基于自组织映射神经网络的水库洪水过程分类

针对传统洪水分类方法中洪水特征提取时存在信息损失和主观性强的问题, 本文基于洪水全过程构建自组织映射神经网络(Self-Organizing Map, SOM), 综合考虑代表性和拓扑性等评价指标以优选网络规模, 实现洪水全过程的拓扑逻辑关系挖掘及分类。以三峡水库洪水过程为研究对象, 研究结果表明: ① 2×3维SOM覆盖率达到56.7%, 与3×3维SOM相比, 仅有约2%的覆盖率差距, 具有良好代表性; 2×3维SOM输出层仅有1处翻转, 拓扑结构比3×3维SOM更优, 更适合三峡水库洪水过程分类。② 2×3维SOM将洪水过程划分为6类, 其神经元拓扑结构可有效刻画各分类的差异与联系, 说明SOM可基于可视化拓扑逻辑关系实现高维洪水数据的可靠客观分类。③与传统方法的历史典型洪水分类结果相比, SOM能提供可靠且丰富的分类信息。     

近500年来咸海湖泊沉积记录的环境演变

过去的五十年里,作为曾经世界第四大湖泊的咸海面积急剧萎缩,环境质量严重下降并对大部分中亚地区造成了灾难性的影响.咸海的水位下降过程虽然历时相对较短却变化显著,为了了解这一变化的详细过程,1997年从咸海北部湖盆采集了AS17孔浅钻岩芯.通过对该岩芯的矿物学、介形虫、孢粉等沉积环境指标综合分析,结果表明岩芯在矿物学特征及生物特征上的一系列显著变化,揭示了过去近500年中咸海的沉积环境经历了含盐量增加-下降-再增加三个明显的阶段,并为15世纪咸海的干旱提供了新的证据.     

西藏雅鲁藏布江缝合带东段泽当地幔橄榄岩特征及其意义

泽当岩体位于雅鲁藏布江缝合带东段,主要由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩和基性火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和二辉橄榄岩,有少量透镜状纯橄岩。地幔橄榄岩经历了强烈的塑性变形作用。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.6~91.8,属镁橄榄石;斜方辉石为顽火辉石,En 87.8~90.3;单斜辉石En 44.1~50.0,主要为顽透辉石和透辉石。铬尖晶石的Cr#值(=100×Cr/(Cr+Al))为17.0~93.6,其中,二辉橄榄岩和方辉橄榄岩中的铬尖晶石为富铝型尖晶石,纯橄岩中的铬尖晶石Cr#最高,为富铬型尖晶石。地幔橄榄岩的部分熔融程度为17%~34%,表明泽当地幔橄榄岩可能经历了多阶段的过程。亏损的主量元素组成和低于原始地幔的稀土元素含量(0.15×10-6~0.61×10-6)指示泽当地幔橄榄岩为经历过部分熔融和熔体抽取的亏损残余地幔岩石。REE配分型式为中稀土亏损的"V"型或"U"型,原始地幔标准化元素比值(La/Sm)N为0.5~8.0,表明泽当地幔橄榄岩经历过交代作用。矿物化学与地球化学数据表明泽当地幔橄榄岩形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。     

华北克拉通破坏时间与破坏范围分布特征——来自银根—额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山岩的启示

克拉通破坏的时间和范围是华北克拉通破坏研究的重要基础问题,但是在华北克拉通破坏时间与破坏范围的问题上存在着不同观点。本文通过对位于华北克拉通西北部银根—额济纳旗盆地苏红图坳陷内采集的火山岩进行年代学及地球化学研究,认为苏红图火山岩年龄为105~113 Ma,为一套钾质碱性系列玄武岩,其形成机制是由于岩石圈发生减薄,软流圈地幔岩浆上涌,经分离结晶而形成的,而动力学机制主要是由于西伯利亚板块、内蒙古褶皱带和华北板块在晚侏罗世发生的碰撞拼合。此外,本文还在前人对华北克拉通破坏研究基础上,依据作者对苏红图坳陷火山岩做的一些工作,粗浅地探讨了华北克拉通破坏的时间与范围的问题,认为华北克拉通周缘均为构造薄弱带,北缘为兴—蒙造山带,南侧为大别—秦岭造山带,东侧为苏鲁带和太平洋俯冲带,河套裂陷、汾渭裂陷分别与古元古代高温变质孔兹岩带及约18.5亿年前华北克拉通东、西部块体拼合时形成的中部造山带内位置大致重合,而苏红图坳陷位于中亚造山带南缘,同时也处于两板块拼合交汇处。这些构造薄弱带处在不同时期发生的俯冲与碰撞的结合部位,它们可能是岩石圈减薄的起始位置,并且它们的俯冲与碰撞时间是华北克拉通破坏的起始时间。克拉通破坏范围主要发生在太行山以东地区,太行山以西的河套裂陷、汾渭裂陷发生了减薄,而苏红图坳陷在早白垩世也发生减薄,所以,破坏范围分布在地理上呈不连续分布特征,造成这种分布特征的主要原因是由于不同区域的破坏时间与破坏的动力学机制不同。     

1958—2012年博斯腾湖水位变化驱动力

利用1958—2012年博斯腾湖流域水文、气象与社会经济资料序列,采用灰色关联法分析了博斯腾湖水位变化特征及其影响因素。结果表明:(1)在过去半个多世纪,博斯腾湖水位经历了下降、上升、再下降3个阶段,各阶段内各驱动因素的权重不同;(2)博斯腾湖水位变化主要是入湖流量、降水及气温波动等自然因素和耕地面积、灌溉面积、灌溉引水量及灌溉净耗水量等人为因素共同作用的结果,特别是入湖流量变化是博斯腾湖水位升降的主要影响因素。1958—1987年,开都河处于偏枯年份,博斯腾湖水位呈缓慢下降的趋势,水位从1958年的1 048.00m下降至1987年的1 045.03m,平均水位为1 047.20m,这期间自然因素对水位的影响较大;1988—2002年,开都河处于丰水年,入湖水量较多,博斯腾湖水位呈快速上升趋势,水位从1988年的1 045.21m上升至2002年的1 048.60m,平均水位为1 046.80m,这期间人类活动对水位的影响开始增强,但自然因素对水位的影响仍强于人类活动对水位的影响;2003—2012年,入湖水量减少,博斯腾湖水位又呈急剧下降趋势,水位从2003年的1 048.55m下降至2012年的1 045.68m,这期间人类活动对水位的影响呈显著增加趋势;(3)1958—2012年博斯腾湖水位变化的主要驱动因素总体呈自然因素向人类活动的变化趋势。     

辽宁瓦房店首次发现50号金伯利岩管深部隐伏矿体

金刚石俗称钻石,以其高硬度和稀缺性成为世界上最珍贵的矿物之一.金刚石矿床按成因可分为原生矿床与次生矿床两大类,原生矿床又可分为金伯利岩和钾镁煌斑岩型,蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿、碱性辉长辉绿岩、超高压变质岩、火山岩、陨石及其冲积相关的岩石中均有金刚石产出,但未形成矿床(路凤香等,1998;Cartigny,2005;Gurney et al.,2010).次生矿床主要为砂矿床.其中原生金伯利岩型金刚石是世界上金刚石矿产的主要来源(Mitchell,1991;Gurney et al.,2005).辽宁省瓦房店地区以盛产金伯利岩型原生金刚石闻名世界,尤以50号金伯利岩管金刚石品质最好,宝石级约占70％,质量属于世界一流(任厚民,1992;宋瑞祥,2013).     

苏北盆地古近系阜宁组页岩七性关系与三品质测井评价

通过岩芯、薄片、扫描电镜等岩石物理实验结合常规、成像以及核磁共振等测井资料,对苏北盆地古近系阜宁组阜二段页岩“七性关系”和“三品质”进行研究。结果表明阜二段页岩储集空间包括粒间孔、颗粒溶孔、晶间孔、有机质孔以及微裂缝,不同孔径孔隙含油性均较好。根据物性参数、孔隙空间建立了储层品质划分标准,由I类到Ⅳ类束缚水饱和度逐渐变大。阜二段烃源岩有机质类型好,TOC基本都大于1%,根据自然伽马能谱测井 K 含量和ΔlgR建立了TOC测井模型,并根据TOC大小实现烃源岩品质划分。地应力方向主要为北东—南西向,阜二段脆性指数基本都大于40%,可压裂性好,根据脆性指数实现工程品质划分。在“七性关系”研究基础上,通过对储层品质、烃源岩品质以及工程品质三者叠加完成了单井“甜点”段优选,甜点主要分布在泥脖子、七尖峰、四尖峰和上山字和中山字段,结果与试油资料相吻合。研究成果可为页岩油测井评价和甜点预测提供理论指导和技术支撑     

西天山地区重力场变化与地震研究

基于2013~2015年西天山地区流动重力观测资料,结合区域地震目录,分析研究区域重力场时空变化与地震的关系。结果表明：1）重力场变化反映出西天山地区是构造运动活跃的地区,重力场变化的“增强-减弱-增强”过程与区域地震活动趋势的“活跃-平静-活跃”相对应,西天山区域重力场变化与塔里木板块北漂旋转相关。2）西天山地区震中多出现在重力变化接近为零的断层附近,震中附近重力变化较为剧烈,震中区水平梯度方向接近该区域断层走向。3）西天山区域地震前,跨断层测段剖面出现转折图像。     

塔里木河下游胡杨林根系吸水模型

以塔里木河下游河岸带生长良好具有代表性的胡杨为供试植被,利用土壤水分特征曲线的分形结合胡杨根系分布函数的方法,对根区土壤水分和根长根系吸水关系进行了研究,确定了土壤水分特征曲线和非饱和土壤导水率。根据干旱区胡杨根系分布特征建立了干旱区胡杨二维根长密度函数。所建根长密度函数在根层近地表处服从抛物面分布,而在根层下部服从指数面分布,并基于二维改进的Feddes模型,建立了胡杨根系吸水的二维数学模型。结果表明,春季、夏季、秋季、冬季实验区胡杨根区土壤水分模拟值与实测值的平均误差依次分别为4.0%、7.2%、5.9%、4.9%,均低于10%,得到了较好的模拟效果。这进一步提升了干旱区植物根系吸水模型的模拟精度,为干旱区自然植被耗水量的计算提供了新的方法和科学依据。因此,该二维模型在干旱区植物耗水计算中具有广泛的应用价值和现实意义。     

砂砾岩储层特征及控制因素:以红山嘴地区三叠系克拉玛依组上段为例

为了有效地在准噶尔盆地红山嘴地区克拉玛依组上段(克上段)寻找有效储集体,利用岩心、铸体薄片、扫描电镜及压汞等资料的综合分析,对研究区的储层特征和储层发育的控制因素进行了研究。结果表明该区克上段储层岩屑含量高,结构成熟度和成分成熟度偏低;分析了控制储层发育的因素,沉积因素(基质含量、岩性及砂砾岩成因类型)是内因,砂砾岩储层中,基质含量与物性成反比;牵引流物性好于洪流型,碎屑流型最差;成岩作用(压实、胶结及溶蚀作用)为外因,压实作用造成砂砾岩孔隙结构变差,胶结作用在富基质和含基质型具有破坏作用,而对于贫基质型起保护作用;通过对砂砾岩储层特征与控制因素综合分析,将研究区的储层分为4类,并绘制了有利储层分布图,扇三角洲前缘内带物性最好,外带次之,平原物性较差。