河北唐山丰南4.5级地震前重力变化

利用首都圈地区2017~2019年流动重力观测资料,分析2019-12-05河北唐山丰南4.5级地震前不同时间尺度的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像可较好地反映此次地震“震前1 a重力场持续出现上升（正）变化-震前局部反向（负）变化-在重力变化梯度带零等值线附近发震”的演化过程;2）震前0.5 a、1 a和2 a尺度重力场均显示,地震发生在重力变化零等值线附近;3）地震前观测到的重力变化可能由深部热物质上涌引起。     

内蒙古武川西乌兰不浪地区早前寒武纪变质基底锆石SHRIMP定年及Hf同位素组成

本文报道了华北克拉通西部武川西乌兰不浪地区太古宙变质基底的锆石SHRIMP年龄和Hf同位素组成。一个片麻状奥长花岗岩样品的锆石具核边结构,核部岩浆锆石和边部变质锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2692±17Ma和2528±16Ma。对9个样品进行了锆石Hf同位素分析。新太古代早期(2692～2697Ma)片麻状奥长花岗岩(2个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为4.78～8.83、2646～2780Ma和2632～2845Ma;新太古代二辉麻粒岩(2个样品)中的捕获锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.30～8.62、2543～2954Ma和2529～3189Ma;新太古代变质深成岩(4个样品)的岩浆锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-2.60～8.09、2529～2880Ma和2538～3089Ma;古元古代蓝晶石榴长英质片麻岩(1个样品)的碎屑锆石的εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为1.52～6.59、2432～2774Ma和2498～2925Ma。结合前人研究结果,可得出如下结论和认识:1)该区存在新太古代早期片麻状奥长花岗岩,太古宙岩石在新太古代晚期普遍遭受高级变质作用影响;2)新太古代早期为该区地壳形成主要时期,新太古代晚期则主要表现为陆壳物质再循环;3)作为阴山地块的典型代表,固阳-武川地区与华北克拉通东部太古宙基底十分类似,可能表明华北克拉通在新太古代晚期已成为统一的整体。     

机器学习在水系沉积物地球化学采样下伏基岩填图中的应用

为了探索高效且能大区域应用的基岩填图方式,本文整合水系沉积物地球化学数据和局部空间Moran’s I指数、高程、坡度、坡向变率、高磁、断层、矿点、水系等多元地学数据作为附加特征,采用浅层机器学习决策树及其Bagging和Boosting集成算法,以及深度学习的图卷积网络,分别训练了不同的基岩判别模型。结果表明,相比浅层机器学习的决策树及其集成算法,深度学习的图卷积神经网络基岩判别模型仅使用20%带标签数据就获得了最高的78.31%判别精度。应用基于图卷积网络的基岩类型判别模型对察汗乌苏河地区第四系覆盖物下伏基岩填图,预测结果与其周边基岩类型协调一致,该模型可用来探究更全面的区域基岩分布情况。     

台湾地区强震活动特征分析

基于定性分析和Morlet小波分析方法,研究了我国台湾地区的主要构造带和强震分布特征。1900年以来台湾地区M_S≥7.0地震存在三个活跃时段：第一个活跃时段为1902—1925年,长达近23年;第二个活跃时段为1935—1978年,约43年;第三个活跃时段为1986—2006年,时长20年。台湾自2006年12月26日恒春海域发生M_S7.2地震之后,M_S≥7.0地震平静已近16年,为历史最长平静时段,存在开始新的活跃时段的可能。从区域分布看,台东地震带M_S≥6.9地震具有六个活动周期,大部分活动周期平均约为16年,每个活动周期均包含活跃和平静时段,所有M_S≥6.9地震均发生在活跃时段,统计显示台东地震带的活动强度自2002年进入第六个活动周期后逐渐减弱,直到2022年9月份台湾东带才再次发生M_S6.9地震,可能进入了新一轮活跃时段。台湾西带M_S≥6.0地震存在92年左右和14年左右的周期,1901—1993年为一个活跃-平静大周期(9...     

降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响

降雨入渗降低边坡的稳定性,蒸发增加边坡的稳定性,降雨和蒸发对边坡稳定性的定量研究是很有意义的。采用蒸发和降雨模型对边坡进行非饱和-非稳定渗流分析,用总凝聚力表示的Bishop极限平衡法计算边坡安全系数。采用数值方法对算例土质边坡进行了研究,得到了孔隙水压力随时间变化的关系、边坡安全系数随时间变化的关系。结果显示：土体中孔隙水压力与天气条件、边坡安全系数与天气条件之间存在滞后关系;降雨和蒸发对边坡的表层滑动稳定性影响非常大,对深层滑动稳定性影响相对较小;降雨过程中边坡的临界滑动面由较深位置向较浅位置转变,蒸发过程则相反。     

限定作用域的矿产资源综合信息定量预测模型

针对矿产资源预测中的预测区与已知区信息不对称问题,提出了一种限定作用域的矿产资源量综合信息定量预测方法,并将该方法应用于桂西一滇东南地区的锰矿预测。其主要步骤是:①地质变量的作用域为数据范围、作用范围和在已知区内的值域范围三者的交集,避免了当原始数据的范围未覆盖整个预测区时对数据进行外推的操作;②预测模型的作用域为其包含的全部地质变量的作用范围的交集,当构成模型的地质变量的作用域的交集为空时,模型是无意义的;③通过地质变量组合,采用多元线性回归方法在已知区构建出一系列定量预测模型;④对于每个预测单元,从一系列定量预测模型中选取地质信息量大、线性回归效果好的模型,用于预测其单元资源量。该方法预测过程是预测区的成矿作用要素与在已知区建立的预测模型之间进行匹配的过程,充分保证了预测区与已知区的信息的对等性。     

若尔盖县弯曲河流精细提取研究

利用Google Earth Engine遥感大数据云平台,以若尔盖县的弯曲河流为研究对象,以空间分辨率为10 m的Sentinel-2多光谱卫星遥感影像为数据源,选用归一化差分水体指数(NDWI)、改进型归一化差分水体指数(MNDWI)和自动水体提取指数(AWEI)相组合的方式,建立支持向量机模型,进行弯曲河流信息的提取;利用归一化差分水体指数、改进型归一化差分水体指数和自动水体提取指数,提取出弯曲河流信息,并与支持向量机模型提取的结果进行了比较。研究结果表明,利用归一化差分水体指数提取的弯曲河流的整体性和连续性最优;利用改进型归一化差分水体指数提取的地势复杂区域细小河流的精度较高;利用支持向量机模型提取的弯曲河流更为准确,并消除了山体和植物阴影对弯曲河流提取的影响;与利用3种指数提取的结果相比,支持向量机模型提取的弯曲河流的总体精度和用户精度都相对最高。     

数学方法在地层和地质构造研究中的某些应用

解放后,在中国共产党和毛主席的英明领导下,全国地质研究工作迅速开展。在全国进行了大量的地质勘探和地质研究工作,累积了十分丰富地质资料和分析数据。生产实践要求应用数学方法对地质资料进行整理、解释和模拟,定量地描述地质体空间和时间变化,阐明在复杂条件下各种因素的影响,以便从已有的数据中能取得更多的信息,更好地探索内在规律性。随着国内自制电子计算机的应用与普及,提供了完成上述任务的必要条件。本文仅将几年来我们进行研究的某些成果简要介绍一下。关于所用方法的详细介绍参阅有关文献。     

高速远程滑坡-碎屑流超前冲击气浪分析

为定量模拟文家沟高速远程滑坡-碎屑流运动过程中所产生的超前冲击气浪的分布和变化规律,采用计算流体力学软件FLUENT,通过用户自定义接口在滑坡运动的不同阶段分别引入Friction和Voellmy流变模型定义滑坡-碎屑流所受的运动阻力,反演了文家沟高速远程滑坡-碎屑流运动的全过程并与滑坡实际运动特征对比的同时,模拟了其超前冲击气浪的速度和相对压力分布,并对其产生机理进行了分析。结果表明:(1)文家沟滑坡-碎屑流共经历约210 s,碎屑流引起的超前冲击气浪主要分布于其前方、上方和两侧,最大速度约35 m/s,最大相对压强约2.2 k Pa;(2)气浪相对压力峰值出现于近地面处并随高度增加迅速减小,当离地面高度超过600 m时趋近于0;(3)地形起伏对于超前冲击气浪相对压力分布有明显影响;当滑体前方出现陡立壁面时,气浪压力陡升。     

安徽铜陵地区幔源岩浆底侵作用的时代--朝山辉石闪长岩锆石SHRIMP定年

铜陵是中国著名的铜(金)、铁成矿带,其金属矿产与区内燕山期侵入岩有着密切的时空、成因联系.对与铜陵地区典型的夕卡岩型朝山金矿有关的辉石闪长岩中的锆石进行了SHRIMP精确定年研究,辉石闪长岩锆石206Pb/238U年龄为142.9±1.1 Ma,结合新获得的新桥矶头石英闪长岩和铜官山石英闪长岩的锆石U-Pb年龄.认为铜陵地区幔源岩浆底侵作用发生在早白垩世(133±143 Ma),这一时期也是成矿的重要时期.