一种数字三分量地震微测井仪器设计

针对当前地震微测井仪器在施工和数据采集方面的难题,从提高数据采集质量及仪器功能性方面提出了几种改进方法.主要利用MEMS加速度传感器结合多路并行处理采集方法设计了数字检波器,并集成姿态检测技术直接实现水平分量数据的校正功能,保证系统采集的质量;提出了Ethernet-RS485分布式总线自动控制技术,实现各级联探管的随机组合,同时采用电动方式控制探管操作,提高系统的集成化程度.文中详细分析了利用姿态检测技术实现水平分量数据校正的方法,解决了级联探管随机组合控制和震源激发方位的判定问题.仪器单节探管支持三分量并行采集,有效分辨率达18位,参数可远程配置,同时具备快速显示探管姿态的功能,且支持远程控制,非常适于复杂环境下的工程勘探,整个系统实现全数字化操作且仅需四芯电缆互连,从而缩小了设备的体积和重量,降低施工布线的复杂性.

     

地震勘探技术在发现韩岗煤田过程中作用分析

现代科技发展带来了物探装备和技术新飞跃,探测能力、性能以及准确性有了大幅度提高,使物探方法应用于找矿初期成效非常明显。以发现山东省韩岗煤田为例,说明在找矿方法上要采用物探先行、钻探验证、物探指导钻探的勘查方法,还应在整个井田勘探中均坚持物探在先、钻探验证的勘探原则,减少了钻探盲目性,提高找矿和开发矿产的效率。     

日光温室的纹理特征分层提取

针对高分辨率影像上日光温室的信息提取问题,该文提出了利用支持向量机、最近邻算法结合纹理特征在不同层上分别提取连片日光温室和独栋日光温室的方法。实验表明:纹理特征能提高分类精度,在大尺度的层上,分类精度提升幅度较大,但在小尺度的层上,分类精度提升幅度会比较小;并不是参与运算特征数越多,分类精度越高,多数情况下光谱+纹理组合的分类精度最高;提取连片日光温室的最优方案是支持向量机和光谱+形状+纹理(7像素×7像素),总精度为92.86%,Kappa系数为0.90,而提取独栋日光温室最优方案为SVM和光谱+纹理(11像素×11像素),总精度为88.39%,Kappa系数为0.86。     

一种台风路径相似检索的算法研究

台风路径可视为二维平面上的一段曲线,根据两条台风路径曲线的相似离度可以判断其数值相似和形态相似的程度。由于直接应用台风基本资料进行相似离度计算有一定的难度和局限性,需要研究利用相似离度原理判断两条台风路径曲线相似程度的计算方法。按照设计的算法处理台风基本资料,可以确定两条台风路径曲线上的对应控制点,得到两条曲线对应控制点之间的距离和距离偏差的方向,最终只需在一个方向计算相似离度就能直接分析两条曲线的相似性。对相似台风进行检索的实例表明,该算法是可行的,能够从台风基本资料库中检索出与当前台风路径最相似的台风个例。     

Analytical and Experimental Studies on Hydrodynamic Performance of Semi-Immersed Jarlan-Type Perforated Breakwaters

The present study proposes a new semi-immersed Jarlan-type perforated breakwater including a perforated front wall, a solid rear wall, and a horizontal perforated plate connecting the lower tips of the two walls. An analytical solution is developed to estimate the hydrodynamic performance of the new breakwater. The analytical solution is confirmed by solutions for special cases, an independently developed multi-domain boundary element method solution and experimental data. Numerical examples based on the analytical solution indicate that compared with previous semi-immersed breakwaters, the new breakwater may have better wave-absorbing performance and smaller wave forces. Some useful results are presented for practical designs of semi-immersed Jarlan-type perforated breakwaters.     

内蒙古迪彦庙孬来可图侵入岩的年代学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其地质意义

以内蒙古迪彦庙蛇绿混杂岩带中的孬来可图侵入岩体为研究对象,通过详细的岩石学、年代学以及Sr-Nd-Hf同位素特征分析,探讨岩石成因及构造环境.岩体的锆石U-Pb年龄为322.2±1.3 Ma,表明该岩体属晚石炭世早期岩浆活动的产物.岩石化学成分中SiO₂含量较高（62.29%~77.17%）;Al₂O₃含量较低（11.45%~14.11%）,属准铝质岩浆系列;富钠贫钾（Na₂O=2.91%~3.84%,K₂O=0.54%~1.79%）,同时富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,具有TTG的地球化学特征.岩石稀土元素含量较低,轻、重稀土分异不明显,具中等强度的负Eu异常（δEu=0.64~0.76）.岩石的ε_Hf（t）值均为正,介于+8.1~+13.3之间,模式年龄相对年轻,同时（87Sr/86Sr）_i较低（0.703 457~0.703 789）,ε_Nd（t）均为正值（+8.4~+9.3）,具有MORB源区的特征,推测岩浆起源于古亚洲洋俯冲洋壳.结合西乌旗岩浆弧中不同源区的TTG岩类分析,石炭纪,古亚洲洋在西乌旗地区尚未关闭,而是处于热壳-热幔的壳幔构造背景中,洋壳俯冲消减,岩浆侵位,陆壳增生.      

利用TM合成图像研究滨海平原城市东营市的时空扩展

利用遥感 (RS)与地理信息系统 (GIS)一体化技术 ,对黄河三角洲上的新兴城市——东营市的城市时空扩展进行动态监测。并在地物光谱研究的基础上 ,提出了适合于近海平原地区的遥感波段组合 (TM- R5 G3B1)和本区内最易于识别城镇、居民地的波段组合 TM- R5 G7B4 (7月 )、TM-R3G4 B2 (10月 )和 TM- R5 G2 B4 (5月 )。结果表明 ,东营市自 1983年建市以来 ,迅速向东发展 ,由一块城区扩展为东城、西城并立。国家的政策和规划、石油工业的发展是东营城区迅速扩展的驱动力。     

基于生态位理论的东北三省政府干预强度与市场化水平格局演变研究

以“政府干预强度”和“市场化水平”为研究对象,通过对其生态系统的剖析,构建相应的评价指标体系及其生态位模型,并选取东北三省地级市为评价对象,对其“强政府弱市场”格局和演变趋势进行分析。定量分析的主要结论为：东北三省普遍存在“强政府弱市场”现状,其中黑龙江省最为突出,其次为吉林省、辽宁省;东北三省“强政府弱市场”格局出现多次波动,仅2003~2005年降幅较高,说明2003年“东北振兴战略”影响效果的持续性较短;东北各地市“强政府弱市场”格局具有明显的区域溢出效应,格局较明显的区域主要集中在离中心城市或沿海口岸较远的黑龙江省北部以及辽宁省、吉林省的部分内陆城市。     

“《中国区域地质志》编研成果” 主题专辑目次

2008年中国地质调查局下达了重编《中国区域地质志》的科研项目,其主要任务是应用板块构造新思维和大陆动力学的新理念,对过去百年特别是近30年来取得的地质新资料进行综合研究和成果集成,使之系统化、规律化和理论化,提供一套有宏观影响的区域地质科学成果,奠定中国地质调查第二个百年的重要基石,以便更好地服务于国家经济社会可持续发展的需求。 这套志书包括省级、区级、全国3个层次,共约60余部志书、300多幅系列地质图件和全国1∶50万比例尺地质数据库。这是一套规模宏大、最具系统性和权威性国家基础地质数据资料,堪称中国地质的百科全书,将在地质事业和国家经济社会发展以及地质科研、地质教育、科学普及和国际地质学术交流等方面发挥重要作用,将为发展和创新地质科学理论开辟道路。这将是我国地质调查研究历史上一件具有里程碑意义的重要地质事件。 通过志书编纂,已经取得诸多阶段性研究成果：从陆地与海洋、地表与深部的结合上大幅度地提高了中国地质研究程度;提出发展洋板块地质研究的学术思想,在若干造山带中发现了典型的蛇绿混杂岩、洋板块地层系统和洋内弧火成岩组合;厘定了中国蛇绿岩类型,建立了不同类型蛇绿岩鉴别标志;提出了造山带洋板块地层序列重建模型,进行了造山带洋板块构造地层区划;揭示了中国3个克拉通地块形成演化过程和动力学机制,在华北克拉通,首次划分出3个古老陆块,厘定出4期重大岩浆事件和2期变质事件;提出我国中—新元古界新的划分方案,重新厘定了江南造山带、川滇等中国南方元古宙地层层序;初步厘定了全国岩浆岩时空分布规律,提出花岗岩成因新认识,总结了中国东部中生代火山岩分布规律,揭示了其“面”与“带”相结合的分布特点;重新划分了中国地质构造单元,把对接带与克拉通、造山系一并作为一级构造单元,以多个实例证实板块构造启动于新太古代,证实原划归元古宙变质基底的黑龙江群为一套典型的洋板块地层系统,针对二叠纪—早三叠世俯冲增生杂岩带提出江南造山带为复合造山带的新认识;划分了中国大陆岩石圈构造单元,总结了各构造单元岩石圈地质、地球物理特征,建立了岩石圈三维结构模型;在京津冀地区第四纪建立了7个冰期、6个间冰期和1个冰后期以及10次海侵、13次海退的冰期及海陆演化进程;在北京、上海和一些省级地质志中,开展了城市地质研究,总结了与城市建设有关的地质要素,首次编纂了海域地质志,总结论述了我国海区及邻域海底地形、地貌及地质的基本特点,编制了系列地质及地球物理图件。 为了使编志过程产生的成果及时提供给社会使用,我们组织编纂了这期专辑,我们还特邀侯增谦院士、高锐院士、王涛研究员、万渝生研究员、张进研究员与其团队专家撰写论文。本专辑共收集26篇论文。论文内容主要分为4部分：(1)俯冲碰撞与岩浆活动、变质作用与成矿系统;(2)洋板块地质与造山带地质;(3)海洋地质和新生代地质;(4)月球地质与基础地质数据更新。 “俯冲碰撞与岩浆活动、变质作用与成矿系统”专栏5篇。张洪瑞、侯增谦认为造山带热结构对大陆碰撞带形态大小、构造样式、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用,分析对比了比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、青藏高原、华力西等全球主要造山带热结构和热扰动对碰撞成矿的控制作用,提出密西西比河型铅锌矿和造山型金矿是大陆碰撞带内最常见的矿床类型。高锐等通过5 000余公里深地震反射的高精度探测,获得青藏高原巨厚地壳精细结构,揭示了青藏高原与周缘陆块俯冲碰撞的深部行为与样式和高原南北对冲模式、塔里木地块与西昆仑造山带面对面碰撞,以及雅鲁藏布江缝合带中部印度板块上下地壳拆离、上地壳向北仰冲、下地壳向北俯冲形成的剪刀式俯冲碰撞模式;同时发现高原腹地莫霍面平坦、地壳较薄,而扬子板块西缘边界为龙日坝断裂而非过去认为的龙门山断裂。王涛等通过巨型岩浆岩带建库编图,揭示了东北地区晚古生代—中生代岩浆岩时空迁移规律,探讨和厘定了古亚洲洋、鄂霍次克洋和古太平洋构造体制时空分布范围和构造叠合过程,为深入研究板块体制叠合时空范围、叠合机制及其成矿过程提供了范例。万渝生等通过对五台山地区高凡群磨河组地球化学和锆石年代学研究,把高凡群形成时代限定于2 350 Ma和2 176 Ma之间,即古元古代早期。碎屑沉积岩中大量约2 700 Ma、2 540~2 500 Ma、2 300 Ma碎屑锆石表明,其碎屑物质主要来源于恒山—五台—阜平新太古代—古元古代早期变质基底。张进等研究了如何区分增生杂岩中俯冲期间和碰撞阶段的变形及其重要性,在详细介绍俯冲期间变形及其机制基础上,综合对比了俯冲阶段和碰撞阶段以及之后构造变形之异同,提出区别不同阶段变形的主要原则。 “洋板块地质与造山带地质”专栏论文13篇。刘勇等从“初步建立了洋板块地质模型”“识别出中国陆域62条俯冲增生杂岩带”“在南祁连和柴北缘等地发现了洋内弧”“制定洋板块地质构造图编图方案”等方面简要概述了洋板块地质从提出到现今的主要研究进展,同时指出,从大洋的复合演化过程研讨其对大陆演化的制约是洋板块地质的主要研究目标。特提斯洋等中国五大洋的演化、中国东部古太平洋和太平洋转换与中新生代成矿关系等基础地质问题,是洋板块地质研究下一步的工作方向。杨晓平等深入研究解析了大兴安岭地质构造,新识别和重新厘定出9条俯冲增生杂岩带,并归并出1条对接带和4条结合带,发现俯冲增生杂岩带时代由北向南逐渐变新,即由北部的早奥陶世演化到南部的中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆不断从北向南后撤,最终于早—中三叠世在西拉木伦一带陆陆拼贴,完成西伯利亚陆块与华北陆块的对接。杨雅军等通过对大兴安岭中生代火山岩地层及其形成构造背景研究,提出中晚侏罗世NE向展布的火山岩主要受控于蒙古—鄂霍次克洋的南向俯冲;早白垩世NNE向展布的火山岩受控于伊泽奈岐板块向东亚大陆的俯冲,晚侏罗世与早白垩世之交的磨拉石建造则是两个构造域转换阶段的沉积记录。刘宝山等对多宝山矿区英云闪长岩（(226.3±2.3） Ma）和争光矿区闪长岩（(229.3±3.1） Ma）的研究表明,二者均属于钙碱性系列I型花岗岩,形成于蒙古—鄂霍次克洋南向俯冲,并证明本区晚三叠世岩浆活动具有较大的银、铜、钼成矿潜力。李文龙等对大兴安岭北端富克山岩浆弧中辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩的研究表明,岩浆弧由北向南分布规律显示蒙古—鄂霍次克洋南向俯冲极性。任飞等对嘉玉桥—同卡混杂岩邦达岩组辉绿岩的研究表明其形成于早石炭世(330.9±1.6） Ma,为探讨班公湖—怒江特提斯洋时空演化提供了重要证据。张良等根据多个精确年龄数据,把滇中南元江县撮科蛇绿混杂岩时代厘定为中元古代晚期,属于MORB型蛇绿岩,这对于重新认识大红山群老厂河组属性、研究扬子克拉通西南缘中—新元古代构造岩浆事件等有重要意义。李文辉等对鄂尔多斯盆地南缘—四川盆地北缘地震剖面采集的15个大炮数据进行层析成像研究,精确刻画了汾谓地堑(低速)、秦岭造山带(高速)、大巴山逆冲推覆带上地壳速度结构,探讨了它们沉积特征及构造控制条件。卢占武等在喜马拉雅造山带西部纵穿雅鲁藏布江缝合带实施的深地震反射剖面揭示：伴随印度板块俯冲引起的地壳尺度的多重构造叠置作用,使印度板块地壳减薄而喜马拉雅地区地壳加厚。寇彩化等对桂北四堡地区辉长岩(830 Ma)进行研究,显示其与弧岩浆岩相似,从而推定江南造山带西段860~830 Ma时期处于活动大陆边缘。崔显岳等在长乐—南澳构造带中泉港临头片麻状英云闪长岩中发现我国第五处岩浆绿帘石。以东南沿海现今陆壳厚度30 km推算,早白垩世陆壳厚度应为55~60 km,为中国东部滨太平洋带晚中生代地壳减薄提供了证据。朱小辉等把祁连山花岗质岩浆作用分为7期,分别论述了它们的类型及其产生构造环境,反映了祁连山从古元古代到三叠纪洋陆转换过程。徐盛林等通过Sr-Nd-Pb同位素填图研究,发现西准噶尔地区深部不存在古老结晶基底,晚古生代经历中晚石炭世(岛弧为代表的侧向生长)、晚石炭世—早二叠世(后碰撞垂向增生为主)和早二叠世—早三叠世3期造山阶段(壳幔混源垂向生长)。 “海洋地质和新生代地质”专栏论文5篇。侯方辉等通过东海地球物理研究,探讨了陆地构造向海区的延伸,认为整个朝鲜半岛基底、盖层均类似华北地块,虎皮礁凸起为一增生杂岩带,为浙江陈蔡俯冲增生杂岩带向海域的延伸。王明健等的论文认为：晚三叠世—白垩纪南海北部—东海南部为一统一大型盆地,其发展经历了由特提斯洋到古太平洋转换过程,形成不同类型盆地;潮汕坳陷和基隆坳陷都发育良好的中生代海湾相泥岩,油气潜力大。张宗言等通过孢粉共存因子分折法,从广东雷州半岛ZKA01钻孔地层孢粉分析中建立了古气候参数,于晚渐新世—早更新世识别出4个气候变化阶段,并与全球气候冷暖变化事件相匹配。田飞等通过内蒙古乌日图淖泽尔碱湖沉积过程及机理研究,加深了对浑善达克沙地碱湖干涸过程中沉积及生态演化过程的认识,为东亚夏季风北界地区古环境重建提供了依据。凌媛等总结了海洋、湖泊生态系统中生物标志物的来源和特征,列述了相关指标在国内外重建生态系统组成、结构及生产力方面应用的诸多实例。 “月球地质与基础地质数据更新”专栏论文3篇。金铭等编制了国际上目前最大比例尺(1∶250万)月球数字地质图,建立了有自主知识产权的月球地质数据库建库规范;首次对月球地质要素进行系统梳理和科学分类及编码,有利于促进月球科研成果集成共享和“数字月球”建设,也为开展行星地质编图奠定了基础。许可娟等利用我国探月工程所获数据和已有资料,应用ArcGIS平台,编制了1∶250万佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字月球地质图,典型地质图的编研有助于了解整个月球地质演化史。冯艳芳等在分析国内外基础地质数据更新状况和问题基础上,提出我国依托地质云平台3.0构建基础地质数据更新体系的建议。 作为本专辑特约主编,我们衷心感谢专辑论文作者、审稿专家、《地学前缘》主编王成善院士、常务副主编王小龙编审和编辑部全体同仁们的辛勤劳作。我们希望本专辑对读者有所助益,对推动我国地质事业发展做出微薄贡献,敬请读者批评指正。     

透空式进海路波浪力计算方法的试验研究

透空式进海路是连接人工岛与陆岸的一种新型结构,其所受波浪力是工程设计中重点关注的问题。本文开展物理模型试验,通过改变水深、波高、桥面底高、桥面宽度等试验条件,研究透空式进海路波浪力的变化规律。试验测量透空式进海路上部结构的动水压强分布,分析得到结构的浮托力和水平波浪力。研究发现:透空式进海路上部结构波浪力的主要影响因素为桥面相对净空高度,在相对净空高度接近0时,桥面浮托力达到最大值。通过分析试验数据,并参照文献中的已有波浪力计算方法,建立透空式进海路上部结构浮托力和水平波浪力的计算公式,公式计算结果与试验结果符合较好,对透空式进海路工程设计具有重要指导意义。