重力异常半定量解释中的若干问题

重力异常的半定量解释,即根据重力异常的特征及工区具体的地质地球物理条件,运用正演概念确定与之有关的地质体的总体形态,产状及分布范围等.目前尚无可供参考的实测数据资料.为此我们想通过对一些简单规则形体的重力异常进行计算,为金属矿区的重力异常半定量解释提供一些参考数据.     

综合信息技术预测辽宁大台沟铁矿远景资源量

在研究大台沟铁矿地质、地球物理特征的基础上,分析了重、磁、电及测井等异常信息与矿体形态的关系.采用综合信息分析技术,并利用实测的矿区岩（矿）石物性参数,结合已有钻孔资料,计算出大台沟铁矿体含矿系数及校正系数.采用RGIS磁性矿床定量反演方法预测了矿体边界及下延深度,并估算了大台沟铁矿远景资源量.     

徐宿弧(安徽段北部)弱磁异常特征及其认识

查明徐宿弧(安徽段北部)隐伏岩体的赋存状况,圈定岩体与围岩的接触部位及找矿靶区并推测赋矿部位,是实施徐宿弧(安徽段)金多金属矿成矿背景调查的主要任务。徐宿弧(安徽段北部)为弱磁异常区,实测磁异常形态凌乱且难以识别。首先通过化极、滑动平均、匹配滤波、垂向一阶导数及向上延拓等方法进行多方法多参数变换数据处理,从弱磁异常中提取形态规则、易于识别的低缓异常; 然后对处理结果进行甄别对比,筛选出异常形态特征有利于地质解释的磁异常图,即: 低缓磁异常为叠加异常,总体呈NW方向延伸,覆盖面积较大,次级异常呈NNW-NE方向西凸的弧形延伸至前欧盘。同时,依据徐宿弧(安徽段北部)的地质背景及岩(矿)石磁性参数特征,通过对比分析实测磁异常与前欧盘闪长玢岩引起的磁异常特征,推测引起低缓异常的磁性地质体为隐伏中酸性复式岩体。该研究为徐宿弧(安徽段)金多金属矿成矿背景调查的综合解释及圈定找矿靶区提供了参考。     

湖南邓阜仙半隐伏复式花岗岩体的二维形态研究

简要叙述了邓阜仙复式岩体的地质背景,根据密度特征、重磁异常特征、地表地质特征以及区域化探组合异常特征等,认为邓阜仙重力低是邓阜仙岩体及其隐伏部分的反映,并且根据环岩体重力梯级带、剩余异常和垂向二阶导数异常零值线确定了半隐伏岩体的位置与边界;选择了一条具有代表性的重力剖面对邓阜仙复式岩体进行二维形态反演,提出了邓阜仙半隐伏复式花岗岩体的形态、产状、顶底面埋深以及与围岩的接触关系、八团岩体的分布以及与汉背岩体的接触关系等多方面的新认识.     

岩石不连续面表面形态的各向异性特征

提出了表征岩石不连续面表面形态特征的参数与计算方法，介绍了表面轮廓线量测的仪器设备与量测方法，结合实测资料，分析论述了各种岩石不连续面的表面形态及其各向异性特征。     

低磁纬度地区ΔT异常解释的途径与方法

我国海南省诸岛礁及广阔的南海海域,位于磁赤道带两侧的低磁纬度区内,在以水平磁化为主的环境中,磁性物体所产生的ΔT异常特征与处于中纬度地区的中国大陆广大地区的ΔT异常特征差别较大,长期以来,对其认识与解释都感到困惑.通过对实测资料的应用与研究,分析了不同磁化条件下,ΔT、Za、Ha异常的关系,提出了低磁纬度地区ΔT异常的解释思路、"倒相180°解释方法",改进了低磁纬度地区化赤、化极等磁化方向转换的稳定性和变倾角转换问题,论述了ΔT总导数模量定性与定量解释方法等.认为不仅可解决低磁纬度地区的磁异常解释问题,而且在对全球磁异常的认识与解释时也有重要作用.     

三峡库区典型滑坡地球物理实测及其意义:以万州区四方碑滑坡为例

滑坡是最严重的地质灾害之一,查明滑坡形态特征及滑坡形成机制对于滑坡体稳定性分析、滑坡灾害风险管理和政府治理决策等方面具有重要意义.前人研究滑坡形态及其形成机制较少结合地球物理实测方法,其工程地质剖面绘制多局限于点信息的获取方式,而结合地球物理实测方法有利于从线、面同时获取更丰富的滑坡体地质信息,更加准确量化滑移面埋深和透视滑床形态.鉴于此,以灾害频发的三峡库区万州区为研究对象,采用网格高密度电法实测区内不同深度地层的电阻率值,并以此生成二维电阻率剖面和构建滑床三维形态;同时,将剖面电性分布特征与钻孔资料及地质调查资料相结合,对滑坡区地层结构、滑移面埋深以及滑床形态等多个影响滑坡的重要因素综合分析.结果表明,在研究区开展网格高密度电法实测工作,可获取地层电性结构特征以及构建滑坡体三维形态;实测剖面显示四方碑滑坡属于古滑坡,且存在拉裂槽现象.将实测剖面获取的滑移面埋深和构建的三维滑床形态进行钻孔标定,可对滑坡体内部结构及物质组成进行“透视”,从而为滑坡形成机制分析提供依据,同时也给其他类似区域地质调查中的滑坡稳定性评价及预测预报工作提供理论指导和技术参考.通过高密度电法揭示三峡库区典型滑坡体三维形态特征的理论方法和技术路线成功引入滑坡形成机制分析,可为研究滑坡形成机制和理论提供新思路,具有推广意义.      

南方复杂地形条件下1∶5万重力调查成果分析——以江西甲路幅为例

文章对江西甲路幅1∶5万重力调查实测数据进行处理与解释,推断并构建了甲路幅断裂构造体系,解释了主要断裂的形态、延伸及性质.结合磁测异常圈定了研究区内的隐伏岩体,并通过2.5 D解释确定了主要岩体的外接触面形态与埋深;通过对区域典型矿床地质、物化探异常特征研究,结合地质、化探资料对该区成矿远景进行圈定与预测.通过研究构造、岩体、成矿三者之间的关系,认为断裂控制岩浆与热液的运移,进而控制隐伏岩体及内生型金属矿床的发育与空间展布.与其他物探方法相比,重力调查在解释断裂构造方面具有自身特色与优势,是配合矿产地质调查查明断裂、隐伏岩体及隐伏矿床的最佳物探方法之一.     

洛阳、新绛、夏县地热田的重磁异常特征

本文利用洛阳、晋南等地重力、地磁及其它地球物理的实测资料,研究分析了该地地热区的重磁异常与深部构造特征,揭示了与地热田密切相关的特殊重磁异常特征.利用我们提供的资料,在新绛县的刘峪村打出了高达61℃的地热井.     

二维离散小波变换在磁测资料处理中的应用

恰功铁矿是近几年新发现的矿山,矿体的形态、大小、走向、位置、产状、边界等几何特征还没有清楚的认识。为了弄清这些问题,笔者通过小波多尺度分析理论模型数据和实测数据进行分解处理,对比了向上延拓和小波多尺度分析方法在磁测资料处理中的应用效果,证明了磁异常小波多尺度分解方法对矿山的深部找矿具有积极的作用。     

A Morphological Visualization Method for Removability Analysis of Blocks in Discontinuous Rock Masses

Block theory has been successfully applied to solve practical problems in rock engineering associated with the stability of discontinuous rock masses. Traditional methods of block theory, which have not proposed detailed schemes for characterizing geometric features of arbitrary blocks with complex geometries, are difficult to simultaneously visualize the locations of blocks. To overcome the shortcomings of these traditional methods, this paper introduces the concept of block morphology to systematically represent the morphological characteristics of blocks. Morphological visualization analysis involves the classification, characterization and visualization of various blocks and the determination of their removability using the stereo-analytical method. The proposed morphological visualization method provides a basis for computer modeling and mechanical calculations of large-scale rock mass systems. Furthermore, examples are presented in this paper to verify the validity and demonstrate the exceptional performance of this method.     

古人类用火研究及其进展

火的使用在人类进化过程中发挥了非常重要的作用。学术界对于人类使用火的历史与过程做了大量的研究,检验古人类遗址区域是否发生过燃烧事件的技术手段也在不断地进步。通过对南非开普敦Wonderwerk洞穴、以色列Qesem洞穴、北京周口店猿人洞以及湖北黄龙洞等地古人类用火相关文献的系统调研和归纳总结,认为探讨一个遗址是否存在古人类主动用火时,首先要获取该遗址的文化考古和地层资料,确定是否曾发生过燃烧事件,然后分析是何物质发生燃烧,以及与人类活动的联系。分析表明,目前还没有任何单一的方法可以确定更新世早期的古人类用火信息,多种方法的结合才可能得到比较准确的结论。选择宏观形态分析初步判断有火活动的区域,利用傅立叶红外光谱(FTIR)、元素碳含量分析等地球化学手段确定火事件发生的确切证据,再利微观形态及微地层分析对完整沉积物进行系统研究以揭示其就地用火的可能性,从而形成古人类用火的完整证据链。由于碳稳定同位素在植被、气候与人类活动相互联系方面的广泛应用,在古人类用火研究引入这一技术手段,可为该领域提供新的研究方法和思路。     

三维高密度电法高分辨数值模拟与分析

随着三维高密度电阻率法在工程中的推广与应用, 提高资料的处理与解译的分辨率的研究显得十分重要。本文基于三维高密度电法的理论, 提出建立不同地电模型、利用有限差分法和最小二乘法进行资料处理。论文进一步对模拟结果进行空间定位分析和形态效应分析, 进而得出异常体的变化规律。模拟与分析表明, 三维高密度电法在探测异常体的空间定位上具备较好的准确度。     

基于分段采样和MCA的地震数据重建

数据重建是地震资料处理中一项重要的前期工作。压缩感知(compress sensing, CS)已经在数据重建领域取得了很好的应用。CS的关键是采样的随机性,随机采样将常规欠采样引起的互相干假频转化为较低能量的不相干噪声。一方面,传统的随机采样方法缺乏对采样点的约束,导致产生过多的噪声干扰,分段随机采样可有效地控制采样点之间的距离。另一方面,单一的数学变换会导致信号的不完全稀疏表达,影响数据重建效果,形态分量分析(morphological component analysis, MCA)将信号分解成几个具有显著特征的成分以逼近数据复杂的内部结构。本文在MCA框架下找到了一个新的字典组合(Shearlet+DCT),并使用块坐标松弛(block coordinate relaxation,BCR)算法得到最优解,从而获得理想重构结果。对实际资料的实验表明,该方法在重建分段随机采样数据时具有较好效果。     

基于响应面法的高堆石坝瞬变-流变参数反演方法

如何准确确定原级配堆石体的力学参数是高堆石坝建设中亟待解决的一个关键问题,参数反演是解决这一问题的可行方法之一,传统的参数反演方法因需要进行大量的有限元正分析,其计算工作量大,反演效率较低。响应面法可以有效克服以上问题,但已有方法仅针对堆石体的瞬变参数,未考虑流变参数,不能满足堆石坝长期变形预测的需要。综合考虑瞬变和流变参数,通过构造更加合理的响应面函数,提出了基于响应面法的高堆石坝瞬变-流变材料参数反演方法,大大提高了反演的效率和精度。以水布垭面板堆石坝为例,采用该方法对坝体瞬变和流变参数进行了反演分析。反演结果表明,计算值与实测值在数值和变化规律上总体符合较好,反演结果合理可靠且更加高效。     

基于有限元强度折减法的边坡动力稳定性可靠性分析

传统有限元强度折减法在边坡稳定性数值分析中取得了一定的成功,但由于未考虑岩土体材料参数的变异性等不确定性因素,尚不能直接应用于边坡稳定性特别是动力稳定性可靠性分析问题。为此提出了基于有限元强度折减法的地震边坡动力稳定性可靠性分析方法。将有限元极限分析法、动力分析法和可靠性分析法三者耦合,分析求解边坡在地震作用下的动力稳定性可靠性问题,并将这一过程在数值计算程序中得以实现。在计算分析过程中,克服了原方法需不断人工试算才能得到边坡安全系数而无法量化处理问题,并对边坡动力失效准则进行了适用于程序化的改进,使其计算过程完全实现自主运行。结合典型算例分析结果表明,该方法显著的特点是能较全面地反映岩土体的动力特性和边坡岩土体材料强度参数的变异性及相关性,所得结果相对更加合理且更符合工程实际。该方法既是对有限元强度折减法的应用范围的有益推广,也为边坡动力稳定性可靠性问题研究提供了一条新的有效途径。     

测井资料评价次生孔隙的方法、原理及实例

结合高邮凹陷地区实际地质情况,在地质、地震及岩芯分析的基础上,对次生孔隙的成因机制从测井角度进行了分析讨论。主要从以下几方面研究1)利用整个井段的声波测井资料可以识别成岩阶段,划分次生孔隙发育的起始层段;2)分析利用声波孔隙度与密度、中子孔隙度差值求取次生孔隙度的适用条件和范围,依条件的不同进行方法的选取;3)利用声波-电阻率幅度差法量化烃源岩中有机质含量,分析有机质经过热解后产生的有机酸对砂体产生的溶蚀作用,判断由此导致的次生孔隙发育请况;4)利用声波时差辨识异常高压层段,分析次生孔隙的发育和保存。以上方法经过实例验证,效果明显。     

边坡岩体块体稳定性分析系统的开发与研究

提出了复杂形态块体几何建模的切割法, 在此基础上, 对石根华等人提出的块体理论作了改进和完善。并基于Windows操作平台, 开发了一套实用方便、实用的边坡岩体块体稳定性分析系统。经大量的实例 (例如三峡工程船闸高边坡 )检验结果表明, 该系统可以作为对边坡中复杂形状块体稳定性进行现场快速评价的实用工具。     

滨海湿地物联网观测数据预处理方法

连续在线滨海湿地生态物联网观测系统,因传感器技术局限及环境干扰会产生异常观测数据,影响数据使用,有效的数据预处理极为重要。以上海崇明东滩国际重要湿地生态观测数据为研究对象,将异常数据分为数值异常、波动异常与异常事件3种类型,基于回归残差概率分布异常检测算法,使用查找表和多指标时间序列模型,综合多环境要素相互关系,构建针对滨海湿地生态观测的数据预处理方法。相比传统方法,该方法在保证异常数据检测精度的同时,更好地区分了异常事件与传感器异常,减少误判。通过分析9个指标5万余条数据,以10^-8~10^-20的阈值分别检测出0.18%~8.12%的数值异常和波动异常,以及2次异常事件。分析数据预处理结果,传感器的观测原理、观测季节等因素会影响传感器的稳定性,人类活动是造成观测区异常事件发生的主要因素。     

岩体质量分级的风险分析方法

提出了基于RMR岩体质量分级系统的岩体质量研究风险分析方法。该方法分析步骤如下 :(1)通过岩芯样品的现场观测和实验室试验获得分类所需的变量 ;(2 )统计分析拟合得出各变量的分布函数及参数 ;(3)运用Monte Carlo模拟方法获得 2万个RMR值 ,并将结果绘成岩体质量描述图 ;(4)利用以上结果作出岩体质量风险分析评价。该方法用于润扬长江公路大桥岩体质量评价研究获得良好效果