深埋隧洞即时型岩爆孕育过程的频谱演化特征

岩爆孕育过程中所记录的微震事件波形本身就包含着丰富的前兆信息。基于深埋隧洞微震波的衰减特征,修正了最大有效振幅,将相对有效振幅和最大有效频率作为频谱分析参数。TBM和钻爆法不同开挖方式下诱发的即时型岩爆孕育过程的频谱演化特征基本一致,有如下特征：（1）无岩爆发生时,每日最大释放能量微震事件频谱对应的相对有效振幅的量级为10-6 m/s及以下,而最大有效频率则多大于300 Hz;（2）中等岩爆发生前,相对有效振幅的量级维持在10-5 m/s,最大有效频率则介于200～300 Hz;（3）强烈岩爆发生前,微震事件对应相对有效振幅的量级增长并保持在10-4 m/s,最大有效频率则基本在200 Hz以下;（4）对于一个完整的即时型岩爆孕育过程,当岩爆发生时,相对有效振幅增至最大,同时最大有效频率降至最低。微震信号的频谱演化特征可为即时型岩爆发生时间及等级的预警提供参考和依据。     

无限域横观各向同性岩体介质中折线裂纹边界元方法

岩体材料的各向异性导致其中的光滑裂纹在扩展后会变为折线裂纹。对于折线裂纹,其折线处裂纹面外法线方向不惟一,不能用连续单元离散。为此,在光滑裂纹问题方法的基础上,引入4种新的不连续单元来离散折线处裂纹面,建立了适用于折线裂纹问题的对偶边界元方法,该方法基于横观各向同性基本解。算例验证表明,该方法具有较好的精度。最后用该方法分析了横观各向同性岩体中的折线裂纹,得到了该类裂纹的应力强度因子。当裂纹面上作用法向均布力,横观各向同性岩体介质中的矩形光滑裂纹发生弯折时,折线两侧的裂纹面在张开时存在抑制效应,从而导致折线裂纹裂尖应力强度因子小于原光滑裂纹。同时还发现,随裂纹面的逐渐弯折,其裂纹面对各向同性面的倾角发生变化,因此,其裂尖断裂特性还受到岩体各向异性的影响。     

钾盐和磷酸盐对固化土早期强度的影响研究

利用土壤板结原理,通过对硫铝酸盐水泥固化土无侧限抗压强度试验和水稳定性试验,探讨钾盐、磷酸盐对其早期强度的影响规律;通过X射线衍射（XRD）对固化土的物相成分进行了分析,探讨钾盐、磷酸盐影响固化土强度的变化内在机制。试验结果表明,钾盐、磷酸盐对固化土强度提高的阈值为0.6%,当盐掺入量低于该阈值时,固化土强度会随着盐掺量的增加而提高,当盐掺入量超过该阈值时,固化土强度会逐渐降低。盐掺入量不超过2%时,掺盐固化土水稳定性与未掺盐固化土差不多,7 d固化土软化系数基本保持在70%以上,但掺入K2SO4的固化土水稳定性较差,软化系数在60%左右。生成高强难溶具有膨胀性的矿物晶体是掺盐固化土早期强度提高的主要原因,但盐掺入量过高,固化土中矿物晶体过多膨胀作用,破坏固化土结构,而使固化土早期强度降低。     

GPU用于高光谱数据高性能计算的应用实践与分析

高光谱遥感数据具有波段多、数据量大、处理复杂等特点, 基于GPU的高性能计算在遥感领域得到了快速发展, 为高光谱数据的快速处理提供了硬件和技术条件。采用GPU对高光谱遥感数据常用的SAM、PPI等处理算法进行应用实验, 验证基于GPU的高光谱遥感数据快速处理技术。实验采用新疆东天山地区的一景星载Hyperion数据, 利用支持IDL开发语言的GPULib、CUDA运行时API库进行算法效率的验证, 结果表明, 基于GPU的高光谱数据处理效率比常规的多核CPU主机处理效率有较大提升, 具有一定的应用推广价值。      

西昆仑—阿尔金成矿带地层-岩石-构造时空格架及成矿地质背景新认识

西昆仑—阿尔金地区自然环境十分恶劣,交通特别困难。近年,地质找矿取得突破性进展,但成矿地质背景调查研究明显滞后,为提高西昆仑—阿尔金成矿带成矿地质背景研究程度,中国地质调查局及时跟进了区域地质调查和综合研究,项目实施以来取得诸多成果和认识,厘定并建立了成矿带地层、侵入岩、构造时空格架,特别对重要赋矿地质体和控矿构造开展了重点调查,研究了重要地质构造事件对成矿的控制作用。     

一种利用影像多尺度特征的DOM不可见水印方法

数字正射影像是测绘地理信息服务的基础数据之一。根据生产单位数据现状和对遥感影像数字水印的需求,本文综合利用影像的光谱、纹理和属性特征,提出了利用影像多尺度特征的DOM不可见水印方法。该方法首先结合小波分解和Harris特征算子提取影像多尺度特征,确定多水印的最佳嵌入区域;再利用扩频化的DWT算法嵌入不可见数字水印;最后利用影像属性信息辅助提取水印。本文从主观分析、客观分析和鲁棒性分析3个方面评价了嵌入水印影像,分析结果表明,该方法能够自动、有效地在DOM上嵌入多个不可见数字水印,多水印嵌入和影像属性信息相结合提取水印的策略极大提高了水印鲁棒性和水印检测成功率,可以满足实际生产对水印不可见性、安全性、高效性和鲁棒性的要求。     

城市土地空间利用评价预警调控系统的设计与实现

在土地资源紧缺等"城市病"问题愈发突出的背景下,提高土地集约利用效率是国土资源管理的重点研究方向。为支撑城市土地空间资源集约利用研究,本文在深入研究城市土地利用评价及空间演化模拟技术的基础上,基于C#.NET开发平台,结合ArcGIS Engine组件技术,研发了城市土地空间利用评价预警调控系统,实现土地空间利用评价、预警及政策仿真调控等功能,作为科学管理土地的辅助工具。本文对系统的总体需求、系统结构及主要功能设计与实现进行了阐述,以期为土地资源管理研究及相关软件研发提供参考。     

利用低空无人机摄影测量快速构建矿区线状地物信息

矿区线状地物是矿山生产建设的重要部分,狭长的形态特征和有限的测量人力限制了监测工作。低空无人机摄影测量具有响应快、周期短、精度高、易操作、成本低的特点,而且获取数据内容丰富、可视性强,为矿区线状地物的快速监测提供了可能。本文选取典型高潜水位井工矿区的线状地物——以矿区专用铁路和防洪堤坝为例,设计3个相对航高（50、75、100 m）作业方案,快速构建矿区线状地物信息,评价模型结果的平面和高程精度,并检验了其可靠性,讨论了无人机摄影测量的时间与效率的权衡问题。研究表明,低空无人机摄影测量可快速获取矿区线状地物的厘米级地形信息,具有较高的平面与高程精度,平面精度可达1∶500比例尺地形图的要求,高程基本能满足1∶1000比例尺制图规范。植被覆盖对模型高程值的精度影响显著,模型内部的空间关系相对稳定可靠,经成本与效率的权衡后优选相对航高100 m为最优作业方案。矿区测绘可尝试低空无人机与传统测绘方法相结合的作业新模式,快速高效地获取监测结果。     

离子交换树脂在地质样品Sr-Nd同位素测定中的应用

Rb-Sr和Sm-Nd同位素测年及同位素示踪方法在同位素地质年代学和同位素地球化学中有非常广泛的应用。目前,Rb-Sr和Sm-Nd同位素质谱测试方法通常需要对Rb、Sr和Sm、Nd进行分离纯化,因此,如何对地质样品中的Rb、Sr、Sm和Nd进行分离富集对测试结果准确与否起到至关重要的作用。离子交换分离法是SrNd同位素化学前处理阶段应用最广泛的分离方法,本文结合笔者近几年的研究工作,系统介绍离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展过程和现状,重点介绍几类使用率较高的离子交换树脂(Dowex50W树脂、AG50W树脂、锶特效树脂、LN树脂、P507树脂等)的优缺点,以及各自的萃取反应机理,探索和讨论未来离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展趋势。     

Tectonics,magmatism, and mineralization of Circum–Balkash–Junggar area in the Central Asian Orogenic Belt

ABSTRACT

The Circum–Balkhash–Junggar area, including mostly Kazakhstan, NW China, Russia, Kyrgyzstan, Tajikistan, Uzbekistan, and Mongolia, occupies an important tectonic position of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) (Figure 1). Tectonically, this vast area records the complicated geodynamic processes, among which the most prominent stages are the formation of the U-shaped Kazakhstan Orocline and its interactions with adjacent Altai (Altay), Junggar (West Junggar, Junggar Basin, and East Junggar), and Tianshan orogenic collages in the Palaeozoic, bearing large-scale mineral deposits. The formation of the Late Palaeozoic mineral deposits is related to the tectonic evolution of the Devonian and Carboniferous–Permian volcano-magmatic arcs in the region. However, the link between the metallogeny and the evolution of the volcano-magmatic arcs is not well understood and existing geodynamic models have not explained satisfactorily the mechanism of the huge metallogenic belt. Therefore, this special issue focuses on the formation of the Late Palaeozoic porphyry Cu deposits and their link to the tectonic evolution of the Devonian and Carboniferous–Permian volcano-magmatic arcs with emphasis on comparative studies across the international borders.