POM模式在日本南部黑潮路径变异研究中的应用

日本南部黑潮路径变异对北太平洋地区的气候和环境具有显著的影响,对黑潮路径变异的研究具有重要的意义。本文利用POM(Princeton Ocean Model)数值模式模拟了日本南部黑潮的路径变异情况,分析了黑潮大弯曲路径形成的可能机制。研究结果表明,当黑潮处于非大弯曲路径时,相对位势涡度的平均值呈现递减趋势,说明日本南部低位势涡度水在不断积累,这样会使得四国再循环流的强度增强,迫使黑潮保持平直路径,同时,近岸黑潮垂直流速剪切增大,斜压不稳定性的作用也逐渐增大;当黑潮从非大弯曲路径向大弯曲路径过渡时,再循环流强度的减弱会导致黑潮的流速剪切减小。根据海表高度异常场以及海洋上层流场信息发现,近岸黑潮附近的气旋涡会随着再循环流区域反气旋涡的东侧向南运动,最终导致黑潮大弯曲的发生。分析涡流的能量,结果显示,黑潮大弯曲路径的形成与斜压不稳定性密切相关。     

Phase characteristic analysis of continuous depth air-gun source wavelet

Air guns are important sources for marine seismic exploration. Far-field wavelet of air gun arrays, as a necessary parameter for pre-stack processing and source models, plays an important role during marine seismic data processing and interpretation. When an air gun fires, it generates a series of air bubbles. Similar to onshore seismic exploration, the water forms a plastic fluid near the bubble; the farther the air gun is located from the measurement, the more steady and more accurately represented the wavelet will be. In practice, hydrophones should be placed more than 100 m from the air gun; however, traditional seismic cables cannot meet this requirement. On the other hand, vertical cables provide a viable solution to this problem. This study uses a vertical cable to receive wavelets from 38 air guns and data are collected offshore Southeast Qiong, where the water depth is over 1000 m. In this study, the wavelets measured using this technique coincide very well with the simulated wavelets and can therefore represent the real shape of the wavelets. This experiment fills a technology gap in China.     

对湖北大洪山地区一套紫红色砂-砾岩系沉积年代的再认识——碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

湖北大洪山地区花山群六房咀组之上不整合覆盖了一套紫红色砂-砾岩。这套岩石的沉积时代存在争议,一种观点认为是南华纪早期;另一种观点认为是晚侏罗世。利用LA-ICP-MS分析技术,对这套碎屑沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb测年,获得有效年龄数据125组,年龄值变化范围较大(3223~771Ma),主要集中于新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)、古元古代(约2000Ma)和新元古代(约800Ma)3个时间段。对比鄂东南地区和三峡地区莲沱组岩石学特征和碎屑锆石年龄分布特征,认为其具有相似的物源,这套岩系沉积时代应该为南华纪早期而非晚侏罗世。综合分析扬子地块的前寒武纪年龄,认为扬子地块可能存在大量未岀露的新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)基底,约2500Ma的岩石应该是扬子地块深部基底的重要组成部分。扬子地块存在广泛的古元古代(约2000Ma)岩浆活动,这期岩浆活动可能是Columbia超大陆聚合在扬子地块的响应。新元古代(约800Ma)扬子地块北缘存在Rodinia超大陆裂解同期裂谷,裂谷内基性岩可能为大洪山地区南华纪地层中基性岩砾石的物源。     

Dual Control of Depositional Facies on Uranium Mineralization in Coal‐bearing Series: Examples from the Tuanyushan Area of the Northern Qaidam Basin,NW China

The uranium deposits in the Tuanyushan area of northern Qaidam Basin commonly occur in coal-bearing series. To decipher the U-enrichment mechanism and controlling factors in this area, a database of 72 drill cores, including 56 well-logs and 3 sampling wells, was examined for sedimentology and geochemistry in relation to uranium concentrations. The results show that coal-bearing series can influence uranium mineralization from two aspects, i.e., spatial distribution and dynamic control. Five types of uranium-bearing rocks are recognized, mainly occurring in the braided river and braided delta sedimentary facies, among which sandstones near the coals are the most important. The lithological associations of sandstone-type uranium deposits can be classified into three subtypes, termed as U-coal type, coal-U-coal type, and coal-U type, respectively. The coal and fine siliciclastic rocks in the coalbearing series confined the U-rich fluid flow and uranium accumulation in the sandstone near them. Thus, the coal-bearing series can provide good accommodations for uranium mineralization. Coals and organic matters in the coal-bearing series may have served as reducing agents and absorbing barriers. Methane is deemed to be the main acidolysis hydrocarbon in the U-bearing beds, which shows a positive correlation with U-content in the sandstones in the coal-bearing series. Additionally, the δ13 C in the carbonate cements of the U-bearing sandstones indicates that the organic matters, associated with the coal around the sandstones, were involved in the carbonation, one important component of alteration in the Tuanyushan area. Recognition of the dual control of coal-bearing series on the uranium mineralization is significant for the development of coal circular economy, environmental protection during coal utilization and the security of national rare metal resources.     

内蒙古1∶5万乌音呼日勒庙等四幅区域地质矿产调查新进展

内蒙古1∶5万乌音呼日勒庙等四幅区域地质矿产调查项目取得的新进展及主要成果为: 根据岩石组合、动植物化石及同位素年龄等,重新厘定、划分了16个岩石地层填图单位,在多个组段沉积岩层位中首次发现丰富的动、植物化石,建立了各地层年代学格架; 将侵入岩重新解体划分为4个填图单元,并建立了侵入岩年代学格架; 新发现1处规模较大的韧性变形带,主要为逆—左行走滑韧性断层,时代归属于中三叠世末期,为额尔古纳河—阿龙山NE向韧性变形域的南部延伸; 新发现矿(化)点20处,其中金属矿点3处,金属矿化点6处,非金属矿点9处,非金属矿化点2处; 总结了该区成矿规律,圈定了成矿远景区及找矿靶区。     

基于CART算法的三维成矿预测研究——以安徽白象山矿区为例

把地质大数据和人工智能技术引入矿产资源定量评价及成矿预测体系中,提高了海量地质数据的有效信息挖掘,弥补了传统方法的不足。本文基于白象山矿区基础地质资料和物化探成果资料,利用三维地质体建模技术和三维空间分析技术,量化三维控矿因素,建立了一种基于CART 算法的三维成矿预测模型。通过在白象山矿区的实验表明：该模型能较好的定位已知矿体,并且预测出在已知矿体北部、东部、东北部、西部、南部和东南部具有较高的成矿概率,可圈定找矿靶区。该模型将地质大数据应用于找矿勘探工作,具有纯数据驱动、预测精度高、预测结果可靠等优点。研究发现,该模型的预测效果与训练数据集的数量、矿控因素提取、决策树深度等有关。     

基于高分二号卫星数据的煤矿区地质灾害信息提取研究

随着遥感数据获取技术和能力的全面提高,遥感数据呈现出明显的大数据特征。发展适应于遥感大数据的智能分析和信息挖掘技术,成为当前遥感技术研究的前沿。高分二号（GF-2）卫星数据是我国首颗自主研发的亚米级高分辨率卫星数据,具有观测幅宽、重访周期短、高辐射精度、高定位精度等优势,为未来我国地质灾害的长期、动态地监测和研究提供了高精度、稳定可靠的数据源。本文选取安徽谢桥煤矿2015年1月8日的GF-2卫星影像为研究数据,在对煤矿区主要地质灾害遥感地学分析的基础上,采用面向对象的影像分析方法对研究区由采煤活动所诱发的地质灾害信息进行自动提取。结果表明：利用GF-2卫星数据能够有效地识别地质灾害体的位置、范围、形态等空间分布特征;面向对象的自动提取方法对于煤矿区大面积的积水塌陷盆地、小规模的塌陷坑和线性的地裂缝都有很高的提取精度,识别精度达90% 以上;基于逐层剔除的思路构建的提取规则,为GF-2数据在地质灾害调查和大数据分析中的应用提供了很好的技术支持,也为其它地物目标的提取提供了参考,但在特征的选择和阈值的设定上需要具体分析。     

基于神经网络的页岩微纳米孔隙微结构分析的正则化和最优化方法

页岩气成藏机理与页岩内部孔隙结构紧密相关,对页岩孔隙结构的研究成为页岩气勘探开发技术中至关重要的一环。页岩内部不同结构体组分对X-射线的吸收能谱不一样,这样就导致观测数据是由不同页岩组分衰减不同波段的X-射线构成的。经过对CT图像分割,能够获得页岩微孔结构的图像,尤其是获得有机质中孔隙类别、形状、尺寸、空间分布、连通特性。本文利用同步辐射X射线扫描重构的页岩CT数据,研究并设计基于多能CT图像的神经网络图像分割技术和算法,以期得到页岩体三维结构特征及空间分布,可以为建立有机质种类和无机矿物组成与微纳孔隙特征的联系以及最终实现页岩气的资源储量评估和勘探开发提供技术支持。     

准噶尔盆地东缘中侏罗统头屯河组层序地层与沉积演化

为揭示准噶尔盆地东缘中侏罗统头屯河组(J2t)层序地层特征及其沉积充填规律,结合露头、岩心及测井资料并运用高分辨率层序地层理论,对研究区头屯河组层序地层进行划分对比,对其沉积相展布特征和沉积环境演化规律进行研究。结果表明:头屯河组可划分出个1个Ⅲ级旋回、3个Ⅳ级旋回及9个Ⅴ级旋回,沉积物岩性以砂砾岩和泥岩为主,沉积环境主要为辫状河、辫状河三角洲和滨浅湖,发育向上"变深"对称型和非对称型的两种结构类型。头屯河组沉积时期湖泊较浅,沉积基底平缓,湖泊边缘坡度小,在头屯河组下段(J2t1)时期到头屯河组上段(J2t2)段时期经历了湖侵演变过程。结合研究区的层序地层和沉积相展布特征,认为研究区中侏罗统头屯河组具有辫状河、辫状河三角洲及湖泊3种沉积环境相结合的沉积演化模式。     

辐射传输模式对地基微波辐射计观测亮温的模拟能力分析

提供高时间分辨率大气温度湿度廓线的地基微波辐射计近年来广泛使用,多通道观测亮温的数据质量是大气廓线产品合理性的基本保障。一般定期液氮绝对定标可以更好维护亮温数据质量,但实际操作颇为不易。辐射传输模式作为一种辅助工具,可以检验和认识地基微波辐射计观测亮温的数据质量。本文针对三个辐射传输模式:MonoRTM、ARTS和MWRT,结合北京探空观测资料、北京观象台和河北香河站同类型的德国RPG地基微波辐射计观测资料,分析比较了三个模式的模拟与观测亮温差异,评估不同辐射传输模式对地基微波辐射计观测的模拟能力。地基微波辐射计14个通道观测亮温与模式模拟的差异统计比较发现:三个模式的模拟结果与地基微波辐射计大部分通道的观测亮温都很接近,与观测结果具有很好一致性（如相关系数高达0.99）,而对温度通道ch8（51.26 GHz）和ch9（52.28 GHz）,三个模式模拟与观测相关系数明显较低（<0.80）,并且存在显著的绝对偏差（4～5 K）,表明模式在这两个通道的模拟能力有待提高。三个模式中,MonoRTM模式在温度通道ch8、ch9和ch10（53.86 GHz）存在明显的系统性偏差,尤其是ch8高达5 K;ARTS模式对水汽通道ch1（22.24 GHz）的模拟能力相对较弱;MWRT模拟与观测亮温在多个通道上相对更为接近和稳定,尤其系统性偏差最小。此外,探空廓线与地基观测站的空间位置不一致,对地基微波辐射计水汽通道的模拟结果影响较为显著,而对水汽不敏感的温度通道影响甚微。两地观测亮温与模式模拟的比对,初步表明北京观象台地基微波辐射水汽通道的观测质量有待改进。