基于剖面声呐的海底微地貌观测研究*

海底地貌是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底地貌巨变往往与海底地质灾害息息相关,会对海底管线和海上平台等海洋工程设施造成危害,因而对海底地貌进行原位观测具有重要意义。本研究基于前人研究成果和团队常年自主研发仪器经验,研制出了剖面声呐海底微地貌原位观测系统,详细介绍了观测系统的组成、功能、工作原理和工作模式,并提出了观测数据的处理分析方法;然后,使用观测系统进行了标志物检验实验,通过将观测系统测量数据与其他设备测量数据相对比,验证了观测系统的可行性和数据准确性;最后,使用观测系统在舟山海域朱家尖滑坡区进行原位观测,进一步验证了观测系统的可行性。观测结果进一步表明剖面声呐观测系统可以用于海底微地貌的观测研究。     

贵州六盘水地区早二叠世岩石地层之再认识

贵州六盘水地区早二叠世发育一套层序完整、相区分异明显的沉积记录。通过普立幅等1∶5万区域地质调查和前人对该区地层划分对比研究,认为其岩石地层划分仍有商榷之处。为了更好的反映研究区早二叠世岩石地层的时空展布关系,建立区域地层格架,本文将区内早二叠世地层拟定为三个岩石地层单位及三个非正式岩石地层单位:即龙吟组、包磨山组、平川组和薄板灰岩、鱼塘灰岩、肖坪灰岩。该成果对研究NW向裂陷槽早二叠时期在六盘水地区的充填序列、岩相古地理特征等提供了新的基础资料。     

湘西西安钨矿床白钨矿的地球化学特征及对矿床成因的指示

赋存于变质岩中的层控（层状）型钨矿床的成因在国际矿床学界一直存在争议,白钨矿的元素和同位素地球化学研究是解决其成因争议的有效手段。位于雪峰弧形构造带中的西安钨矿床是该类矿床的典型代表,其矿床成因也存在着很大争议。本文利用EMPA、ICP- MS、ID- MS等多种分析手段,对该矿白钨矿的主量元素、微量元素、及Sm- Nd和Sr同位素进行了研究。研究表明,该区白钨矿中CaO含量小于其理论值,这可能与热液流体中的REE、Sr、Pb、Ba等元素与白钨矿中的Ca发生类质同象置换有关;该区白钨矿微量元素组成具有富Sr、而亏损Mo、Bi、Sn、Nb、Ta等特征,类似于西澳绿岩带型金矿、云南大坪和湘西沃溪等造山型金矿床中的白钨矿,其Mo含量和Sr/Mo值均显示其具变质热液成因特征,而与岩浆热液无关;该区白钨矿的稀土元素配分模式相当一致,均表现为LREE亏损、HREE相对富集、MREE最为富集的特征,其分配行为主要表现为REE3+与Na+以电价补偿形式替代Ca2+而选择性进入白钨矿晶格中;该区白钨矿n(87Sr)/n(86Sr)测定值为0. 75412~0. 78231,表明形成该区白钨矿的成矿流体并非来自海水或岩浆热液,其矿床成因也并非前人所认为的“海底热泉（卤水）沉积成因”、“海底同生喷流沉积成因”或“岩浆期后热液成因”。在LREE—MREE—HREE三角判别图解中,西安矿区白钨矿样品点均落入加拿大、澳大利亚和湘西造山型金矿区域,明显不同于与岩浆活动有关的钨矿床,该矿是属于造山型钨矿;在Sr—Nd同位素组成图解中,该区白钨矿与湘西一带出露的新元古代地层明显分布在不同区域,但部分样品点与华南最老地层—太古宇崆岭群重叠,暗示该矿成矿物质可能来自深部的太古宇崆岭群,而非来自赋矿的新元古界变质岩。     

基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。     

基于LS-DYNA的贯通式潜孔锤反循环钻头强度的优化分析

通体花键式贯通式潜孔锤反循环钻头在实际施工中尾部较易损坏,影响反循环钻头的使用寿命。为提高反循环钻头的使用寿命,对反循环钻头尾部结构进行了优化设计,并采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA对改进前后的反循环钻头进行了仿真分析。分析结果表明：由于在冲锤的高频冲击作用下,反循环钻头尾部易出现较大的局部应力集中,导致钻头体出现疲劳破坏;通过对钻头尾部结构设计优化后,与通体花键式反循环钻头相比,新结构钻头在无泄风槽情况下,应力集中值减小44%,在有泄风槽的情况下,应力集中值减小19%。数值模拟分析表明,优化后能大幅度提高钻头寿命。     

关于建立矿物科学与工程学科的一点思考

矿物学经过500多年的发展,已由地质学的一个分支学科,发展成地球科学、材料科学、环境科学、物理学和化学等众多学科的交叉学科,具备了一级学科的特点和条件。因此,作者提出建立矿物科学与工程一级学科的建议,并给出了矿物科学与工程的定义:研究矿物(包括天然和人工矿物)的成分与结构、性质与性能、鉴定与分类、形成与演化、应用理论与技术以及它们之间相互关系和规律的一门学科。对矿物科学与工程学科定义的基本内涵、学科的研究内容以及分支学科组成等进行了讨论。     

基于北斗(BDS)的野外安全生产平台设计与实现

野外安全生产平台是应用北斗短报文通信,实现地质勘查项目野外数据采集安全管理、数据管理和质量管理功能。据地质勘查野外作业特点,提出构建智能移动终端、生产管理助手和实时监控综合应用平台的设计方案,提高野外作业工作效率,增强野外作业安全保障。     

Kinematic features of a bow echo in southern China observed with doppler radar

A bow echo is a type of mesoscale convective phenomenon that often induces extreme weather and appears with strong reflectivity on radar images. A strong bow echo that developed from a supercell was observed over Foshan City in southern China on 17 April 2011. The intense gusty winds and showers caused huge losses of property and severely affected human lives. This paper presents an analysis of this strong meso- n-scale convective system based on Doppler radar observations. The isolated bow echo exhibited a horizontal scale of about 80 km in terms of reflectivity above 40 dBZ, and a life span of 8 hours. The system originated from the merging of a couple of weakly organized cells in a shear line, and developed into an arch shape as it moved through the shear zone. Sufficient surface moisture supply ensured the convective instability and development of the bow echo. The low-altitude winds retrieved from single Doppler radar observations showed an obvious rear-inflow jet along the notch area. Different from the conventional definition, no book- end anticyclone was observed throughout the life cycle. Very strong slantwise updrafts and downdrafts were recognizable from the retrieved winds, even though the spatial scale of the bow echo was small. Strong winds and induced damage on the surface are considered to have been caused by the mid-level rear-inflow jet and intense convective downdrafts.     

近地小行星Apophis的天体测量试验观测

Apophis是一颗对地球具有高潜在威胁的小行星（Potentially Hazardous Asteroid,PHA）．对其开展高精度定位观测可为精确计算其轨道提供基本数据。2013年2月4～7日,使用云南天文台2．4m望远镜云南暗弱天体光谱及成像仪（YunnanFaint-Obiect Spectrograph and Cainera．YFOSC）对Apophis进行观测,采用天体测量软件Astrometrica处理原始CCD图像,获得了一批定位结果,并与JPL历表和IMCCE历表进行了外部比较,结果表明,当与JPL历表比较时,赤经、赤纬两个方向的观测位置减去计算位置（0一C）不大于O．1arcsec,每个方向单次测量精度约为0．1arcsec。     

“数字城市”呼唤精益求精

“数字地球”国际学会2006年5月在北京正式成立,“数字中国”研究院2005年在北京大学揭幕,“数字城市”第二届国际会展和论坛,6月11日又接踵在苏州召开,得天时、地利、人和的优势,预祝大会把握机遇,胜利成功,成为引领“数字城市”浪潮的里程碑。我国城镇化速度空前,在城市规划建设、管理与服务各方面的数字化工程,方兴未艾。实现以信息化推动产业结构性调整,以“数字城市”建设夯实城乡跨越式发展的战略目标,提高城市的凝聚力、辐射力和竞争力;全面协调人流、物流、能流的规模和速率,以城镇带动郊区、农村的可持续发展;对保障“十一五”发展规划的协调、和谐社会建设是至关重要的举措。