头寨滑坡地下水化学特征及其反映的水-岩(土)相互作用

文章以头寨滑坡为对象,分析滑坡岩土体的矿物组成和组构等特征,研究表明造成滑体玄武岩岩体性质劣化的风化过程是一种物理-化学耦合的水-岩(土)相互作用过程,在多尺度(微观、细观、宏观)岩(土)体的"石夹土"结构中得到体现,水岩作用产物主要有绿泥石、伊利石和蒙脱石等黏土矿物。采集滑坡体剪出口处的地下水样测试水化学组成,选取前四个主因子P_1、P_2、P_3和P_4(分别占总方差的39.9%,21.9%,16.7%和13.5%)分析地下水的水化学特征。主因子P_1主要反映玄武岩原生矿物的溶蚀作用对地下水化学成分的控制作用,主因子P_2反映岩(土)体孔隙中有柱状硫酸钙矿物的结晶析出,主因子P_3反映岩(土)体同地下水之间存在阳离子交换,主因子P_4反映岩(土)体水岩作用产物——Si O2矿物在地下水中溶解性与水溶液中CO_2含量的关系。地下水主成分分析的结果能反映出滑坡地下水与岩土体的相互作用的主要过程。     

贵州省鸡场滑坡地下水化学特征反映的水-岩（土）作用

滑坡体水-岩(土)作用是一种复杂的物理化学综合作用,影响坡体的稳定性,但关于目前水-岩(土)相互作用对地质灾害发生方面的影响研究仍较为薄弱。以贵州省鸡场滑坡为研究对象,分析滑坡区岩土体矿物组成和化学成分特征,结合区域内基岩裂隙水、大气降水的成分变化,利用主成分分析方法,研究鸡场滑坡水-岩(土)作用过程,并分析水岩演化作用对滑坡稳定性的影响。结果表明：(1)滑体内玄武岩的风化过程是一种机械破碎-矿物蚀变耦合的水-岩相互作用,发生在“微观-细观-宏观”3种尺度上;(2)选取前3个因子Z₁、Z₂、Z₃(分别占总方差的49.365%、27.135%、15.092%)分析地下水的化学特征,主因子Z₁反映了玄武岩原生矿物的溶蚀作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z₂反映了地下水的蒸发作用与SiO₂溶解度随pH变化的矿物沉淀作用,主因子Z₃反映了地下水与岩(土)体间存在离子交换作用且主参与离子为Mg²⁺和K⁺     

西秦岭常家山地区水系沉积物地球化学特征及其地质意义

西秦岭成矿带北亚带是重要的多金属成矿单元。为缩小找矿靶区,在常家山地区开展了1:2.5万水系沉积物测量工作,对采集到的1 141件样品中的Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo 10种元素进行核密度估算等数理统计分析,结果显示它们的浓度高于全国水系和区域水系沉积物的平均值,表明研究区成矿潜力大。通过因子分析得到F1(Bi、Cu、Zn)、F2(Au、As、Sb)、F3(Ag、Pb)、F4(W、Mo)4个主因子。使用浓度-面积(C-A)分形模型得到各元素和因子的异常阈值,并利用克里金插值法得到相应的地球化学空间分布图;结合区域控矿因素和异常分布特征圈定出Hz1、Hz2、Hz3 3处综合异常,前缘晕、近矿晕和尾晕显示出自西北向东南分布的趋势。水系沉积物地球化学异常分析结果表明,区内构造控矿特征明显,北西方向的礼县—闾井断裂是常家山地区有利的找矿部位。     

新疆水资源承载力及用水效率评价分析

选取水资源承载力的10个相关指标,根据新疆2002-2016年的相关指标数据,运用主成分分析法,选出影响水资源承载力变化的3个主成分,计算得到2002-2016年新疆水资源承载力的综合得分。结果表明:新疆水资源承载力水平呈上升趋势,水资源承载力因子是人口与社会经济发展因素、水资源禀赋因子、人口用水水平因子,人口与社会经济发展对水资源承载影响最大,提高各行业用水效率可有效缓解新疆水资源承载力压力。     

甘肃合作早子沟金矿原生叠加晕特征及深部预测

早子沟金矿位于西秦岭西段,大地构造位置为西秦岭褶皱带北部断褶带与中部裂陷槽之间的过渡部位,位于合作—岷县区域断裂带上。对矿区原生晕样品元素分析得到的数据进行R型聚类谱系分析、因子分析及元素分带指数计算。聚类谱系分析反映出矿化元素Au、Sb与前缘晕元素As、Hg关系密切;因子分析显示第一主因子与第四主因子具有正相关关系,而与二、三主因子无相关性,说明四个因子代表了三个不同的成矿阶段;依据元素分带指数计算建立的矿区原生叠加晕轴向(垂直)分带序列为As-Au-Sb-Hg-Ag-W-Co-Pb-Zn-Bi-Cu。对矿区原生晕找矿地球化学信息进行了提取,并对矿区深部第二富集带靶区及资源量进行了预测,预测资源量5 t,表明矿区深部扩大资源量的潜力巨大。     

基于主成分分析和因子分析的宁夏水资源承载力研究

为了探求宁夏水资源承载力状况,利用主成分分析法和因子分析法,在分析宁夏2004~2014年水资源承载力状况的基础上,对宁夏5市2013年水资源承载力分水资源支持力、社会经济技术水平和社会生活水平3个方面进行综合考虑,得到宁夏5市的水资源利用状况指数和分级标准。具体得到以下几个结论:(1)2004~2014年间,宁夏水资源承载力仅在2005~2006年有所波动,其余年份两种方法结果一致,11年间保持稳定上升;(2)对于宁夏5市2013年水资源承载力状况,主成分分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、石嘴山市、固原市和中卫市,因子分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、固原市、石嘴山市和中卫市;(3)建立宁夏5市水资源承载力状况分级阈值,主成分分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,石嘴山市的水资源利用状况中等,固原市和中卫市的水资源利用状况低;因子分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,其余3市水资源利用状况都较低。     

淮北平原东部孔隙潜水水质参数因子分析探讨

利用因子分析方法,对淮北平原东部的蚌埠市、亳州市、阜阳市、淮北市和宿州市浅层潜水水质为研究对象,对其实测的11个环境要素——K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-、SO4^2-、Cl^-、NO3^-（以N计）、总硬度、溶解性总固体、游离二氧化碳进行因子分析。结果表明,该地区实测的11个环境要素可提取3个主因子,第一主因子包括NO3^-（以N计）、Ca^2＋、Cl^-、Mg^2＋、K^＋、SO4^2-,共6个环境要素,主要反应了与水的硬度相关的几个参数以及Ca^2＋、Mg^2＋和K^＋的主要存在形式;第二主成份包括Na^＋和SO4^2-,反应了该地区钠盐的主要存在形式;第三主成份包括游离二氧化碳和HCO3^-两个要素。     

老挝桑怒地区硒山土壤化探数据处理及成矿预测

利用SPSS多元统计分析软件对硒山1∶10 000土壤地球化学测量成果进行统计分析,R型聚类分析结果表明,本区以Au、Ag、Sb、As、Cu、Pb、Zn异常为主,其中Au、Sb、Ag、As异常相关性最好,显示出中温金多金属硫化物矿床的特征。通过R型因子分析提取了5个代表性因子(F1~F5),F1;F2、F3;F4;F5分别代表主成矿元素、尾晕元素、中、下部元素和头晕元素组合,相应的因子得分表明其在空间中的矿化强度。将各因子得分绘制成等值线图,结合本区地质构造特征,利用多因子叠加法在本区共圈定了两个主要成矿远景区(Ⅰ、Ⅱ),可作为下一步找矿工作的重点。     

广西融水374矿床外围地电提取测量法找矿预测

开展矿区外围找矿工作是矿山增储、缓解资源危机的有效手段。为了查明广西融水374铀矿床外围铀矿并圈定成矿预测靶区,本研究利用地电提取测量法进行探索。在含矿剖面开展找矿可行性试验,结果表明在已知矿体正上方能获得清晰的主成矿元素异常,示矿效果显著,说明利用该方法在研究区进行找矿是可行和有效的。通过对13种地电提取元素进行因子分析和聚类分析,获得F1(Pb-Zn-Ce-Eu-La-Nd-Yb)、F2(U-Th-As)、F3(Sb-W)、F4(Mo)4种元素组合因子并确定F2因子为研究区主成矿因子,F1因子为伴生因子。绘制F1和F2因子得分异常图,对元素组合异常的分布进行分析,发现w(U)/w(Th)>1/3的异常区域对寻找铀矿具有重要参考价值。根据单元素因子、F1因子、F2因子以及w(U)/w(Th)值异常特征,结合研究区地质背景,共圈定两处靶区,其中Ⅱ号靶区成矿前景更大,是进一步寻找隐伏铀矿的有利地区。     

基于因子分析的LM-BP网络的盾构施工地表沉降预测

盾构施工引起的地表沉降量的预测与评价具有很强的随机性和不确定性,用常规的数学模型难以准确表达。本文采用因子分析法对影响盾构施工引起地表沉降的9个因素进行了主因子的提取,得到4个主因子。以此数据集对BP神经网络进行训练,并用Levenberg-Marquardt(LM)算法对BP神经网络进行了优化,建立了基于因子分析的LM-BP神经网络预测模型。结合工程实例将预测结果与LM-BP神经网络模型的预测结果进行比较分析,表明本预测模型具有较高的准确性,符合实际工程的需要。     

石家庄市大气PM1、PM2.5和PM10中重金属元素分布特征及来源的对比研究

为了解元素(尤其是重金属元素)在不同粒径大气颗粒物中的分布规律、污染特征及来源,于2016年在石家庄市采集PM1、PM2.5和PM10样品。利用等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Sb、Hg、Pb和Cd共13种元素的质量浓度,采用富集因子(EF)法分析各种元素在PM1、PM2.5和PM10中的分布特征,并通过主成分分析法讨论了这些元素的主要来源。富集因子分析显示出Al、Fe、Ti、Mn受人为因素影响较少(EF<10),其他元素则出现显著至极强的人为影响,尤其是Cd元素(EF>103),并发现颗粒物粒径较小时,富集因子较大,即人为因素影响更重。主成分分析表明：PM1中元素有工业冶炼及燃煤活动、机动车燃油排放、生活燃煤3个来源,PM2.5中元素有地壳源、电厂及居民生活燃煤、金属冶炼等工业活动、机动车尾气4个来源,PM10中元素有化石燃料燃烧和地壳源、与机动车相关的道路扬尘及工业尘、垃圾焚烧及机动车排放与磨损、燃煤活动4个来源。     

高寒草甸土壤水分的影响因子及其空间变异研究

以黄河源区典型高寒草甸草地类型为对象,运用旋转主成分分析法对影响高寒草甸土壤水分的植被盖度、群落高度、土层根系深度、草地类型等9个环境因子进行了分析,将这些环境因子分为4个主成分因子依次为:立地与草地类型因子、植被因子、坡向风速因子和地形因子.同时,采用统计方法对于不同深度土壤水分进行了统计分析,揭示了土壤水分在整个土壤剖面上的空间变异可划分为:速变层(0~30 cm)、活跃层(40 cm)、次活跃层(50 cm)和相对稳定层(60 cm).     

基于GIS的中国西南地区覆冰气象条件评估

采用中国西南地区(95°~110° E、 25°~35° N) 96个常规气象观测站1961年1月1日至2009年12月31日逐日气象要素资料提取覆冰相关要素, 利用1 km×1 km DEM资料通过GIS技术建立经度、 纬度、 海拔高度3个宏观地形因子以及坡度、 坡向和开放度3个微观地形因子的数据库, 通过三维二次趋势面的逐步回归方法, 在ArcMap/Info中进行与覆冰有关的气象要素栅格空间化, 在此基础上按照轻、 中、 重三个级别建立了各级覆冰模型并划分了覆冰风险分布. 结果表明: 满足覆冰条件日数序列在2000年以来呈显著上升趋势, 覆冰灾害发生的可能性增大. 一般来说, 宏观地形因子对气象要素的分布影响较大, 相对湿度模型和日照时数模型通过微观地形因子订正后, 精度有所提高. 通过模型得到的西南地区覆冰风险分布图能够较为精确的模拟出西南地区覆冰的风险分布, 与实际情况相符.     

因子分析法在确定大孙庄地区裂隙岩溶水化学成分形成机制中的应用

根据大孙庄地区2015年旱季的裂隙岩溶水水化学分析结果,确定了水化学成分指标间的相关关系,采用因子分析法探讨了区内裂隙岩溶水形成的影响因子及程度,结果表明:水化学成分变动范围较大,具有明显的空间变异性;水化学成分形成主要受三个主要因子影响控制:主因子1代表人类活动,主因子2代表水-岩作用的影响,主因子3反映土壤等自然因素,三个主要因子能够解释地下水水质形成的81.221%,将因子分析法的分析结果与水文地质作用相结合分析了水化学成分形成机制,证实利用因子分析法研究地下水水化学成分形成机制是一种可靠、有效的方法,具有简单易行、可操作性强、结果直观准确等优点。     

元谋干热气候资源特征分析

元谋是云南省金沙江流域区典型的干热河谷盆地。为客观评价元谋干热气候资源和气候特征,选取云南省125个县市的气温、降水、日照、相对湿度进行气象因子的主成分分析,选取元谋县近54年来几个特殊影响时段的气温和降水数据进行气候倾向分析和小波周期分析。结果表明,元谋是云南省的高热量和强光日照区、最干燥区和光热资源高效利用区。热量因子主成分得分在滇中河谷盆地中北部最高,光日照因子主成分得分居云南省最高,干湿因子主成分得分在云南省最低;年降水量趋势变化不明显(-0.64mm/a),2001年后年降水量变化趋势明显,变化周期依次为26a、16a、2～4a;长夏季平均气温有-0.009℃/a的较明显趋势变化,2009年由明显下降变为明显上升,变化周期依次为25a、17a、4～6a;最冷时段平均最低气温有-0.036℃/a的明显趋势变化,变化周期依次为19a、4～6a;11～2月时段平均气温变化周期依次为8a、3a。     

岩石非线性黏弹性蠕变特性的时温等效效应

岩石的时温等效效应是指岩石在低温、长时间尺度下与在高温、短时间尺度下的流变力学特性等效的效应。利用岩石的时温等效效应,可以通过提高试验温度方法得到岩石在相对低温下的长期流变力学特性。为研究岩石在非线性黏弹性条件下的时温等效效应,基于Schapery单积分型的非线性本构方程,得到了岩石非线性黏弹性蠕变力学特性时温等效效应的数学表示。根据不同应力及温度下花岗岩的蠕变试验结果,设定20 ℃为参考温度,考虑温度改变对岩石瞬时蠕变柔量的影响,得到了垂直移位因子随温度的变化规律及修正后的蠕变柔量的时间对数曲线;对修正后的曲线进行水平移位使得相邻温度曲线之间相交于一点,得到不同应力下蠕变柔量的主曲线及水平移位因子的变化规律;主曲线中相邻温度曲线之间的一致性较好,进一步验证了花岗岩时温等效效应的存在性。通过对不同应力下的垂直移位因子和水平移位因子的变化规律分析,发现应力为40～60 MPa之间的非线性并不明显,但到87 MPa,非线性特性明显增强。     

基于畸变3个因子的MT畸变曲线改正方法与应用

大地电磁测深(MT)曲线畸变是一个普遍存在的现象.文章在总结前人研究的基础上,采用只求取畸变3个因子的方法,就可得到区域阻抗;避免了GB分解方法的一些问题:1)求解参数多;2)需要对求解参数作限制;3)观测误差影响反演结果;4)在有些情况下,不易求解;5)损失三维电性信息.经实测数据的计算,该方法被证实是有效的.     

云南个旧多金属矿石门坎—保和地区Sn、Sb元素的成矿信息识别与提取

石门坎—保和地区位于云南个旧多金属成矿区西南部,成矿背景复杂,成矿作用具有多期性和多样性。利用研究区1∶1万土壤化探数据,采用泛克里格法和因子分析相结合的方法,提取不同层次的成矿异常信息。结果表明:主因子F_3包含Mo-Au-Sb等元素,反映成矿过程中的岩体和热液相关信息;主因子F_4包含Sn-Bi-W元素,指示中低温热液矿化环境; Sb沿杨家田断裂呈串珠状分布,反映了由北东向构造控制的空间变化特征,与已知矿点对应良好; Sn元素异常在研究区北部呈双峰状环形分布,推测受隐伏岩体或者断层控制。根据元素组合异常F_3和F_4的分布规律,结合地质资料圈定出2个找矿靶区,为进一步找矿工作提供了方向。     

舟曲三眼峪泥石流风险评价

以往的泥石流风险评价仅局限于某个单一时点的风险分析,而对泥石流发生前后和治理前后的评价因子变化情况以及由此带来的风险变化则缺少分析和研究。选择舟曲三眼峪泥石流作为研究对象,采用单沟泥石流风险度评价模型,利用现场调查、工程勘查、工程设计等资料,分析“8．8”前、现状情况下和治理后3个不同时点的评价因子变化情况,得到各自的危险度和易损度评价参数;分别对这3个时点的泥石流风险度做了计算,得到各自风险度的大小;最后对评价结果做了讨论,分析了不同时点风险度发生变化的具体原因。     

5.12汶川地震崩塌滑坡分布特征及影响因子评价——以都江堰至汶川公路沿线为例

以都江堰至汶川公路沿线为研究对象,利用遥感影像解译和野外调查数据,探讨了都汶公路沿线地震崩塌滑坡分布规律,并利用主成分分析,确定了影响地震崩塌滑坡的关键影响因子.结果表明:①地震崩塌滑坡主要分布在坡度为30～65°的坡体上,其崩塌滑坡面积占总面积的82.79%;坡向为东、东南和南坡3个坡向, 其崩塌滑坡面积占总面积的51.32%;其分布的坡面粗糙度多为Ⅰ~Ⅳ级,其崩塌滑坡面积占总面积的84.45%;集中在距主断层距离5～20 km范围内,其崩塌滑坡面积占总面积的56.15%;土地利用类型主要为有林地、灌木林地和疏林地,尤其是灌木林地,三者的崩塌滑坡面积占总面积的89.93%;地层岩性主要为第1、2、3和20类地层岩性组合,其崩塌滑坡面积占总面积的41.34%.②根据主成分分析,坡度和坡面粗糙度对地震崩塌滑坡的贡献最大,是影响地震崩塌滑坡的关键因子,其次是距主断层距离和土地利用,坡向和地层岩性对地震崩塌滑坡的贡献程度较小.