论地理国情监测的技术支撑

针对地理国情监测中大幅面多时相遥感影像变化检测的需求,提出了一种基于卡方变换和样本选择的面向对象遥感影像变化检测方法。首先对多时相遥感影像进行多尺度分割获取像斑;然后,提取像斑的多维特征,采用基于卡方变换的特征融合方法计算像斑的加权差异度;最后,自适应选择训练样本,通过基于最大期望算法的贝叶斯阈值确定方法获取变化阈值,并对加权差异影像进行二值分割获取变化检测结果。以武汉市东湖高新技术开发区为例,利用多时相高分辨率遥感影像进行土地覆盖变化检测。试验结果表明,该方法可以克服全样本变化向量分析法及全样本卡方变换检测法难以满足阈值确定条件的不足,获得更准确的变化阈值,保证变化检测正确率高而又有效地降低漏检率,从而获得更好的变化检测结果,在地理国情监测中具有一定的应用价值。     

海底沉积物工程力学性质原位测量方法

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

渤海湾盆地惠民凹陷滚动背斜与顶部垮塌断层形成的构造物理模拟

伸展盆地中发育的复杂断裂体系的结构样式、形成过程及成因机制一直是含油气盆地分析中的难点。利用构造物理模拟方法,研究了渤海湾盆地惠民凹陷典型剖面中滚动背斜与顶部垮塌断层的发育过程与形成机制。通过设计2组对照实验（E1和E2）,分别研究了惠民凹陷中拆离断层和内部洼陷断裂对上盘褶皱和断裂结构影响和控制机制。其中,E1为预设断层模型,主要模拟弯曲的宁南拆离断层;E2实验采用双底板相对伸展模型和预设正断层模型相结合的方案,主要考虑了伸展盆地中后期次级洼陷的活动。构造物理模拟E1实验再现了渤海湾盆地惠民凹陷滚动背斜与顶部垮塌断层的形成过程,表明宁南断层实际控制了上盘一级褶皱的形态和次级断裂体系的发育。顶部垮塌断层体系由顺向和反向正断层构成,总体为不对称的结构特征,新发育的共轭断层具有同期的活动性,随后呈现侧向迁移的规律。断层位移量演化统计表明,实验存在同时活动、呈共轭关系的2组破裂面,与伸展楔体预测的2组库伦破裂一致,反映其处于或接近临界楔体状态。另一组实验显示,临邑和夏口断层的发育切割了早期形成的顶部垮塌断层,临南洼陷开始形成并不断加宽,最终形成的样式与现今构造剖面一致。本次研究对其他类似的伸展断层相关褶皱中的滚动背斜及其相关垮塌断裂发育机制具有一定的启示意义。     

成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循, 已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志"三位一体"找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点: 开展预研究提出找矿思路, 研究典型矿床确定主攻矿床类型; 研究成矿地质体确定找矿方向, 研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置, 研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据, 构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心; 综合地质、物探、化探方法, 预测深部矿体空间位置; 探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范, 为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。     

西准噶尔谢米斯台山中段晚石炭世A型花岗岩地球化学特征及岩石成因

西准噶尔谢米斯台山中段发育大量晚石炭世A型花岗岩, 岩性主要为石英正长岩-正长花岗岩-正长花岗斑岩-二长花岗岩。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年, 获得正长花岗斑岩、石英正长岩、正长花岗岩和二长花岗岩年龄加权平均值分别为301.7±2.5 Ma、302.1±3.6 Ma、301.6±3.1 Ma和305.3±2.5 Ma。岩石属高钾钙碱性和钾玄岩系列, 具有高硅、富碱、过铝质、贫钙、低镁、高TFeO/MgO值(>3.45)等特征, 同时岩石相对富集轻稀土元素(Eu除外)和大离子亲石元素(Rb、K), 相对亏损Ba、Nb、Ta元素, 强烈亏损Sr、P、Ti元素, 与典型铝质A型花岗岩特征一致。岩石εHf(t)均为正值(8.93~14.82, 平均12.64), 二阶段模式年龄(正长花岗岩平均452.01 Ma、二长花岗岩平均565.17 Ma)与形成年龄相近。认为该地区A型花岗岩形成于后碰撞伸展背景, 由于软流圈上涌, 诱发了俯冲流体交代过的下地壳发生部分熔融, 岩浆演化过程中经历了斜长石、辉石、磷灰石、榍石等矿物的结晶分异, 并在岩浆活动初期具有火山弧印迹(A2型), 随着板内进一步伸展, 出现了板内裂谷特征(A1型), 为区域地质演化提供了新的依据。     

基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题,短临地震预报是地震预报的难点,有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题,研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪,成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程,初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制,可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时−空−强”的准确预报,提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设,进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律,建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径,渴望破解强震短临预报的世界难题。     

考虑含砂量影响的砂-黏混合土应力-应变关系特性研究

将砂与黏土按不同比例干重量均匀混合制成砂-黏混合土,进行不排水三轴剪切试验,研究了含砂量和试验围压对混合土初始切线模量和应力-应变关系的影响,并对其作用机理进行了分析。研究结果表明:含砂量小于50%时,可以认为混合土初始切线模量与含砂量无关。含砂量大于50%小于80%时,初始切线模量随含砂量增加呈线性趋势增长。通过把含砂量参数引入到初始切线模量中对Duncan-Chang模型进行修正,使修正后的模型能够描述含砂量小于80%时混合土的应力-应变关系。当含砂量超过80%,混合土呈应变软化型,随含砂量的增加,初始切线模量逐渐保持稳定,应力-应变曲线峰值应变左移,可应用软化模型对其应力-应变关系进行描述。围压对混合土应力-应变关系有很大影响,在双对数坐标中,随试验围压的增大,初始切线模量呈线性趋势增长。     

重庆洪官渡铝土矿床镓元素地球化学特征及其成矿环境探讨

重庆洪官渡铝土矿床伴生Ga含量普遍超过了工业综合利用指标。Ga与Cr、TiO₂呈强正相关,与V呈中等程度的正相关,与Al₂O₃、Fe₂O₃不相关。根据Sr/Ba、u/Th、Ga/Al等地球化学指标值特征,判断该铝土矿床的含矿岩系属海陆交互沉积,但以陆相沉积为主;同时,洪官渡铝土矿床是在以淡水作用为主的弱酸性氧化环境的中形成。     

澳大利亚伊尔岗克拉通科马提岩型镍矿成矿作用及找矿方法

澳大利亚西部伊尔岗克拉通卡尔古利地体是世界上太古宙与科马提岩有关的硫化物镍矿床最为集中的地区。该区科马提岩型硫化镍矿床主要有两大类型：①由高品位的块状、海面陨铁状和网状矿石组成,赋存于科马提岩熔岩流(主要为火山橄榄岩)底部,以卡姆巴尔达矿床为代表;②以低品位的浸染状镍硫化物矿石为主,赋存于厚层纯橄榄岩的中部,以芒特基斯为代表。与镍成矿有关的科马提岩形成于晚太古代(2.70Ga),具铝不亏损(Al2O3/TiO2=15~25)地球化学特征,一般形成于具含硫围岩的动态高岩浆流环境。伊尔岗克拉通科马提岩型镍硫化物矿床形成于经历岩浆作用（结晶、分异和浓集）和地壳硫混染作用的硫不饱和镁铁质—超镁铁质岩浆的熔岩通道或管道中。在矿床成因讨论的基础上,提出该类型矿床的找矿标志和勘查方法。     

大洋洲地区矿产地数据库建设

依据数据库建库标准、建库流程、数据质量控制措施等方法和流程,构建了大洋洲地区铁、锰、铜、铝、金、镍、铀、稀土元素矿产地数据库。通过对矿产地数据特征与地学多源信息的综合分析,总结区域成矿规律,提供了矿产资源预测的基础数据。形成的数据库管理系统对资料管理、查询、利用更方便,表达更直观,分析和总结更有效。