重力界面反演改进算法的比较与应用

为得到更接近地下真实分布的反演界面,笔者比较分析Parker-Oldenburg反演和改进迭代反演,发现改进迭代反演方法不仅可以避免计算放大项,而且能够得到更好结果。通过理论模型,对经典Parker-Oldenburg方法和改进迭代反演方法的计算速度、迭代收敛性和结果精确性进行比较,结果表明改进迭代反演方法在保证计算速度和迭代收敛的情况下,能获得更精确的地下界面结构。通过实际数据验证了改进迭代反演的有效性和实用性。     

内蒙古河套平原浅层高铁高氟地下水分布与成因

为了查明内蒙古河套平原高铁高氟地下水的分布与形成原因,通过实地调查、监测、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了地下水中铁、氟的分布、地球化学特征及其来源。结果表明:高铁水主要分布在平原中部的冲湖积平原,地势低洼和地下水的排泄地带含量最高;高氟水主要以条带状分布在山前的冲洪积扇地带;在调查研究区12510.83 km2的范围内,深度在10~40 m的浅层地下水中,分布有高铁水9310.66 km2,高氟水2308.35 km2,分别占调查研究区总面积的74.40%和18.45%;研究认为,河套平原高铁高氟地下水的形成主要是由自然地质环境所致,是不同地质环境条件下环境水文地球化学作用的结果;地下水中的铁主要来源于由黄河携带来的大量的第四系沉积物,而溶出的主要原因是地下氧化还原条件的变化;地下水中的氟主要来源于平原周边的山区,气候、地质构造、水文地质和水化学条件是氟富集的主要因素;研究表明河套平原高铁水与高氟水不存在正相关关系。     

外生稀土矿床的分布、类型和成因概述

稀土是当今危机资源,勘探和研究稀土矿床是世界热点。外生矿床是重要的稀土来源之一。本文综述了残-坡积、(河流)冲积和海滨砂矿,碳酸盐岩风化壳型,花岗岩风化壳型等稀土矿床地质特征和成因认识。风化壳型稀土矿床是由富稀土的原岩经过地表机械和化学风化作用形成,母岩稀土的最初富集是形成风化壳型稀土矿床的前提,风化壳继承了母岩的稀土特征。目前世界对重稀土的需求最为突出,中国南岭花岗岩风化壳型重稀土矿床为世界之最。风化是后期稀土提炼富集过程,成矿关键在于花岗岩岩浆阶段重稀土矿物的形成。然而,何种因素形成南岭地区具有稀土成矿潜力的花岗岩,富稀土花岗岩表现出的轻重稀土分异是由于源区性质的差异还是源于岩浆演化过程中的分异作用,以及重稀土矿物的形成机制仍有待于研究。     

不同开采条件下采空区地表变形机理的数值模拟研究

通过建立数值模型,模拟不同采深、采宽、采厚及不同开采倾角下采空区地表的变形,通过数值模拟及计算得出各开采条件下地表的下沉曲线及水平移动曲线,进而分析地表变形规律及变形机理,为研究开采引起的地表变形提供一种便捷的方法。     

汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

桂东鹰扬关群火山岩时代和构造环境的重新厘定:对钦杭结合带西南段构造格局的制约

鹰扬关群在湘—粤—桂三省交界地区广泛发育,为一套以绿片岩相变质的细碧岩、(石英)角斑岩及相关的火山碎屑岩为主,含有细碎屑岩和碳酸盐岩组合。该群的成岩背景过去一直认为是Rodinia超大陆裂解背景下的大陆裂谷环境,时代归属为新元古代。岩石学、地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,鹰扬关群火山岩主要属于基性-中性火山(碎屑)岩类,在岩石化学成分上表现为明显富集大离子亲石元素(LILE,包括U、Th、Ba、K和Rb等)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素相对亏损,反映其具有俯冲-消减作用形成的岛弧-弧后盆地型火山岩地球化学特征;获得鹰扬关群中变角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(415.1±2.1)Ma(n=13,MSWD=1.8),表明其为加里东期海相火山喷发的产物。结合云开地块北缘存在有早古生代MORB型和岛弧型变质基性火山岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦—杭结合带)西南段有早古生代的古洋盆,鹰扬关群岛弧-弧后盆地型火山岩可能是钦—杭结合带南西段早古生代洋陆俯冲-消减过程的地质记录,钦—杭结合带西南段加里东期的构造格局是俯冲增生造山带而不是陆内造山带。     

长岭凹陷北葡萄花油层沉积特征及地质意义

长岭凹陷北部是松辽盆地姚家组沉积期沉降中心,长期的油气勘探一直认为其为松辽盆地的深湖发育区,通过对长岭凹陷北部钻井、测井、岩心、古生物等研究认为该区域发育了受北部物源控制的三角洲前缘亚相的水下分支河道和叠置席状砂微相。在详细研究长岭凹陷北部葡萄花油层的沉积特征后,总结了各砂组沉积微相平面展布,要向上具有水退序列→水进序列的沉积演化特征,葡萄花油层中部为最大水退期,进一步发现,分布在新立地区、新民地区的叠置席状砂体展布规模大,具有巨大的勘探前景。     

柴北缘尕秀雅平东和红柳沟北镁铁-超镁铁质岩体锆石U-Pb年龄及其找矿意义

位于柴达木地块北缘构造带内欧龙布鲁克微陆块东缘的2个镁铁-超镁铁质岩体——含Cu-Ni的尕秀雅平东岩体和含Ti-Fe的红柳沟北岩体,前者的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为408.0±1.5Ma,属早泥盆世;后者的SHRIMP锆石U-Pb年龄为418.3±2.8Ma,属晚志留世。区域地质资料研究表明,东昆仑地区、柴北缘在晚志留世—晚泥盆世处于后造山伸展阶段,尕秀雅平东岩体和红柳沟北岩体正是拉张环境下幔源岩浆活动的产物。在东昆仑地区、柴北缘发现的铜镍矿床和铜镍矿点(除夏日哈木有争议外)基本都形成于晚志留世—晚泥盆世。结合区域成矿年代学研究,认为晚志留世—晚泥盆世期间,东昆仑造山带和祁连造山带之间的柴达木地块、欧龙布鲁克微陆块,以及位于这两大造山带内部的微型古陆块区,是形成岩浆铜镍硫化物矿床和钛铁氧化物矿床的有利环境。     

Landsat 8数据地表温度反演算法对比

随着卫星遥感技术的发展,利用遥感反演地表温度的方法不断出现,如劈窗法、双角度法和单通道算法等。Landsat系列卫星的遥感数据是地表温度反演的重要数据之一。本文选择无锡周边区域为研究区,利用Landsat 8卫星遥感数据,对两种劈窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法)和两种单窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法和覃志豪单窗算法)的地表温度反演精度进行了对比和敏感性分析。采用太湖16个浮标站的实测数据来验证了4种算法的反演精度。结果表明:两种劈窗算法的精度较高且较为接近,误差为0.7 K左右;覃志豪单窗算法和Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法精度较低,误差分别为1.3 K和1.4 K左右。Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法对参数的敏感性最低,Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法次之,覃志豪单窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法敏感性相对最高。其中Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法只适用于一定的水汽含量范围,有一定的局限性。     

一种机载激光雷达道路点云的半自动提取方法

针对直接从LiDAR点云数据中提取道路信息比较困难的问题,文章提出了一种基于点云分割和区域生长的机载LiDAR数据道路点云提取方法:采用曲面生长法对点云进行分割,直接得到包含道路信息的曲面点集合;应用LiDAR数据的回波强度对分割结果中的道路进行强度标定,并采用区域增长的思想实现了道路的精细提取。实验表明,该方法能够高效、准确地提取道路点云,在路桥建模方面有较强的使用价值。