黄河三角洲胜利Ⅰ号边滩的三维结构及其发育演化

黄河三角洲上边滩发育,但以胜利Ⅰ号边滩最为典型。胜利Ⅰ号边滩位于东营市垦利县胜利大桥南侧,长4 km左右,宽数十米到百余米。以粉砂为主,粘土次之,有少量泥砂砾及植屑,是一个典型的细粒边滩。胜利Ⅰ号边滩具有非常复杂的三维结构。首先从平面上来说,胜利Ⅰ号边滩由滩缘、滩脊、滩台、滩原、滩槽、滩沟、滩洼和滩湾8     

黄河三角洲胜利Ⅰ号心滩的研究

黄河三角洲发育了大量心滩,胜利Ⅰ号心滩是典型的代表。胜利Ⅰ号心滩位于黄河胜利大桥北侧,长1200余ｍ,最宽处120ｍ左右,呈纺锤形,中间高,两端和两侧低,纵、横向上均呈透镜状。中部和前端被多条水道切割成数段。通过研究,获得了如下认识:①胜利心滩具有两种截然不同的沉积单元:一种是一般的心滩,另一种是沙泥（砾）丘和水洼、水道等组成的沉积单元;②心滩进一步可以分为（一般的）心滩、水洼、水道和风成沉积单元,不同的沉积单元具有不同的特点;③胜利Ⅰ号心滩上爬升层理非常发育;④以细碎屑沉积为主,细砂、粉砂是主体。     

深基坑支护结构的三维杆系有限元分析

根据深基坑支护系统中支护桩－支撑－土的共同作用特征建立了三维杆系有限元分析模型，该模型不仅能够描述支护结构的空间效应和角效应，而且可以通过计算直接给出设计所需的信息，实例分析结果验证了模型的适用性和有效性。     

华南地区岩石圈三维结构类型与演化动力学

从地球层块结构研究思路出发,对华南及邻区天然地震面波层析成像进行系统地构造解析,发现岩石圈中下部存在形态各异,大小不等的高速块体,结合地质学、地球化学、其它地球物理学标志等多学科综合研究,将其称为幔块构造。研究显示高速块体或幔块构造是华南地区岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形最基本条件之一。首次建立起华南地区岩石圈三种三维几何结构样式:克拉通陆根状结构、造山带楔状结构和碎块状结构,以及岩石圈三类构造演化类型:克拉通型岩石圈、增厚型岩石圈和减薄型岩石圈(弱减薄型岩石圈及强减薄型岩石圈)。本文在论述华南岩石圈三维结构构造类型基本特征基础上,首次探讨了华南地区软流圈三维结构以及该区岩石圈演化动力学特征。     

东海与黄海的三维速度结构及其构造意义

利用面波层析技术分析了该区地壳上地幔的三维构造。地壳上层的速度分布具有以海域中心为轴,东西两侧对称的特点,总体呈NE向展布,同结晶基底的构造对应良好。东海与黄海的构造差异主要表现在下地壳与上地幔,分别与华北和华南的速度结构相同。从杭州湾到吐噶喇海峡(大约沿30°N纬线)存在一条近EW走向的上地幔高速带。东海与黄海在地貌与地质、地震活动、大地热流、品质因数和重磁异常等方面存在系统性的差异,这与早第四纪从杭州湾到吐噶喇海峡出现的左旋剪切破裂以及贝尼奥失带的右旋撕裂有关。作者推断:东海是新生代弧后扩张作用而形成的;大巴-大别山南麓-杭州湾-吐噶喇海峡是华北与华南地壳块体的分界线,琉球海沟的消减带是华南地壳块体的东界;东亚的现代构造运动,主要与太平洋板块、印度板块和上地幔的运动有关,而菲律宾板块的俯冲对中国大陆的作用较小。     

长春市第四系三维地质结构模型的研究

长春市三维地质结构模型是应用GMS软件,利用该区钻孔资料作为地层建模的基础数据建立的,最终通过模型建立展示地质结构的真实效果。     

台湾中西部沉积盆地三维密度结构及其重力异常

台湾中西部沉积盆地是台湾省海陆油气勘探的重点区域。本文利用石油钻井资料和重力观测数据,依据Kriging插值及台湾中国石油公司深度-密度经验公式,计算了该地区沉积地层三维密度及剩余密度结构,并依据三维有限元解泊松方程方法,通过求解重力位计算出三维剩余密度体产生的剩余重力异常。密度结构显示,在0~6km深度范围,自更新统到先中新统的沉积地层大致分为2.0~2.30g/cm3、2.30~2.45g/cm3、2.45~2.60g/cm3、2.60~2.70g/cm3等4个密度层。其中,台中盆地陆缘区中下部2~4km深度存在较大沉积凹陷,凹陷区密度比周围低0.05~0.10g/cm3.重力计算结果表明,本区沉积地层产生的剩余重力异常在-20~+15mGal之间,深部凹陷对应负异常低值圈闭,其形态和量值与实测重力异常一致。      

珠江三角洲晚更新世地层三维结构重建及其指示意义

更新世以来沉积环境演变对探讨珠江三角洲发育形成、古地理环境的变迁具有重要意义。在收集、整理9425个钻孔数据基础上, 文章重新厘定了钻孔中更新统地层, 利用ArcGIS和GoCAD重建了珠江三角洲更新统地层和基底断裂的三维结构。结果表明: 地层沉积中心分布说明了更新统石排段和西南镇段地层分布、内部结构受到了NW、NE以及近EW向三组断裂的控制; 更新世西江、北江和东江等主要古河谷的发育位置与珠江三角洲盆地基底较深的位置基本吻合, 且沿着构造线发育形成平行岭谷地貌, 但与现今河道位置不同。西南镇段沉积时沉积中心、分布范围以及厚度与石排段有所不同, 反映了珠三角基底断块发生了不均匀沉降。

     

电阻率三维复杂结构的快速反演

运用共轭梯度迭代算法解三维反问题中的线性方程组,并结合求Jacobi矩阵 G 的Rodi算法,则每次反演迭代仅需一次正演计算,大大加快了计算速度,实现了直流电阻率三维快速反演。另外,由于避免了存储 G 和 G ^T G 所需的庞大存储量,以及在三维反演中加入光滑约束,有利于精细网格下的复杂模型反演。     

地基-基础-上部结构共同作用三维数值模拟分析

地基、基础与上部结构共同作用近年来成为理论研究与工程实践的热点问题。根据三者之间的相互作用原理,将地基基础与上部结构作为一个整体进行研究,通过选用合适的三维空间计算模型,考虑了材料的非线性和边界条件的非线性,应用数值仿真系统ANSYS程序对所建模型进行模拟分析。对于软硬不同的地基模型,计算结果表明,不同硬度的地基会在上部结构及基础中产生应力重分布,同时还得出了地基土应力的空间分布规律,此结果具有一定的理论和应用意义。     

北京平原第四系的三维结构

北京平原地处山区与华北平原的结合部位,是山前第四纪冲洪积扇发育区.由于山前冲洪积扇内部结构复杂,相变迅速.海相、湖相的工作方法不能满足要求.本文通过对北京平原第四纪沉积特征的分析,提出北京平原由第四纪冲洪积扇群和沉积凹陷几个地质单元组合而成.在此基础上总结了近几年在山前冲洪积扇区的工作经验,提出了以冲洪积扇和沉积凹陷为地质单元,以建立基准孔网,结合钻孔和物探资料,并通过绘制剖面组进而构建第四系三维结构的方法.利用该方法建立了北京平原第四系的三维结构模型.了解北京平原第四系的三维结构对研究水文地质、工程地质和环境地质都有重要意义,可以为城市规划、城市建设提供重要的资料.     

基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术

基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。     

异常结构三维综合系统的开发和应用

地球化学异常结构三维综合系统的开发和应用是为了满足地球化学多维异常体系的研究而逐步展开的。应用于深部找矿预测的多维异常结构方法,从钻孔岩芯直接采样,获得了具有真三维属性的地球化学数据,研究者迫切需要在三维场景下对所获三维地球化学数据进行解读和表达。异常结构三维综合系统(3D-MDAS)是利用三维可视化和地质体三维建模技术,在MapGIS K9平台上进行二次开发获得的。本系统实现了地上、地下数据模型的一体化显示,实现了实体模型与属性模型的耦合一体化显示,在此基础上还可以对异常结构进行空间分析,建立三维地球化学找矿模型。笔者详细阐述了三维异常结构3D综合系统的三维建模思路和技术,并用安徽马头矿区的实际应用成果给以说明。     

基于三维扫描和三维雕刻技术的岩石结构面原状重构方法及其力学特性

为了客观重复制作与原岩结构面的岩性、表面形态和力学性质完全一致的试样,集成三维扫描和三维雕刻技术,提出了原岩结构面试样重构新方法。采用该方法制作了具有相同表面形态的大理岩结构面试样,开展了不同法向力下的直剪试验,并采用声发射技术对结构面剪切破坏过程进行了监测。结果表明：重构结构面试样与原始结构面试样具有高度相似性;结构面剪应力-剪切位移曲线可分为两类：剪胀滑移型和剪断跌落型;剪切破坏后结构面可明显地划分为两个区域：剪胀脱开区和剪断磨损区;提出了结构面剪切强度新公式,理论公式与试验结果更接近;结构面剪切过程中剪应力、能量率、计数、撞击率随时间的变化规律具有较好的一致性,声发射定位位置与剪切过程中结构面损伤破坏区域基本吻合。     

东亚西太平洋岩石圈三维结构及其地幔动力学

欧亚大陆及其边缘海地区是由约30多块尺度不同、形成时代和性质各异的板块或地块拼合而成。这些岩石圈板块或地块经过长时间的漂移,多次聚合与分离,碰撞与增生,在新生代最后形成现代的拼合欧亚大陆。欧亚大陆及其边缘海的板块或地块可以分为以下六类:(1)前寒武纪巨型克拉通地块及地盾;(2)前寒武纪小型克拉通地块及板块;(3)显生宙造山带及汇聚地块;(4)陆陆碰撞型地块及造山带;(5)新生代边缘海海盆;(6)大陆裂谷盆地及增生地块。高分辨率地震面波层析成像,显示同一类型的板块或地块的岩石圈和软流圈的速度结构十分相似,呈现出其独有的速度分布特征。不同类型板块或地块的速度结构有重大差异。直到400km深度,各个板块和地块的横向差异才逐渐减小。一般而言,前寒武纪克拉通板块及地块的岩石圈巨厚具有高速性质、软流圈很薄或不存在;边缘海、造山带等区域岩石圈较薄和速度较低,软流圈发育。根据欧亚大陆及边缘海地区天然地震层析成像,人工地震剖面数据及其他有关资料,建立了欧亚大陆及其边缘海岩石圈模型。     

黄河源地区的河谷地貌特征及其对黄河上游形成和演化的启示

黄河的形成与演化对于认识我国宏观地貌格局的形成、青藏高原及黄土高原的区域构造活动历史、华北平原及黄渤海陆架的形成和演化等问题具有重要意义。目前对黄河演化历史的研究主要集中在龙羊峡以下的河段,对于黄河源段的关注较少。文章基于黄河源地区河谷地貌的实地考察,并利用SRTM1-DEM数据,分析了黄河源段干流及支流河谷橫剖面的地貌特征,并与该区典型的冰川谷和兰州附近黄河的河谷横剖面进行了对比。结果表明:黄河源地区的河谷规模巨大,并呈现出谷底开阔、河床窄小、阶地不明显、谷坡陡立、河谷横剖面左右对称的U型谷特征。这些特征与该区冰蚀谷的特征相似,但与兰州段黄河成型河谷的特征相差甚远,且其河谷规模更大。我们推断,黄河源地区的河谷可能主要为冰期时的冰蚀作用所塑造,而非单纯的流水侵蚀形成。由于冰蚀作用的存在,该区早期的河流阶地可能被随后冰期的冰蚀作用所破坏,当前基于黄河源地区现存河流阶地年代的研究很可能低估了该区水系的发育历史。此外,反复的冰川进退也可能导致黄河源水系自上而下贯通,而非溯源侵蚀形成。     

基于GeoDatabase的中国岩石圈三维结构数据库设计

数据对于GIS是非常重要的,但目前在各领域的GIS应用中,普遍对数据的重视程度不够。“中国岩石圈三维结构数据库”是基于GIS（地理信息系统）平台下建立起标准、规范的空间数据库,是整个数据库系统稳定运行的基础。CASE工具是建立复杂地理数据库的最佳方法之．,本文依据面向对象的地理数据模型——GeoDatabase,讨论用CASE工具来建立基于GeoDatabase的中国岩石圈三维结构数据库的具体过程。     

巴布亚湾两期前陆盆地叠置结构及其形成演化

巴布亚湾受澳大利亚板块与太平洋板块高速斜向汇聚的控制,经历了复杂的中、新生代构造演化.前人对巴布亚湾盆地结构构造特征的研究多是局部的、分散的,关于盆地的形成时间和动力学机制仍存在争议.利用覆盖全盆的钻井约束的高精度2D、3D地震资料,精细地刻画了盆地的结构和构造特征,揭示了巴布亚湾发育潘多拉和奥雷两期叠置的前陆盆地.潘多拉前陆盆地是形成于渐新世不整合面之上的晚渐新世-中中新世微型前陆盆地,走向为NNE.奥雷前陆盆地是发育在复杂的裂谷边缘之上的早中新世-现今的周缘前陆盆地,沿着弧形的巴布亚半岛延伸480 km;盆地走向在148°E发生转变,由西部的NW向转为东部的近EW向.潘多拉微前陆盆地被奥雷前陆盆地向南逐渐超覆的沉积地层覆盖,两个前陆盆地走向相互垂直,垂向上形成叠置结构.阐明了巴布亚湾新生代经历三期挤压事件及两期叠置的前陆盆地的形成演化,解决了盆地结构及区域构造演化认识的不足,理清了复杂陆缘环境从伸展到挤压多期构造事件的时序及动力学机制,为澳大利亚板块北缘的板块构造重建提供了盆内证据.     

结构扫描雷达对钢筋混凝土构件的三维切片成像

基于结构扫描雷达网格测线的数据采集方式,提出了一种用于钢筋混凝土构件的三维切片成像算法。先用克希霍夫偏移进行聚焦处理,使反射波自动归位到其真实空间位置;再进行三维插值,从少量的测量数据获得重建目标空间的足够信息;最后对两方向的数据信息融合,增强目标反应,减小噪声干扰,提高检测效率。对实验台和实际建筑的检测验证了该算法的有效性和可行性。结果表明,通过对结构扫描雷达数据的三维切片成像,能更加全面而细致地了解钢筋混凝土构件的内部准确信息,使用的算法能清晰分离出点目标和横、纵方向的线性目标,为雷达图谱的解释提供了可靠的方法和依据,对相关检测工程和质量鉴定具有重要意义。     

三维地震资料在圈定煤层结构变化上的应用

随着煤炭开采机械化程度的不断提高,煤层结构的变化对采掘工作的影响日益突出。三维地震资料不仅能够控制落差3~5m以上的断层和幅度大于5m的褶曲,而且还可以利用三维资料所包含的丰富地质信息,包括煤层反射波振幅能量强弱的变化、波阻抗反演等对煤层结构的变化情况进行圈定,以提供煤层结构方面的地质资料。