宝石级电气石的研究

近年来,电气石作为中、高档宝石,引起了国内外不少专家、学者的研究兴趣。笔者针对宝石级电气石矿床特征、电气石的宝石学特征、颜色成因及颜色改善进行了研究,得出了一些有意义的结论。１宝石级电气石分布及产出特征宝石级电气石分布广泛,在许多岩石类型和地质体中都...     

模糊图聚类分析算法

聚类分析是一种对事物按一定要求进行分类的数学方法,并已成为数值分类学的一个分支。近年来,随着模糊数学的发展和渗透,模湖聚类分析方法在各个领域逐渐得到应用。但从实际应用来看,由于受到人为因素的干扰,聚类结果有着不同程度的失真现象,为此,人们在研究新的聚类方法,以排除人为因素的干扰,模糊图聚类分析法就是其中一种,它是将动态聚类的基本原理与模糊图连通强度概念相结合而得到的,不受人为因素的干扰,可以判断分类结果是否合理,如果不合理则加以修改,调整分类,直到得到合理的分类结果。模糊图聚类法实用、简便,应用此法,我们在物化探资料处理中取得了比较满意的结果。     

模糊聚类法在划分古生物地理中的应用

古生物地理的划分,通常有综合比较法和数字统计法两种.前者是传统的方法,而数字统计法是常用的二态变量聚类分析法:以地层为样本,地层中包含的种属为变量,作Q型聚类分析.我们通过若干资料的计算,取得了较为满意的结果.但是笔者在计算过程中发现,当形成大类时,相关系数往往降到很低.作为数字分类方法的探索,对同样的资料我们采用模糊聚类法分类,结果基本上与Q型聚类法一致,而且在某些地区与综合比较法的结果更吻合.还有一个明显的特点是:在和Q型聚类法分成同样大类的情况下,模糊聚类法给出了较大的亲近度.     

新疆绿色电气石颜色成因研究

新疆绿色电气石颜色成因比较特殊,为了更好地了解其颜色的形成,主要采用化学分析、吸收光谱、穆斯堡尔谱等测试手段对绿色电气石颜色成因进行研究。化学分析结果显示每个样品中均含有少量不同过渡元素离子,如Fe2 、Ti4 、Cr3 等,影响着绿色的形成;利用吸收光谱测试方法确定了致色离子的吸收带位置及主要离子的种类、价态,并根据化学成分计算出相应的化学式,利用穆斯堡尔谱确定了铁离子在晶体中的占位。综合运用上述测试方法,确定了绿色电气石的颜色成因。     

综合主因子分析和WARD聚类法研究储层分类评价

影响储层分类的有很多变量,而这些变量之间又有相关性,针对这样的问题,利用主因子分析建立主因子模型,从而用更少的变量代替原有众多变量的主要信息。得到的主因子之间不具有多重共线性,因此可以将主因子数据进行WARD聚类分析,从而对储层进行综合分类评价。利用主因子分析和WARD聚类法对柯克亚凝析气田西河甫组西五二段储层分类评价,所得的结果与工程实际高度吻合。研究表明,此方法地质意义明确,能定量评价储层,有较高的应用价值。     

基于主成分聚类分析的地下水化学分类方法

根据新疆巴里坤县汉水泉地区20组承压水水样的K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、C~l-和HCO_3~-等7个化学指标检测数据,采用舒卡列夫分类法进行地下水水化学类型分类。结果显示,部分同类型之间组分含量差异较大而不同类之间组分含量差异较小,分析认为是舒卡列夫分类法划分界限人为性太强导致的。因此,我们采用主成分聚类分析法代替舒卡列夫分类法,对水化学类型进行分类。本文借助SPSS软件进行主成分分析,提取2个主成分,将主成分得分作为指标进行聚类分析,最终将20组水样划分为6类。主成分聚类法通过消除变量之间的相关性使结果更加客观合理。     

基于核函数理论的系统聚类分析

为了完善系统聚类分析算法理论,使之具有区分数据集非线性集群特征的能力,将核函数理论和系统聚类分析算法有机结合,推导出基于核函数理论的系统聚类分析方法。其基本思路是:把样本从低维观测空间非线性变换至高维像空间,使样本变得线性可分;然后,应用核函数理论“隐式”地实现高维像空间的系统聚类分析。用Pb、Bi、Mo质量浓度作为化探异常的分类依据,对8处化探异常进行分类实验研究,在Pb、Bi、Mo两两组合的二维平面图中,8处化探异常明显地分为（1, 3, 8）,（2, 4）和（5, 6, 7）3个点群,用核系统聚类方法能够很好地区分出这3个点群;而传统系统聚类方法却把8处化探异常错分成（1, 3, 8, 6）和（2, 4, 5, 7）两个类。由此可见,核系统聚类方法的类群区分能力高于传统系统聚类方法。     

基于聚类分析的滑坡灾害危险性区划研究

滑坡灾害危险性区划研究在城市规划决策方面具有重要的现实意义。聚类分析以统计学的形式将具有相似特征的数据进行归类,能够实现滑坡灾害危险性空间分布情况的定量评价。根据湖北省巴东县滑坡灾害统计资料,选择具有代表性的滑坡灾害影响因素作为危险性区划评价指标,采用熵权法和层次分析法相结合,综合评判各指标权重。并在此基础上,以MapGIS为操作平台,以C#语言编程实现了快速聚类算法,对研究区86216个单元进行了滑坡灾害属性分类及危险性等级自动识别,预测结果较好。本研究将综合权重评判方法与聚类模型结合,同时克服了聚类结果不能自动排序的困难,对处理大批量,多属性数据具有一定的创新性和实用价值。     

聚类分析法在地质样品分类中的应用研究

概述聚类分析及原理,通过题示内容的研究,包括测试样品,标准化数据,分类,获得适宜的样品聚类分析方法及建立了方法软件。该研究实验表明,采用聚类分析法对地质样品进行分类,效果较好。为开展Ｘ荧光定量分析及建立模式识别专家系统奠定了基础。     

模糊聚类分析法在油气评价中的应用

文章介绍了模糊聚类分析在石油勘探决策中的应用,选用了烃源岩9个评价参数,利用模糊聚类方法对烃源岩进行分类评价,并对评价过程进行了详细的论述.通过对评价结果与实际地质情况进行比较,评价结果与实际情况完全符合,证明模糊聚类方法用于油气资源评价是完全可靠的.     

田黄颜色及萝卜纹研究

对中国寿山田黄石进行了薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察及能谱(EDS)测试、显微拉曼光谱(Raman)测试、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)测试、全铁化学分析和电子顺磁共振(EPR)测试,以研究田黄的萝卜纹及颜色成因.放大及薄片观察显示,萝卜纹与基体无明显规则的界限,并呈体状扩散.SEM、EDS和拉曼光谱测试表明田黄萝卜纹的矿物成分为硫磷铝锶石,主要呈碎屑状集合体和纤柱状集合体,为原生特征.LA-ICP-MS和全铁化学分析表明三价铁离子导致田黄呈黄色,电子顺磁共振测试表明铁在田黄中主要以游离态的形式存在,认为是水田环境中铁(氢)氧化物吸附于组成田黄的层状硅酸盐矿物颗粒表面而呈黄色,为次生色.     

川西北地区泥盆系观雾山组紫红色白云岩成因初探

川西北地区泥盆系观雾山组是新发现的重要天然气产层。在青川何家梁以及葛底坝等地区,泥盆系观雾山组存在一种特殊紫红色调的白云岩,目前对该白云岩成因及形成环境的研究较为薄弱。本次研究采用宏观与微观、矿物学与地球化学相结合的方式对该白云岩进行了系统分析。该类白云岩呈紫红、肉红等色调,单层厚度3~50cm,显微镜下岩石本身呈晶粒结构。对其成因初步分析认为：白云岩中的紫红色、肉红色是一种次生色,是铁元素富集后被氧化的颜色;白云岩存在暴露、岩溶、垮塌现象,指示其形成于古地貌相对较高的局限蒸发环境;只有白云石核心变色,说明其形成时间较早,应为准同生期在相对局限的环境下,颗粒被富含铁元素的水体浸泡侵染所致,随后颗粒外继续形成白云石胶结物将其包裹。紫红色白云岩相对发育的地层往往白云岩的储层厚度大,物性好,岩溶现象发育,储集空间类型多样,是该地区油气勘探的一种重要指示标志。     

相关性分析、聚类分析、因子分析的可靠性对比——以嘎拉勒和躬琼左波两条剖面为例

文章简单介绍了数学分析方法中相关性分析、聚类分析、因子分析的算法原理,并利用该方法对嘎拉勒外围和躬琼左波两条剖面的岩石地球化学数据进行了处理。对样品进行了R型聚类分析和R型因子分析,并对样本进行了Q型聚类分析和Q型因子分析。所测结果结合矿物学相关知识对矿床成因进行分析,并对分析结果与前人对该矿床的认识进行拟合。从而得出R型因子分析和聚类分析对矿床成因可做某种程度的解释,Q型因子分析和聚类分析对深部岩体预测具有部分解释作用。     

Application of factor analysis to classification of engineering-geological environments

The engineering-geological environment, as any other geological environment, can be described by a number of variables. A clustering of those variables or clustering of their quantities makes it possible to divide the environment into taxonomic types. It is also possible to determine factors which are functions of those variables and which characterize the environment or its parts. In this paper we have applied R-and Q-mode factor analysis to engineering-geological research, concentrating our attention on establishing criteria for subdividing an environment into various aspects by its engineering-geological characteristics.     

Mn2+和Fe3+的致色作用:来自意大利白垩纪远洋红色灰岩的启示

本文首先详细研究了含Mn2 和Fe3 的致色矿物菱锰矿、鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收光谱及其一阶导数谱,鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收一阶导数谱的红光区的吸收谷的位置的变化表明随赤铁矿结晶度的降低,吸收谷由586.4nm移至577.4nm,而菱锰矿展示出了Mn2 的因电子跃迁产生的四个典型吸收及其一阶导数谱上577nm的吸收谷的强度比赤铁矿相应谷的强度低一个数量级,表明其电子跃迁的致色机理与赤铁矿的染色机理完全不同。依据赤铁矿的结晶度和鲕状赤铁矿与大洋红层中赤铁矿的沉积成因相似的原则遴选出鲕状赤铁矿为含Fe3 致色矿物,依据菱锰矿是和方解石具有相似结构且为红色的原则选取菱锰矿为含锰致色矿物,并佐以化学纯氧化镁为基体配制了一系列的含菱锰矿、鲕状赤铁矿和菱锰矿及鲕状赤铁矿的两相或三相混合物。详细研究了三类混合物的可见光吸收光谱的一阶导数谱,发现含菱锰矿和含鲕状赤铁矿在573nm附近均存在一吸收谷,鲕状赤铁矿的重量分数低至0.05%时仍可见一明显吸收谷且该吸收谷移至565nm附近,菱锰矿在低至0.50%时也可见这一吸收且在低至0.11%时仍可显示出菱锰矿的信息,其575nm的吸收峰未见偏移;混合物可见光一阶导数吸收谱上鲕状赤铁矿的575nm附近的吸收谷的强度随鲕状赤铁矿的重量分数的升高而增强,而所有的配制混合物中该吸收谷的位置低于577.4nm的事实也表明为使致色矿物和氧化镁混合均匀的研磨降低了赤铁矿的结晶度。本研究表明Mn2 的电子跃迁激发和细小、结晶差的赤铁矿的染色共同造就了意大利白垩纪远洋红色灰岩的红色。     

长江三角洲第一硬质黏土层粒度多元统计分析及沉积环境判别

长江三角洲第一硬质黏土层成因是长期争论的问题。对上海市青浦区第一硬质黏土层全样粒度多元统计分析,并与南京周家山下蜀黄土、长江悬浮颗粒物对比,探索长江三角洲第一硬质黏土层成因。第一硬质黏土层机械颗粒组成均一,频率曲线呈正偏态、中等或尖锐峰形的双峰分布,频率累积曲线呈"S"型分布,具有风成沉积特性。粒度特征分析为沉积环境判别提供沉积学证据时,综合运用多元统计分析可以使分析结果更准确。聚类分析将硬黏土与典型风成沉积物下蜀黄土粒度分布归为一类,长江悬浮颗粒物单独为一类,表明硬黏土与下蜀黄土成因一致。下蜀黄土与长江悬浮颗粒物粒度参数判别函数,将绝大部分硬黏土样品判定为风成沉积。粒级—标准偏差曲线结合现代风场,显示硬黏土粒度特征存在高空西风和低空西北季风两个主控因子。表明长江三角洲第一硬质黏土层是由西风和西北季风控制的风成成因堆积物。     

贝叶斯判别分析在中长期径流预报中的应用研究

基于贝叶斯判别分析原理,考虑径流形成的特点及物理成因,选择研究区碧流河水库1959~2011年的实测资料,且将径流分为5个级别,用相关系数模型,考虑因子的不确定性,筛选出相关性高、彼此间独立性强的10个判别因子,分别构建基于朴素贝叶斯分类器(N-Bayes)和贝叶斯判别准则(DBayes)的年径流属性级别预报模型,并利用研究区2001~2011年资料进行了试报和检验。预报结果表明:两种模型的预报结果相近,准确率均超过70%,D-Bayes的预报效果略优于N-Bayes,初步说明:贝叶斯判别分析原理在水文预报中的应用,有着较好的前景。     

Lithofacies Clustering Using Principal Component Analysis and Neural Network: Applications to Wireline Logs

Both statistical methods and artificial neural network (ANN) have been used for lithology or facies clustering. ANN, in particular, has increasingly gained popularity for clustering of categorical variables as well as for predictions of continuous variables. In this article, we discuss several counter examples that show deficiencies of these techniques when used for automatic lithofacies clustering. Our examples show that the lithofacies clustered by ANN alone or ANN in combination with principal component analysis (PCA), as commonly used, are highly inconsistent with the benchmark charts based on laboratory results. We propose several techniques to overcome these problems and improve the clustering of lithofacies, including (1) classification of lithofacies using the minor or intermediate principal component(s), (2) rotation of a principal component before using ANN for clustering, (3) cascading two or more PCAs and ANNs for clustering lithofacies or electrofacies, and (4) classifying lithofacies with demarcated stratigraphic reference classes.     

Analysis of a genesis potential parameter during pre-cyclone watch period over the Bay of Bengal

The genesis potential parameter (GPP) consists of two dynamical variables low-level relative vorticity and vertical wind shear, and two thermodynamic variables middle tropospheric relative humidity and instability are analysed during pre-cyclone watch period over the Bay of Bengal. The pre-cyclone watch period is taken as the period prior to 72-h from the formation of a Depression. The GPP values for 30 tropical disturbances that formed over the Bay of Bengal during the period 2001–2010 are analysed. An independent evaluation of the parameter and possible applications to operational forecasting are presented using data from the year 1998 to 1999. The variables of GPP are calculated using the ECMWF interim reanalysis 1.5° × 1.5° resolution data, averaged within an area of 5° × 5° box on the centre of tropical disturbances and also over the 5° × 5° boxes over the adjacent surrounding areas. The results show that maximum value is observed over the genesis region at 48- and 24-h lead time for both the cases of cyclones and Depressions. The threshold value of GPP is found to be 9.3, 6.3 and 2.7 during pre-cyclone watch period at 24-, 48- and 72-h lead time, respectively. A distinction in GPP values above threshold value for cyclonic and a Depression system is also observed for the cyclogenesis region in 69, 75 and 75 % of cases at 72-, 48- and 24-h lead time, respectively. However, the individual case studies show that the GPP could indicate the genesis of a tropical cyclone with a 2-day lead time. The mean GPP values are 11.8, 8.5 and 3.8 for cyclonic systems and 6.9, 4.2 and 1.6 for Depression systems over an area of a box 5° × 5° on the systems at 24-, 48- and 72-h lead time, respectively, from the stage of Depression. The result of the study is found to be providing probable area of genesis and intensification of a tropical disturbance at a 2 day lead time from the stage Depression.     

云龙锡矿锡石的标型特征

云龙锡石的晶形以双锥集合体、双锥柱状为主,结晶晶形好。锡石的颜色本质上为棕色,由于锡石中棕色条带所占比例的不同而构成了各种颜色。锡石的磁性为亚铁磁性及抗磁性两种。其形成温度以高温为主,至少有三个世代。锡石的晶形、颜色,磁性及成矿温度均与化学成分关系密切,而化学成分及成矿温度又反映了矿床成因的特征。