龙门山断裂带的性质与活动性研究

沿龙门山构造带两侧，在9个100～500m深的钻孔中进行了水压致裂地应力测量，获得了断裂带两侧地表浅部构造应力的大小、方向和分布特征。据这些实测的应力资料，用库仑摩擦滑动准则分段研究了断裂带的性质和活动性。结果表明：试验得到的摩擦强度(0．6～1．0)似乎适用于浅部断层构造，地壳浅部地应力的大小和方向与断裂的性质及活动性密切相关，应力状态与断裂带的逆冲性质相一致；在断裂带东段的广元地区．中段的平武、汶川和茂县地区，实测的最大水平主应力值达不到逆断层活动要求的临界状态；而西段与鲜水河断裂带、南北向构造带复合部位的二郎山地区，现今构造应力状态比较复杂．实测的最大水平主应力值满足逆断层活动要求的临界状态。     

分段压水试验在东平大牛矿区水文地质勘查中的应用

压水试验方法同样适用于矿区水文地质勘查的各阶段,特别是针对透水性不是很大的矿区,选择单管栓塞压水试验方法,有使用方便、操作简单、灵活易行、不受孔径限制等独具的特点。在同一钻孔中进行分段压水试验,计算各段的透水率、渗透系数,根据各段渗透性对矿区含水层、段进行划分,为矿区水文地质条件划分提供依据。     

我国完成首次远海海域深孔地应力测量

正近日,由中国地调局地科院力学所承担的 "中国重点海域地应力观测及综合研究"海洋地质调查项目,圆满完成了三沙石岛西科1A井深孔地应力现场测量。西科1A井位于西沙宣德群岛永兴岛东北部的石岛东南侧,钻孔终孔深度1268.07米,其中套管安装深度1008.48米。针对复杂恶劣的钻孔地质条件,项目组制订了周密的实验方     

基于线激光扫描的岩石激光钻孔的三维重建和可视化

激光钻进岩石形成的钻孔的孔形较为复杂,具有较小的孔直径和较高的孔壁粗糙度,使得利用传统方法进行钻孔尺寸的测量较为困难。为了精确钻孔测量和方便孔形研究,提出了一种基于线激光扫描及逆向建模的钻孔建模方法。首先,搭建了线激光扫描平台,建立了空间坐标系,以获取钻孔的三维坐标,构建了钻孔的初始点云数据。其次,在MATLAB中对获取的点云数据进行无效点移除及多视角点云配准,其中,无效点移除利用顺序查找法实现,多视角点云配准则基于迭代最近点（ICP）算法,包括初始配准和精确配准两个阶段。最后,基于Delaunay三角网格划分及曲面重建算法,实现了钻孔模型的重建和可视化。此外,还采用滴液法和切割法进行实际钻孔容积值测量及钻孔轮廓线获取,并与由点云重建的钻孔模型上获取的测算结果进行对比分析,以验证所述方法建立的钻孔模型的精度。结果表明:重建的钻孔模型与实际钻孔之间的误差小于4%,重建的模型能够满足激光岩石钻进钻孔的测量要求,证实了所述方法的可行性。与传统测量方法相比,所述方法属于非接触、非破坏性方法,可重复性测量。      

江汉盆地钻孔测井资料确定地应力最大水平主压应力方向

利用钻孔测井资料并运用地层倾角测量信息分析法，给出了江汉盆地地应力最大水平主压应力方向为ＮＥ６０～６５°     

精细城市三维地质模型垂向格网粒度计算方法

三维格网决定了表达地质体内部属性非均质性分布特征的精细程度,故三维格网粒度的确定对精细城市三维地质建模具有十分重要的意义.基于钻孔地层厚度数据,提出了３种确定垂向格网粒度的方法———最小层厚法、逐一表达法和厚度统计法,并分析了３种方法各自的特点.它们都先计算格网粒度在单层中的最大误差;然后利用误差传递公式建立单层误差与容许误差之间的关系,获取较优格网粒度.３种方法中最小层厚法计算获取的格网粒度较小、剖分的单元格数量大,而逐一表达法和厚度统计法突出了所有地层的共同影响,计算获取的格网粒度大、剖分的单元格数量小,厚度统计法能在一定程度上反映非采样点处地层厚度分布特征.最后,结合
呼和浩特地区的实际钻孔信息对上述方法进行了实例分析,结果表明,３种方法均满足容许误差的要求,可作为格网粒度的理论计算方法.      

利用人工力源进行钻孔地应力测量原地实验的数学模拟

本文结合一次利用人工力源所做的钻孔地应力测量原地实验,对观测孔孔壁径向位移的计算问题进行了讨论。并根据二维有限元法的计算结果,分析了观测孔附近的应力集中和变形特点,以及与其它计算方法所得结果的差异。文章最后还讨论了本次有限元计算结果的可靠性。     

三维激光扫描技术在数字矿山领域的应用

随着数字矿山概念的提出,矿山管理对空间三维信息的需求也显得更加迫切,三维可视化的管理模式已经成为数字矿山的主要内容之一,而目前常规的测量方式所获取的数据很难满足三维数字矿山的需要。三维激光扫描技术具有高分辨率、高采样率以及非接触式测量优势,非常适用于获取矿山的复杂表面和高危区域的空间三维信息。该文结合三维激光扫描的技术优势探讨该技术在数字矿山中的应用和方法,总结了三维激光扫描技术在数字矿山领域的应用方向。     

相对地应力测量的精度估算公式及其应用

本文推导了钻孔法相对地应力测量元件间夹角为任意数值时,估算附加应力参数(σ_1、σ_2、Q_1)精度的通用公式,并讨论了其在地震预报中的实际应用。     

桐庐富春江大桥工程地质勘察及桥基处理

本文以工程为例,介绍富春江大桥工程地质勘察条件、方法及桥基处理试验。通过实路,认为采用钻孔灌注桩为一种较好的桥基形式,适用于各类岩土层。同时,采用φ25mm的钢筋混凝土注桩及高弹钢丝,精轧罗纹钢、钢绞索材料已成功地使用于现代桥梁工程建设中。     

虚拟钻孔控制的三维地质体模型构建方法

在三维地质体模型构建过程中所采用的数据多为钻孔数据,而研究区域内原始钻孔数据通常数量有限且分布不均,难以构建出既能够准确地反映研究区域地质构造,又具有良好可视化效果的三维地质体模型。针对此问题,本文对虚拟钻孔概念进行延伸,提出了用于三维地质体建模不同阶段的三种虚拟钻孔概念,并基于此设计了一种虚拟钻孔控制的三维地质体模型构建方法。首先,根据原始钻孔数据空间分布特征,自适应地确定插值点位,并采用克里金插值算法构建插值加密虚拟钻孔;其次,根据尖灭规则构建尖灭处理虚拟钻孔,采用改进的自适应蝴蝶细分算法构建细分光滑虚拟钻孔;最后,利用原始钻孔、插值加密虚拟钻孔、尖灭处理虚拟钻孔,以及细分光滑虚拟钻孔构建研究区域内符合地统计学规律且具有C¹几何连续性,可视化效果良好的三维地质体模型。与将虚拟钻孔作为专家知识补充手段的传统建模方法不同,该建模方法将虚拟钻孔引入三维地质体构建的各个环节中作为核心的算法中间单元,有效简化了建模算法的实现过程,确保了算法的稳定性与高效性。     

对水力压裂连通井的认识

Ｙ、Ｄ、Ｌ井组是平顶山盐厂仅有的三对水力压裂连通井组，也是平顶山盐厂卤水的主要产供者，Ｙ井组为设计水力压裂连通井组，Ｄ、Ｌ井组为改造连通井组，由原对流单井改造而成。本文通过三井组连通通道所处层位的判断及其运行特点的解析，对两种连通井组作出比较，并对平顶山盐田采卤方法提出建议     

Investigation of fractured rock aquifer in South China using electrical resistivity tomography and self-potential methods

Assessment of fractured rock aquifers in many parts of the world is complicated given their strong heterogeneity. Delineation of the subsurface geological formation in the weathered terrain is essential for groundwater exploration. To achieve this goal, 2D electrical resistivity tomography(ERT) and self-potential(SP) in combination with joint profile method(JPM) and boreholes have been carried out to delineate the subsurface geological units, detect the fracture/fault zones in hard rock, monitor the groundwater flow, and estimate the groundwater reserves contained within the weathered terrain at a complex heterogeneous site of Huangbu, South Guangdong of China. The integration of resistivity images with the borehole lithology along three profiles delineates three subsurface distinct layers namely topsoil cover, weathered and unweathered layers. The incorporation of ERT and SP with JPM reveal five fractures/faults, i.e., F_1, F_2, F_3, F_4 and F_5. 2D ERT models interpret the less resistive anomalies as the fractures/faults zones, and high resistive anomalies as the fresh bedrock. The inversion program based on the smoothness-constraint is used on the resistivity field data to get more realistic three layered model. SP measurements are obtained along the same electrical profiles which provide the negative anomalies clearly indicating the groundwater preferential flow pathways along the fracture/fault zones. Hydraulic parameters namely hydraulic conductivity and transmissivity were determined to estimate the groundwater resources contained within the fractures/faults. The integrated results suggest that the fractures/faults zones are most appropriate places of drilling for groundwater exploration in the investigated area. Geophysical methods coupled with the upfront borehole data provides better understanding about the conceptual model of the subsurface geological formations. The current investigation demonstrates the importance of the integrated geophysical methods as a complementary approach for groundwater assessment in the hard rock weathered areas.     

Tests to evaluate the ecological impact of treated ballast water on three Chinese marine species

Ballast water has been a topic of concern for some time because of its potential to introduce invasive species to new habitats. To comply with the International Convention for the Control and Management of Ships＇ Ballast Water and Sediments, members of the International Maritime Organization （IMO） must equip their ships with on-board treatment systems to eliminate organism release with ballast water. There are many challenges associated with the implementation of this IMO guideline, one of which is the selection of species for testing the ecological impacts of the treated ballast water. In the United States, ballast water toxicity test methods have been defined by the United States Environmental Protection Agency. However, the test methods had not been finalized in China until the toxicity test methods for ballast water were established in 2008. The Chinese methods have been based on species from three trophic levels： Skeletonema costatum, Neomysis awatschensis, and Ctenogobius gymnauchen. All three species live in broad estuarine and open sea areas of China; they are sensitive to reference toxicants and acclimatize easily to different conditions. In this paper, the biological characteristics, test processes and statistical analysis methods are presented for the three species. Results indicate that the methods for evaluating these three organisms can be included in the ecological toxicity tests for treated ballast water in China.     

A new approach of extracting vegetation points from urban airborne LiDAR data

Urban vegetation has been an important indicator for the evaluation of eco-cities,which is of great significance to promote eco-city construction. We study and discuss the commonly used urban vegetation extraction methods. The extraction of vegetation points in this study is completed through mathematical statistics,mean-square error,successive differences and iterative algorithm which are based on the analysis of different spatial morphological characteristics in urban point clouds. Linyi,a city of Shandong Province in China,is selected as the study area to test this method and the result shows that the proposed method has a strong practicality in urban vegetation point cloud extraction. Only 3D coordinate properties of the LiDAR point clouds are used in this method and it does not require additional information,for instance,return intensity,which makes the method more applicable and operable.     

卡尔曼滤波在多维AR序列建模中的应用

作为时间序列模型的一种，AR模型由于参数估计和定阶简单而广泛应用于系统辨识。在多维AR序列的最小二乘建模的基础上，结合卡尔曼滤波算法，推导了应用卡尔曼滤波技术的多维AR序列参数估计方法以及加入衰减因子后的卡尔曼滤波算法。该算法不需要保存历史数据，在得到新的“观测”数据后可以对AR模型的估计参数进行实时改正。在确定AR模型阶数时，提出了快速F检验法，大大减少了建模过程中的计算工作量，有较好的应用价值。     

莱州湾滨海地区饱和液化砂土特征及液化评价

通过对区内257个钻孔(工程地质孔及第四纪地质孔)资料分析,划分了莱州湾滨海地区地貌单元,阐述了全新世砂体特征;利用三角洲平原区砂性土层非饱和砂土和饱和砂土静探数据和标贯数据的对比分析,采用数理统计方法,建立了非饱和砂土对饱和砂土的静探锥尖阻力与锥尖阻力、标贯击数与标贯击数的相关关系式,研究了地下水对静探锥尖阻力和标贯击数的影响;依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),采用标准贯入和静力触探综合判别法,对全新世砂体进行现状条件下和未来地下水限采条件下砂土液化判别;并针对液化区不同液化条件提出相应砂土液化防御措施。     

宁阳煤田茅庄煤矿补充勘探成果分析

通过对宁阳煤田茅庄井田补充勘探成果分析,该次补充勘探共施工钻孔34个,总工程量为11 366.38m;所有钻孔均进行了测井工作,测井总工程量为11 295.20 m;对钻孔坐标及高程进行了测量工作,采取16个样品进行了煤质化验。勘探区可采煤层4层(3上,3下,16,17),平均总厚度为9.18 mm。可采煤层中3上,3下煤层为稳定煤层;16,17煤层为较稳定煤层,均为简单结构。共获得可采储量+预可采储量共150.7万t。     

浅谈影响铝土矿中二氧化硅测试质量的因素

文章分析、总结了影响铝土矿中二氧化硅测试质量的因素 ,即操作因素、样品因素、温度及试剂因素 ,提出了提高铝土矿中二氧化硅测试质量的办法     

山东省枣庄市中心城区三维地质模型建立研究

目前,直接基于钻孔构建三维地质模型的研究中存在钻孔难于获取、产状信息分布稀疏、建模结果难以人工交互干预等问题,该文以山东省枣庄市中心城区三维地质建模为例,提出一种基于剖面单元格,借助平面地质图添加虚拟钻孔的三维地质体建模方法,实现了基于平面地质图添加虚拟钻孔方式生成精准的剖面图。该方法不仅为解决当前建模中存在的数据不足、建模自动化程度较低及精度不够的问题提供了新的思路,扩大了三维地质建模可利用的数据源,实现了三维地质模型构建,为进一步实现钻孔、剖面与平面地质图数据融合进行模型优化和逐步求精打下了基础,为今后开展三维地质建模工作提供了参考。