基于Elman神经网络算法的地震经济损失快速评估研究

地震经济损失快速评估是应急救灾的重要决策依据。本文选取了震级、极震区烈度、极震区烈度和抗震设防烈度之差ΔI、人口密度、人均GDP等5个指标作为输入层节点,将地震灾害的直接经济损失作为输出层节点,通过对1996—2013年的地震灾害损失资料进行训练和仿真分析,构建了Elman神经网络地震经济损失快速估计模型。运用该模型,对近年来的7个破坏性地震的直接经济损失进行评估分析,评估结果和实际直接经济损失有较好的一致性,该方法为地震经济损失快速评估提供了一种新思路。     

中国春季沙尘暴的趋势变化及年代际变化

利用奇异谱分析等方法,对北疆等7个区春季1960—2000年的沙尘暴日数的趋势和周期进行了初步分析,结果表明：除北疆区未表现出明显的趋势外,南疆区等其它6个区春季沙尘暴日数变化总的趋势是减少的,都是在20世纪60年代和70年代偏多,80年代沙尘暴开始减少,90年代最少;其中南疆区、河西区和东北区的年代际变化最为明显,大约是80年代初开始沙尘暴明显减少,其它几个区的年代际变化不是很明显。南疆等大部分地区春季的沙尘暴日数在70年代末和80年代初发生了由多到少的转变,基本上与北半球大气环流的调整同步,这可能是对大气环流调整的响应;除西藏区有7．7年的周期外,其它6个区的周期基本上都集中在准2年和5～6年两个周期段。     

山东崔家峪玻璃用石英砂岩矿床地质特征及成因

崔家峪石英砂岩矿床赋存于下寒武系李官组,矿体呈层状,厚度5.2～15.50 m;矿石中砂结构,分选性好;矿石ω(SiO2)高达98.77%～98.98%,ω(Fe2O3)仅0.038%～0.045%,实属少见的超纯石英砂岩矿床.该矿床形成于温暖潮湿气候下的稳定大陆壳边缘滨海环境,石英直接来源于震旦系土门群砂岩,矿床是剥蚀-沉积多个旋回不断分选富集的结果.研究该矿床地质特征和成因具有地质和找矿指导意义.     

岩石圈—软流圈物质循环促进大陆增生的新方式

大陆动力学研究地球内能量和物质的运动和伴随的信息传播,上地幔中的软流圈是地球内部的物质运动的关键部位之一。由于观测的技术方法少,人类对软流圈内部的地质作用过程所知甚少。在青藏高原,过去地震波三维层析成像的分辨率不高,难以对地壳上地幔构造进行准确的定位。我们收集和整理了地方地震台的数字化观测数据,使地震体波三维层析成像的准确度大大提高,为解决软流圈的地质构造准确成像提供了新的可能性。根据地震体波三维层析的成像结果,在古特提斯洋和特提斯洋俯冲板块前沿的软流圈底部410 km间断面上方,存在反映古大洋俯冲板块的高速体,它们在青藏高原、苏鲁和伊朗都有出现。清晰和稳定的高波速异常的位置表明,特提斯洋俯冲板块现在已经拆沉在软流圈的底部,古特提斯洋俯冲板块也可能曾经拆沉在软流圈的底部。对比青藏高原和苏鲁的地壳上地幔波速结构推测,拆沉造成软流圈中的轻元素物质上涌,进入大陆岩石圈,造成岩浆活动。上涌还使碰撞造山带地壳厚度减小,而岩石圈厚度增加。大约100 Ma后,俯冲下去的大洋残块会被软流圈物质磨蚀交代,使岩石圈厚度增加, 形成大陆下方的大陆根,造成大陆克拉通化和体积增生。大洋板块俯冲后在软流圈拆沉是岩石圈—软流圈物质循环的一种重要方式,对软流圈中物质均衡和体积稳定也起重要作用。     

江南造山带东段陈蔡地区新元古代高硅埃达克质花岗闪长岩的发现及其构造启示

华南由扬子板块与华夏板块在新元古代拼合而成,其拼合时间与演化模式一直广受争议。江南造山带是其重要的拼合带,带内保留一系列新元古代沉积作用-岩浆活动记录,是研究扬子板块与华夏板块拼贴碰撞时间与演化机制的理想场所。本文针对江南造山带东段陈蔡地区花岗闪长岩,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究。代表性样品的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为838±5Ma和836±4Ma,为花岗闪长岩的原岩结晶年龄。样品K_2O含量为1.30%～2.57%,铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.54,为钙碱性过铝质花岗闪长岩。样品高Si O_2(63.38%～68.97%)、Al_2O_3(15.30%～16.70%)、Na_2O(3.89%～6.24%)、Sr(306×10~(-6)～628×10~(-6))、Sr/Y(26～80)和低Mg O含量(0.64%～1.99%)、K_2O/Na_2O(0.17～0.64)、低Y含量(3.38×10~(-6)～16.10×10~(-6))和Yb含量(0.42×10~(-6)～1.67×10~(-6)),δEu异常不明显,相对富集轻稀土和大离子亲石元素、强烈亏损重稀土和高场强元素、低~(87)Sr/~(86)Sr初始值(0.7015～0.7022)和高ε_(Nd)(t)值(+4.10～+6.13),具有与高硅埃达克岩相似的特征。结合区域构造演化背景,认为陈蔡花岗闪长岩是扬子板块与华夏板块之间的古洋壳向双溪坞陆弧地体俯冲的过程中,俯冲板片熔体被少量地幔楔橄榄岩同化和交代的产物,暗示838～836Ma时江南造山带东段仍处于俯冲消减阶段,扬子与华夏尚未完成最终拼合。综合现有证据,认为扬子与华夏在江南造山带各区段于ca.825～820Ma完成拼合。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组物源分析及热演化

本文以鄂尔多斯盆地南部旬邑地区上三叠统延长组为例系统研究了其物源区属性及热演化。采用碎屑锆石LA-ICP-MS定年的方法,通过分析砂岩样品中碎屑锆石U-Pb的年龄结构及组成,明确了其物源区属性。研究表明:长7碎屑锆石存在225～264 Ma、276～408 Ma、413～458 Ma、727～851 Ma、1249～1749 Ma和1868～2469 Ma 6个年龄区间,分别对应于印支期、海西期、加里东晚期、Rodinia超大陆裂解、晋宁运动早中期和古元古代的构造热事件,研究区物源复杂,主要来自于北秦岭西段、秦祁造山带、西秦岭、祁连造山带东段及天山—兴蒙造山带,阿拉善地块和盆地北部山区也可能为本区提供物源,古水流分析表明研究区的物源方向为近南部。通过磷灰石裂变径迹年龄分析及热史模拟,明确了研究区在100 Ma左右的早白垩世经历了重要的构造热事件,是油气藏形成的重要时期。自此以后,又经历了4次比较明显的热演化,100～43 Ma为缓慢抬升阶段,进入部分退火,冷却速率大概在0.44℃/Ma,43～36 Ma为一快速抬升阶段,冷却速率达到4.3℃/Ma,36～24 Ma为又一期的缓慢抬升,冷却速率在0.52℃/Ma左右,从24～17 Ma样品又经历了一次快速的抬升过程,冷却速率在1.5℃/Ma左右。研究区43 Ma以来的抬升剥蚀明显受到印度板块与亚欧板块碰撞的影响。     

贵州开阳地区富磷矿成矿作用过程与找矿潜力

贵州开阳地区是我国富磷矿集中分布区。近年来,通过产学研协同创新、联合攻关,实现了磷矿理论创新,推动了该区磷矿找矿突破;厘清了开阳地区磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平的平缓海岸型的无障壁海滩(缓坡浅滩)环境控制;建立了富磷矿"三阶段"动态磷矿成矿模式,阐明了"富"的成矿作用过程,即原始生物-化学、波浪波选(机械)暴露淋滤、磷质沉淀胶结成矿作用。建立新的磷矿区域成矿模式和地质找矿预测模型,开展找矿预测,通过工程验证,估算磷矿资源量(333+334?) 54892万吨,取得了富磷矿找矿新的重大突破。预测区内富磷矿还有8亿吨的找矿潜力。     

渤海海域渤中34-9油田火山岩特征及其对油气成藏的控制作用

渤中34-9油田作为近年来渤海海域发现的最大的新生界火山岩下油田,油田区火山活动活跃,对油气成藏控制作用明显。根据钻井、岩心、地震等资料,通过矿物含量分析、方差切片和薄片观察等手段对火山岩的岩性特征与分布、火山活动方式与期次及对油气成藏的控制作用等方面进行了研究。研究表明:渤中34-9油田区火山岩属早喜山构造期中基性火山岩类,火山活动与断裂活动密切相关,主要存在中心式和裂隙式2种喷发模式,其中油田北区以中心式喷发为主,油田南区以裂隙式喷发为主。火山活动对油气成藏要素具有明显的改造或控制作用:①火山活动形成的坡隆古地貌为油气成藏提供了良好的运聚背景;②岩浆活动对周围地层和断裂的改造,形成了丰富的构造圈闭类型;③早期岩浆热液形成碱性环境,晚期生-排烃产生的有机酸流体形成酸性环境,早碱晚酸的成岩环境利于早期原生孔隙的保存和晚期次生孔隙的发育,为深部优质储层发育提供了有利条件;④东一、二段广泛发育的溢流相玄武岩为深部油气富集成藏提供了优越的盖层条件。渤中34-9油田具有岩浆喷发和断裂活动联合控制油气平面分布及富集层系的成藏特征,其成功发现对渤海海域新生界火山岩领域的油气勘探实践具有重要参考价值。     

陕西大西沟喷流沉积型菱铁矿矿床地质特征及矿床成因

陕西大西沟铁矿床位于秦岭造山带山-柞盆地西北部,与银洞子大型银铅矿床毗邻。矿体主要赋存在泥盆系青石垭组中上段,容矿岩石为一套海相复理石碎屑岩和碳酸盐岩建造。矿床的金属矿物主要有菱铁矿、磁铁矿、黄铁矿,其次为黄铜矿、磁黄铁矿等;非金属矿物主要是重晶石、石英、铁白云石,其次为方解石、绢云母、绿泥石、黑云母、斜长石、钠长石、堇青石等,局部地段由于表生氧化和次生富集作用而形成针铁矿、赤铁矿、蓝辉铜矿等。与矿化有关的围岩蚀变较弱,主要有硅化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。基于野外地质观察、矿物共生组合和矿石结构构造的系统研究,将大西沟铁矿床的形成划分为3期6阶段,分别是:①喷流沉积期:硅质岩-黄铁矿-菱铁矿阶段(Ⅰ)、重晶石-磁铁矿阶段(Ⅱ);②热液改造期:堇青石-黄铁矿-磁铁矿阶段(Ⅲ)、石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)、碳酸盐-硫化物-磁铁矿阶段(Ⅴ);③表生氧化期(Ⅵ)。流体包裹体显微测温结果表明,喷流沉积期Ⅰ阶段菱铁矿完全均一温度和盐度w(NaCl_(eq))峰值区间分别为230～270℃和13%～14.5%,Ⅱ阶段重晶石中流体包裹体的完全均一温度和盐度w(NaCl_(eq))峰值区间分别为220～290℃和9%～13%;热液改造期Ⅳ阶段菱铁矿和石英中气液两相包裹体均一温度峰值区间为240～300℃,盐度w(NaCl_(eq))为2.6%～15.7%;热液改造期Ⅴ阶段菱铁矿与石英中流体包裹体,除大量气液两相包裹体外,还发育有含子矿物多相包裹体,其中,气液两相包裹体均一温度峰值区间为290～340℃,盐度w(NaCl_(eq))为5.1%～13.4%,含子矿物多相包裹体均一温度峰值区间为380～440℃,盐度w(NaCl_(eq))为40.6%～59.7%。含子晶流体包裹体可能是流体不混溶或/和高盐度流体加入的反映。矿区内不同产状碳酸盐矿物的C、O同位素组成比较均一,δ~(13)C_(PDB)值集中在-3.58‰～-1.15‰之间,δ~(18)O_(SMOW)值为21.22‰～21.82‰,均表现出海相碳酸盐或海底喷流热液溶解海相碳酸盐的特征。大西沟矿床的地质、矿化和流体特征与海底热液喷流沉积型矿床一致,可能属于典型的喷流沉积型菱铁矿床,但后期受到秦岭造山作用的影响及热液叠加改造并形成磁铁矿和少量硫化物。大西沟菱铁矿矿床与邻近的银洞子铅锌矿组成一个较完整的喷流沉积成矿系统,两者可能分别代表了喷流沉积的边缘相和中心相。     

青藏高原地壳地震纵波速度的层析成像

本次研究利用地方地震台站的数据开展青藏高原地壳地震波速度的三维层析成像研究,得到分辨率达到1°×1°×20 km的地壳纵波三维速度结构,揭示了青藏高原地壳内部地壳波速结构特征。结果表明,青藏高原P波波速随深度产生巨大变化,说明地壳内部发生了大规模的层间拆离和水平剪切,用传统的地块运动不能准确地描述地壳物质运动。从P波波速扰动图上看到,青藏高原上地壳和上地幔的P波波速扰动为大范围正异常区,可以认为青藏高原在同碰撞和后碰撞期频繁的岩浆活动和结晶作用,造成了现今相对比较坚固的上地壳和岩石圈地幔,使青藏高原保持一个整体。分布在可可西里和羌塘北部的高钾质和钾质火山岩带,反映为青藏高原地壳的P波波速扰动负异常带,从上地壳到下地壳都有分布。说明由于大陆碰撞使三叠纪的东昆仑缝合带重新破裂,造成大量地幔流体物质上涌和火山爆发,对高原的形成和隆升都有一定的贡献。通过地震层析成像取得的三维地壳波速图像,进一步证实了由密度扰动三维成像指出的存在青藏高原下地壳流和新生代裂谷深部到达了中地壳底部的结论。