钻孔测温在研究矿区岩溶水中的初步应用

钻孔测温不仅是地热研究的主要手段,而且在地质、水文地质、地球物理、地球化学、火山学、地震学、永久冻土学等方面也均有科学和实践意义。本文仅就钻孔测温资料在研究某些矿区岩溶水方面的应用介绍一些情况,並提出笔者的粗浅看法。      

美国得克萨斯大学生物工程学家吴新一博士来兰讲学

美国得克萨斯(Texas)大学生物工程高级研究科学家吴新一博士,应科学院兰州沙漠所、甘肃省草原生态所、兰州大学生物系的联合邀请,于1982年7月16日-25日分别在兰州大学和兰州沙漠所讲学。吴博士原系物理学家和数学家,后从事生物学的研究,专长于数学模型。     

基于差分回归模型和可迁移长短期记忆网络集成的三沙湾水温预测

水温预测是保障近海渔业生产和环境安全的关键技术。现有的数值模型开发成本大,业务化应用不足。本文提出了一种集成差分回归（Differential Regression, DR）和可迁移长短期记忆网络（Transferable Long Short-Term Memory, TLSTM）的水温预测方法。以厦门湾（源域,数据多）和三沙湾（目标域,数据少）水温为研究对象,根据三沙湾在线监测水温和预报气温数据建立了DR模型,根据厦门湾长时间监测水温数据建立了TLSTM模型,采用变权算法将纯差分回归模型、混差分回归模型和TLSTM模型集成为三沙湾DR-TLSTM模型,对模型性能进行了评估,并与仅根据三沙湾少量监测数据建立的LSTM模型效果进行了对比。结果表明：（1） TLSTM模型的预测精度优于基于目标域少量数据建立的LSTM模型;（2） DR-TLSTM集成模型具有较高的预测精度,未来1～7 d预测的均方根误差为0.13～0.77℃,未来1～3 d预测的均方根误差小于0.4℃;（3） DR-TLSTM集成模型可有效预测水温骤升或骤降趋势,对水温突变点的预测均方根误差为0.29～1.09℃。基于本...     

南海北部涠洲岛海域Merulinidae珊瑚文石骨骼和海水间微量元素分配系数：来自珊瑚种属和瑞利分馏的影响

微量元素在珊瑚文石骨骼和海水间的分配过程是控制海水中微量元素进入珊瑚骨骼的关键环节,表征该分配过程的分配系数(K_D)常用于时间序列上的海水微量元素含量重建。由于缺乏珊瑚和海水的原位研究,我们对珊瑚文石骨骼与海水之间微量元素的分配行为的了解非常有限,这严重阻碍了我们对于准确的海水化学定量数据的获取。本研究中,我们选取了南海北部涠洲岛海域的两种典型的造礁石珊瑚种(网状菊花珊瑚(Goniastrea retiformis)和八重山扁脑珊瑚(Platygyra yaeyamaensis))和周围原位表层海水中的5种微量元素(Cu、Zn、Pb、Cd和Cr)进行研究,估算了这些微量元素在珊瑚文石骨骼和海水之间的分配系数。研究结果表明：各个微量元素在网状菊花珊瑚和八重山扁脑珊瑚文石骨骼和海水间的分配系数分别为3.65和3.49(Cu); 0.57和0.97(Zn);1.06和1.42(Pb);0.88和1.01(Cd);0.66和0.60(Cr)。结合前人报道的各个种属珊瑚的分配系数,我们发现不同珊瑚种属Cu、Zn、Pb和Cd的K_D值存在显著差异,而Cr的...     

珠江口万顷沙晚第四纪沉积及古环境重建

选取位于珠江口万顷沙ZK316-2钻孔进行孢粉、硅藻和岩性等分析,重建了珠江口晚更新世以来的海侵海退旋回和古环境特征。孢粉和硅藻分析表明：晚更新世期间该区域主要经历了一次大的海侵海退,期间有2次小的海平面波动。晚更新世地层海相特征明显,孢粉组合指示了温暖湿润的气候环境,其植被以南亚热带常绿林为主,孢粉组合以青冈属、蕈树属、金缕梅科等亚热带种属为主,期间出现的海桑属推测为滨海相沉积,指示了当时海平面的位置。晚更新世的海相沉积尽管14C测年结果为老于30 ka左右,但经过区域孢粉组合、硅藻特征、海平面高度等因素的综合对比分析后认为：下部海相层的年代更可能属于MIS 5期,而期间2次短暂的低海面记录可能与5b和5d海平面波动有关。钻孔上部13.9 m以上为全新世2 232 cal. a B.P.以来的沉积,孢粉分析表明植被仍以亚热带常绿林为主,但人类干扰因素的禾本科、松属、芒箕和火灾记录（炭屑）大量增加,指示了沿海人类活动增强和大规模农业的发展,这与全新世晚期海平面下降和三角洲的快速加积作用基本同步进行。     

电离层高阶项改正对我国陆态网测站坐标的影响

通过不同的方案设计对中国陆态网测站进行解算,研究电离层高阶项延迟对测站坐标和接收机钟差的影响,并分析在不同地磁模型下的影响差异。结果表明,在太阳活动较为活跃时,电离层高阶项延迟对陆态网测站垂向坐标的影响能达到1.2 cm,对接收机钟差的影响接近4.4 mm;不同地磁模型下电离层高阶项延迟的影响很小。还分析了纬度、基线方向与长度对电离层高阶项延迟的影响。     

弱化节理剪切力学特征的颗粒流模拟研究

在黏结颗粒模型中引入强度弱化因子生成弱化介质材料,进行弱化模型试件的单轴抗压强度试验。结果表明,弱化作用在降低试件单轴抗压强度的同时,还将导致试件弹性模量逐步下降。这一结果符合相关室内试验的研究成果。为进一步对岩石强度弱化模拟方法进行效果检验,利用颗粒流程序内置的FISH语言建立弱化岩石节理直剪试验模型,进行不同法向应力条件下弱化岩石节理的直剪试验。结果表明：弱化节理模型试件表现出类似于真实节理的一系列宏观剪切力学特征;不同壁面弱化程度条件下,节理模型试件的抗剪强度及剪切峰值膨胀角的试验结果与法向应力的依存关系均符合经典的JRC-JCS模型。由此表明,所采用的岩石强度弱化模拟方法可以较好地再现岩石介质的强度弱化效应。通过模型试件内微裂纹发展演化特征的研究表明,壁面弱化作用可导致试件内裂纹发育数目的快速增长、微裂纹分布范围的迅速扩大,以及剪切裂纹发育比例的迅速提高,由此从细观角度揭示了弱化节理面更易于产生宏观剪切破坏的原因。研究成果可以为弱化岩石节理的抗剪强度及大型岩质边坡的稳定性研究提供参考。     

海上全方位观测系统照明

全方位观测系统是目前海上一种可以实现连续环状采集的地震观测系统,它有效扩大目标层上面元的采集方位范围,能够更全面地反映地下构造信息,具有极高的生产效率.本文在波前构建法三维射线追踪技术的基础上,通过获得模拟偏移振幅强度作为照明量,来衡量目标层对不同观测系统的照明响应,为评价和优化不同观测系统提供指导依据.测试结果表明:与平行观测系统相比,全方位观测系统在目标层上的照明能量的连续性和均匀性最好,能够有效地改善平行观测系统下照明阴影区的照明效果,是一种理想的观测系统,可以广泛适用于海上复杂地质环境下的地震采集工作.     

基于Allan方差的BDS随机误差分析

BDS观测数据噪声的辨识对提高BDS定位精度具有非常重要的意义,大量研究表明GPS非差随机模型并不服从高斯白噪声分布,北斗系统由于其星座和频率的多样性,噪声特征将明显不同于GPS。本文利用iGMAS大量高频实测数据,通过Allan方差分析,对比研究了BDS的噪声成分与其参数。试验结果表明,BDS非差噪声成分与GPS相同,主要为白噪声与一阶马尔科夫过程噪声,但是具体参数不同。BDS相位白噪声为2.50 mm,大于GPS的2.33 mm;GM过程噪声为2.38 mm·s^-1/2,小于GPS的4.43 mm·s^-1/2,相关时间为77.07 s,大于GPS的55.51 s。大量试验数据表明BDS的噪声参数聚集程度大于GPS,对环境的敏感程度低,噪声相关时间更长,过程噪声更小,这在北斗精密定位中还有待精化。     

区域网空中三角测量数据平差计算效率提升策略

针对光束法空中三角测量区域网平差数值计算中计算量占比很大的法化方程组系数矩阵,提出了一种摄影区域影像片号编排下的法化方程组系数矩阵降维精简策略,可以有效降低数据处理的时间复杂度和空间复杂度,从而明显提升平差计算效率。利用实际作业数据进行了计算效率试验,与常规空中三角测量区域网数据平差相比,计算效率提高了近11倍。