation for use in computing statistical parameters. The method combines advantages of graphical methods with those of mathematical moments. Finally, the frequency curve is derived by approximating the log-probability plot of the cumulative curve with spline functions.     

Computer program for presentation of grain-size data by the graphic method

A computer program is described for a Hewlett-Packard desk-top Calculator (Model 9820A)-Plotter (Model 9862A) which plots a histogram, frequency polygon and/or cumulative curve, as well as standard statistical parameters and percentages of gravel, sand, silt, and clay from raw weight data from a sediment grain-size analysis. The program utilizes the graphic method for calculating statistical parameters in contrast to other commonly used computer programs derived for the method of moments. This program is advantageous because (1) it is rapid, (2) it allows direct comparison with grain-size data in the literature which have been computed by the graphic method, (3) either a complete presentation of a distribution can be obtained on one sheet of paper or a series of cumulative curves or frequency polygons can be prepared on a single graph which is ready for publication photocopying, (4) automatic extrapolation of data points from a cumulative curve eliminates inconsistencies arising from manual extrapolation, and (5) the desk-top calculator is more convenient to use, eliminates punching of data cards, and can be operated by someone without a knowledge of computers and programming. Disadvantages of the program are: (1) some authors feel critical percentiles are more accurately read off cumulative curves plotted on a probability ordinate than on an arithmetic ordinate, (2) the cumulative curve is a series of straight-line segments, (3) the frequency polygon is not as accurate a representation of grain-size distribution as a frequency curve and (4) size class intervals for the histogram and frequency polygon are standardized at 0.5φ, even though gravel and mud fractions are analysed at whole φ intervals. For most studies, the advantages of the program outweigh the disadvantages.     

An appraisal of the computation of statistical parameters in grain size analysis

A computer program has been written to overcome the limitations of two published programs that compute statistical parameters in grain size analysis. This program uses all available data, obtained from standard sedimentological analyses, regardless of phi interval, and computes statistical parameters by direct integration of a linear approximation to the cumulative curve. This has the advantage that the distribution curve is known and hence the limitations of the parameters obtained can be assessed. Furthermore, it is argued, with examples, that this approximation introduces no greater degree of inaccuracy than is already present in standard sampling and analytical procedures.     

鲕粒粒度特征及其指示意义

沉积物的粒度资料是确定沉积环境的重要依据,一直以来多应用在碎屑岩方面,较少用于碳酸盐岩的分析。以北京西山寒武系张夏组鲕粒石灰岩为研究对象,在野外实测、室内薄片粒度统计的基础上,通过分析鲕粒粒度参数、粒度频率曲线及概率累积曲线特征,明确了鲕粒粒度在分析鲕粒灰岩沉积环境上的重要作用,并建立了下苇甸鲕粒粒度特征与鲕粒滩在空间上的耦合关系。研究结果表明:鲕粒粒径大小、分选系数、峰度及概率累积曲线组分截点可以很好地反映鲕粒沉积水动力环境;一般情况下,水动力环境较稳定的间歇高能滩沉积的灰泥鲕粒石灰岩鲕粒粒径较小,分选好,峰度尖锐,频率曲线主要为单峰态,鲕粒以悬浮搬运为主;水动力较为动荡的高能滩沉积的亮晶鲕粒石灰岩鲕粒粒径较大,分选较差,峰度多为平坦、中等,频率曲线主要为多峰态,概率累积曲线多为一跳一悬两段式;鲕粒的粒径与鲕粒圈层类型密切相关,粒径较大的鲕粒多以同心鲕、同心放射鲕为主,粒径较小的鲕粒多为放射鲕。研究结果为分析颗粒石灰岩的沉积环境提供了理论和依据。     

EGM2008重力场模型在兴城物探测量中的应用

以吉林大学兴城物探教学实习测网为例,基于EGM2008重力场模型,采用二次曲面、移动曲线、最小二乘配置、三次样条和反距离加权改正插值法,计算了不同GPS水准点密度情况下的水准面模型,并利用二等水准测量方法验证了计算精度,分析了该模型的适定性。结果表明,三次样条插值法的精度和稳定性最高,其次是移动曲线法和最小二乘配置法;二次曲面拟合的精度最低,反距离加权改正法稳定性最差。所有算法都表明,在研究区,当GPS水准点间隔20 km时,基于EGM2008模型确定的大地水准面精度在0.1 m以内;而采用单独GPS水准点的区域大地水准面模型能达到14cm,完全满足各种比例尺情况下的石油物探测量要求。     

基于经验模态分解和加权最小二乘支持向量机的采空区地面塌陷预测

根据采空区路面塌陷数据的特性,提出了基于经验模态分解（EMD）和加权最小二乘支持向量机（WLS-SVM）预测采空区地面塌陷的新方法,并将其应用于吉林省长平高速公路因刘房子煤矿开采而引起的塌陷预测中。对实测的塌陷数据首先利用三次样条插值得到平滑的信号曲线,然后用EMD对插值后的信号进行时空滤波降噪处理,得到反映塌陷趋势的剩余分量,最后将其馈入到WLS-SVM模型完成预测。预测给出了采空区塌陷的中长期预测结果,得到塌陷区的最终塌陷值为174.34 cm,预测结果与实际监测数据平均偏差约1.06%。对长平高速公路下伏采空区段的实测数据进行分析,并与最小二乘支持向量机（LS-SVM）和BP神经网络预测结果进行了对比。结果表明:基于EMD和WLS-SRM的采空区地面塌陷预测方法具有更高的预测精度和广泛的适用性。     

合肥市滨湖新区全新世沉积物粒度特征及其古环境意义

对合肥市滨湖新区大量第四纪钻孔作了地层描述、粒度分析,对代表性钻孔ZK1303采集的样品平均粒径、分选系数、偏度及峰度进行了统计分析,并绘制出样品的频率曲线和概率累积曲线,以及据地层描述绘制出岩性基本层序图,据此探讨了该沉积区全新世以来的沉积环境。结果表明,此钻孔全新世地层自下而上至少存在3个大的沉积旋回,各沉积旋回底层基本以含砾砂土为主,向上变为细砂、粉砂、砂质粉土、粉质粘土、粘土;3个大的沉积旋回中又至少发育了11个次级正向粒序沉积旋回。综合各统计参数在垂向上的分布特征、频率曲线、概率累积曲线特征和研究区地理位置特征,初步判定5、1072．21号样品对应的地层为河床滞留沉积;初步判定该区全新世以来至少经历11次湖泊进退更替,其中有3次巨大的湖退;对应于每个沉积旋回,沉积环境有各沉积旋回底层河流相向上过渡到河湖相沉积。     

Interpolation with Splines in Tension: A Green''s Function Approach

Interpolation and gridding of data are procedures in the physical sciences and are accomplished typically using an averaging or finite difference scheme on an equidistant grid. Cubic splines are popular because of their smooth appearances; however, these functions can have undesirable oscillations between data points. Adding tension to the spline overcomes this deficiency. Here, we derive a technique for interpolation and gridding in one, two, and three dimensions using Green's functions for splines in tension and examine some of the properties of these functions. For moderate amounts of data, the Green's function technique is superior to conventional finite-difference methods because (1) both data values and directional gradients can be used to constrain the model surface, (2) noise can be suppressed easily by seeking a least-squares fit rather than exact interpolation, and (3) the model can be evaluated at arbitrary locations rather than only on a rectangular grid. We also show that the inclusion of tension greatly improves the stability of the method relative to gridding without tension. Moreover, the one-dimensional situation can be extended easily to handle parametric curve fitting in the plane and in space. Finally, we demonstrate the new method on both synthetic and real data and discuss the merits and drawbacks of the Green's function technique.     

江汉平原洪水沉积物的粒度特征及环境意义——以2005年汉江大洪水为例

2005年10月初汉江发生了自1983年以来最大的一次洪水。通过对江汉下游仙桃河段不同地貌单元洪水沉积物的系统取样和分析,发现2005年汉江洪水沉积的粒度特征具有以下特点：  1)不同河道地貌单元的沉积物粒级组分有所不同,高河漫滩的粒径相对偏细,主要以粉砂级组分为主（49.56.％）,粘土含量相对较高（约为4.871％）。低河漫滩和平水位边滩沉积物的粒径相对偏粗,主要以砂级组分为主（低河漫滩为82.96.％,边滩为69.72.％）,低河漫滩沉积物中粘土含量较少,只有1.058.％; 2)平水位边滩沉积物的粒径的统计平均值比高河漫滩沉积物值偏大,而标准差值的统计平均值却比高河漫滩和低河漫滩沉积物的偏小;   3) 3种地貌单元中,高河漫滩的偏度平均值最大,低河漫滩的偏度平均值最小,但低河漫滩偏度平均值的分布范围却较大;   4)低河漫滩沉积的粒度参数值曲线的空间波动起伏最为明显,而高河漫滩粒度参数值的空间变化不大;   5) 3种地貌单元的峰态系数的统计平均值均大于1.15（为窄态）,频率曲线表现为单峰,概率累积曲线都较平缓且均为2段式,反映了一般河流高水位沉积的基本特征。分析认为,粒度特征与河道不同地貌单元的微地貌形态和沉积结构是一致的,均是由洪水时不同地貌单元的水动力特征决定的。