基于SNIP算法扣除γ能谱本底的探讨及应用

在自然γ能谱全谱分析中,为了分离无用信息及提高解释精度,须进行γ全谱连续本底的自动扣除。介绍了γ能谱本底的来源及特征,探讨了SNIP算法扣除γ能谱本底的数学原理及过程,重点开展了SNIP方法在γ能谱本底扣除中的初步应用。通过对三个不同能量的全能峰的比较分析,指出应根据γ能谱中谱峰宽度的差异,选择合适的变换宽度,以便获得最佳的全谱本底扣除效果。实验证明,该技术可应用于自然γ能谱测井的软件处理平台中。     

低本底多道γ能谱仪解谱应用软件的开发及应用

介绍了低本底碘化钠探测器多道γ能谱仪测量分析软件中解谱技术的算法。解谱算法是基于复合谱等于样品中单核素谱的算术加和，将复合谱分解为单核素谱，进行比活度计算。通过自编软件进行实验测量，研究影响测量结果的因素。结果表明，程序选取高能峰合适。     

安徽铁炉地区放射性污染调查分析及防治措施

对安徽东至县铁炉地区开展了放射性污染调查工作,并提出了防治方案和治理措施。其方法是采用6台FD-3013γ辐射仪、1台FD-3022N道γ谱仪和1台FD-3017氡射气仪对该地区进行大比例尺地面γ辐射剂量率、地面γ能谱、水中氡浓度等测量。获得了该地区γ辐射剂量率为0．11～4.38μGy/h;铀质量活度为123-1 230Bq／kg,钍质量活度为21-411 Bq/kg,钾质量活度为264-528Bq／kg;水中铀活度浓度为4-12 300 Bq／L,水中氡活度浓度为2-155Bq／L;剥露的岩矿、矿渣中铀质量活度为1230-151 290 Bq／kg,钍质量活度为25-411 Bq／kg。该地区地面γ辐射剂量率、地层中铀、钍质量活度均高于安徽省平均值,而剥露的岩矿、矿渣中铀质量活度远大于地层中的铀质量活度,是该地区环境中最大的潜在污染源之一,并为此提出了4项治理措施。     

活度在矿物温度计与压力计中的作用——以GB温度计与GASP压力计为例

浓度是溶液中客观存在的物理性质,活度则指非理想溶液(包括非理想固溶体)中组分的"有效浓度"。本文以石榴子石-黑云母(GB)温度计、石榴子石-Al2SiO5矿物-斜长石-石英(GASP)压力计为例,探讨了矿物活度模型对于温度计与压力计的影响。将石榴子石和黑云母作为理想或非理想固溶体,根据实验数据建立的不同版本的石榴子石-黑云母温度计,都能较好地重现实验温度,还能识别递增变质带、倒转变质带、热接触变质晕中,不同地带变质温度的系统性变化。但是,将石榴子石和黑云母同时作为理想固溶体的温度计,系统误差明显较大,计算温度系统性偏低。同时采用石榴子石和黑云母非理想活度模型,得到的温度计精确度高。将石榴子石和斜长石都作为理想固溶体建立的GASP压力计,计算压力明显偏高,不能准确识别Al2SiO5矿物的稳定域,有明显的系统误差。如果同时采用石榴子石与斜长石的非理想活度模型,即便不同活度模型之间热力学参数有很大差别,得到的GASP压力计准确度都较高,还能准确识别Al2SiO5矿物的稳定域。迄今为止,还严重缺乏适用于多种岩石类型和宽广温度-压力范围的通用型矿物活度模型。此外,虽然矿物温度计、压力计不涉及流体、熔体,但是其计算结果的确能准确反映客观地质事实,并不受流体、熔体的影响。     

应用克立格法计算铀矿储量的研究

本文探讨了用克立格法计算铀矿储量的理论和方法。建立了从γ测井原始数据开始,经计算机处理到运用克立格法进行储量计算的一整套适合于铀矿储量计算特点的实施方案;编制了两套适用于国产709电子计算机的程序系统;提供了Ⅰ号矿床储量计算的详细实例。     

山东海阳核电站环境辐射本底航空测量调查

通过在海阳核电站周围地区环境辐射本底的航空测量调查,查明了海阳核电站周围地区环境辐射本底水平,天然放射性核素40 K、238 U(226 Ra)、232 Th活度浓度的分布;环境辐射水平显现"中部及西北与东北局部地区偏高、西南与北部地区中低水平"的特点。137 Cs和60 Co面活度均低于探测限,未发现有可分辨的其它人工放射性核素分布,亦未发现失控的放射源,发现了2个航测辐射偏高点(区),均为地质环境中天然放射性核素偏高引起。     

利用航空γ能谱仪确定断层

本文简短地介绍了放射性航测和γ射线谱的基本理论,描述了用于放射性航测的γ谱仪。利用这种仪器,在蒙特利尔以北25哩的地方进行了航测工作,找到了一些断层。把航测资料与测井以及其他地球物理资料作了对比,证实了这些断层的位置是正确的。这种航测仪器和方法适用于     

基于振幅谱互相关的薄层厚度计算

反射波振幅和峰值频率两种属性当前被广泛应用于预测薄层砂体厚度。然而,实际地震资料的振幅通常不保幅会降低振幅计算薄层厚度的可靠性;峰值频率法计算薄层厚度具有泰勒展开近似前提,会降低其计算薄层厚度的精度。为了提高薄层厚度估计的精度,提出了一种利用振幅谱互相关函数计算薄层厚度的新方法。首先,构建目的层的振幅谱与子波振幅谱和反射系数褶积后振幅谱之间的相关系数函数,其最大值所对应的地层厚度为目的层砂体的厚度;然后,利用高斯迭代方法求取相关系数函数最大值,从而计算出薄层厚度。通过楔状体模型测试证实新方法是可行、有效的。相较于峰值频率方法,新方法能够更精确地计算薄层厚度。实际资料的应用进一步证实新方法适用于薄层厚度计算。     

气体在水溶液中的溶解度模型研究进展

CH_4、C_2H_6、CO_2、H_2S、N_2等气体是很多富水地质流体的重要组成部分。从模型的研究方法上,气体溶解度模型大体上又可分为:(1)γ-φ(活度-逸度模型)。模型中的活度系数方程用于表达液相行为,而气相组分的逸度系数由状态方程计算。(2)φ-φ模型。使用某一状态方程同时描述液相和气相的性质。对Duan的模型进行讨论,通过Duan的公式计算CH_4和CO_2在水溶液中的溶解度。按照水溶液中溶解的气体组分数量,又可将气体溶解度模型划分为两类:(1)单组分气体溶解度模型。(2)混合气体溶解度模型。研究者们开发的各种模型适用的温度压力和盐度范围各不相同,精度大小也有差异。     

常见宝玉石材料的放射性研究

选取了市场交易量较大的代表性珠宝玉石品种,如金刚石、刚玉、碧玺、祖母绿、翡翠、珍珠、珊瑚等,利用低本底多道高纯锗伽马能谱仪对其进行核素分析,测试天然放射性核~(226)Ra、~(232)Th和~(40)K的比活度值,获得样品的放射性水平。测试结果表明所有样品的放射性比活度处于很低的水平,低于检测值37 Bq/g,处于安全限以下;内照指数I_(Ra)和外照指数I_γ均远远低于国家对建筑材料中放射性核素的限量;人工辐照过的宝石样品放射性活度高于大多数未经过辐照处理的宝玉石样品。     

铀矿测井资料处理解释系统研发

通过铀矿测井资料处理解释系统的研发,实现了从测井曲线计算处理、岩性识别、孔隙度预测、γ测井解释、测斜数据处理到仪器校准核查、物探参数计算、成果输出等铀矿测井资料处理全过程的数字化。系统既适用于地浸砂岩型铀矿又适用于硬岩型铀矿的测井数据处理解释,并且对《γ测井规范》和《地浸砂岩型铀矿地球物理测井规范》提供了充分的支持。系统通过了模型测试和实际应用测试,在一致性、准确性、实用性上均达到了规范的要求,效果良好。     

神经网络在岩体力学参数和地应力场反演中的应用

BP神经网络已广泛地应用于岩体力学参数和初始应力场的反演分析,但在实际应用中,BP网络存在着网络训练易于过度、收敛速度慢、易陷入局部极小以及隐层节点数难于确定等缺点。采用RBF网络和改进的BP网络,利用基于有限差分格式的快速拉格朗日算法进行正分析计算,依据若干测点的正应力数据,反演了计算区域的岩体力学参数以及初始应力场。算例表明,RBF神经网络与快速拉格朗日算法相结合,在样本容量相同的情况下,反演分析的精度、网络的拓扑结构以及学习、收敛速度,均优于采用BP网络的反演算法。     

煤层含气量测井解释方法参数选择及适用性

多元线性回归及BP神经网络是煤层含气量测井解释的常用方法。基于澳大利亚Galilee盆地和沁水盆地煤层测井资料和实测含气量数据,通过相关性分析和显著性检验,筛选了和含气量相关的测井参数,通过多元线性回归建立含气量与测井参数的解释模型;基于BP神经网络的理论,通过网络训练和测试,建立了煤层含气量和测井参数的非线性解释模型。讨论了多元线性回归模型的参数选择方法,并对两种解释方法的误差特点进行了分析,讨论了两种方法的适用性。结果显示:多元线性回归法和BP神经网络法是煤层含气量解释的常用方法,前者的解释误差比后者大;多元线性回归法解释精度与煤层含气量相关,适用于含气量较高的井;BP神经网络法解释精度普遍较高,在含气量高和低的井中均可适用,解释效果受输入层样本的数量和质量影响,样本数量越多,区域代表性越强,解释效果越好。      

BP小波神经网络在边坡位移预测中的应用

用优化的BP小波神经网络建立的预测模型对吊钟坝边坡的变形量进行了预测。引入了共轭梯度反向传播算法来优化BP小波神经网络,从而使网络计算量大为减少,避免了网络产生局部最优的弊端,有效提高了网络的质量。与未优化的BP小波神经网络和BP神经网络的预测结果进行比较可以看出,优化的BP小波神经网络的预测值更接近GPS实测值。     

粤港澳大湾区某地天然放射性环境调查与评价

天然放射性辐射是衡量优质人居环境的一项重要指标,在城市建设中开展放射性环境调查必不可少.2020年5月-10月,以(250～500)m×(50～100)m的网度布设测量点,在粤港澳大湾区某地开展1:25000环境地表γ辐射剂量率测量.结果表明,区内整体辐射环境未发生明显变化,且处于正常水平.区内环境地表γ辐射水平可分为城镇人口密集区、基岩出露区和原野区3类,其中人口密集区的环境地表γ辐射水平略高于天然本底值2.48％～13.73％;基岩出露区环境地表γ辐射水平普遍高于天然本底值3.92％～65.29％;原野区环境地表γ辐射水平普遍低于天然本底值17.65％～40.20％,共发现10处异常高数值区(点),均与区内裸露的花岗岩及断裂构造带密切相关.居民所受环境地表γ辐射所致公众人均年有效剂量平均值为0.693 mSv·a-1,与全国辐射环境质量水平相当.圈定异常区4处,区内常驻人员需做好防护措施,或减少停留时间.     

粤港澳大湾区某地天然放射性环境调查与评价

天然放射性辐射是衡量优质人居环境的一项重要指标,在城市建设中开展放射性环境调查必不可少.2020年5月-10月,以(250～500)m×(50～100)m的网度布设测量点,在粤港澳大湾区某地开展1:25000环境地表γ辐射剂量率测量.结果表明,区内整体辐射环境未发生明显变化,且处于正常水平.区内环境地表γ辐射水平可分为城镇人口密集区、基岩出露区和原野区3类,其中人口密集区的环境地表γ辐射水平略高于天然本底值2.48％～13.73％;基岩出露区环境地表γ辐射水平普遍高于天然本底值3.92％～65.29％;原野区环境地表γ辐射水平普遍低于天然本底值17.65％～40.20％,共发现10处异常高数值区(点),均与区内裸露的花岗岩及断裂构造带密切相关.居民所受环境地表γ辐射所致公众人均年有效剂量平均值为0.693 mSv·a-1,与全国辐射环境质量水平相当.圈定异常区4处,区内常驻人员需做好防护措施,或减少停留时间.     

γ测井理论和定量解释中的某些问题

根据四个列表函数推导出了钻井中非散射γ射线强度的一般表达式,它适用于穿过放射性矿层的干钻井中的任意点。同时还推导出了适用于有一定长度的探测器和有泥浆的钻井的表达式。所有这些表达式都是根据列表函数推导出的。本文中给出了列表函数的曲线,讨论了动态γ导常面积的求值问题。     

闽江河口区水体中镭的分布特征及河水与海水的混合速率

入海河口中河水与海水的混合是海洋学中一个重要的界面过程,两者混合尺度和混合速率关系到河流携带物质的扩散范围和归宿,采用天然示踪剂²²⁴Ra和²²⁶Ra计算河水与海水的混合速率。2010年8月28日,采集了闽江河口区地下水样20个、河水样13个、河水与海水的混合水样12个,分别测量了每个水样的盐度、²²⁴Ra活度和²²⁶Ra活度。结果表明：地下水中²²⁴Ra、²²⁶Ra活度普遍高于河水;所有水体中的²²⁴Ra活度普遍都高于²²⁶Ra活度;河水遇到海水后,²²⁴Ra活度出现较大幅度的增加,而²²⁶Ra活度的增加并不明显。基于²²⁴Ra与²²⁶Ra半衰期的差异,在只有河水与海水发生涡流混合的情况下,计算获得河水与海水的混合速率为140.2~142.5 m/h。     

基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面反演中的应用

BP神经网络方法在二维密度界面的反演中取得了较好的效果,但在反演三维界面时,由于模型更复杂、参数更多,BP神经网络的收敛速度和反演精度都有一定程度的下降。为了改善反演效果,本文利用遗传算法对BP神经网络的权值、阈值选择过程进行优化,获得了更好的网络模型;并将此模型应用于密度界面模型的反演中,预测误差从上百米减小到数十米,同时迭代计算步数减少了近2/3,有效减少了计算时间,反演结果更准确。利用基于遗传算法优化的BP神经网络反演了法国某地区莫霍面深度,预测相对误差仅为1.8%,取得了较好的应用效果。基于遗传算法优化的BP神经网络在密度界面的反演中具有良好的应用价值和研究前景。     

自适应模糊神经网络在膨胀土胀缩等级分类中的应用

针对膨胀土胀缩等级分类这一多因素评判问题,在分析自适应模糊神经网络原理及结构的基础上,利用减法聚类获得模糊推理规则数目,确定网络结构,建立了适用于膨胀土分类的自适应模糊神经网络,并将其应用于两个实际工程的膨胀土分类中,取得了良好的效果。研究结果表明,自适应模糊神经网络能实现BP网络和模糊综合评判的分类功能,而且比BP网络具有更透明的网络结构、比模糊综合评判更具学习功能,在膨胀土胀缩等级的分类中显示出较强的适用性。