改进的地震模型初值射线追踪方法

初值射线追踪方法是现代射线追踪方法中的一个很重要的理论,它克服了两点法射线追踪方法耗时的计算效率问题。以程函方程为基础,对初值射线追踪方法进行改进,即利用平方慢度来替换模型中的速度参数,使得程函方程产生解析解,从而进一步导出当射线遇到界面时的反射和透射慢度向量的计算表达式,以及反射、透射系数的函数表达式。通过对简单的两层界面向斜模型及复杂的多层盐丘模型的射线追踪,表明该初值射线追踪方法的改进相比于以往的龙格库塔离散数值解法,不但使射线追踪效率得到了大幅度提高（10倍左右）,且也扩大了射线法使用范围。     

豫南大别山北麓姚冲钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

河南省新县姚冲钼矿床是大别山北麓近期新发现的外接触带斑岩型钼矿床,矿体主要赋存于花岗斑岩体(脉)外接触带的元古宇大别片麻杂岩中,主要受隐伏岩体和构造控制。成矿可分为石英-钾长石、辉钼矿-钾长石-石英、辉钼矿-石英、方解石4个阶段,有经济意义的矿化为辉钼矿-钾长石-石英、辉钼矿-石英2个阶段。本次利用电感耦合等离子体质谱仪TJA X-series ICPMS对姚冲钼矿床6件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素年龄测定,获得Re-Os等时线年龄为136.9±1.20Ma、模式年龄加权平均为137.19±0.79Ma,准确厘定其成矿时代为早白垩世。通过对姚冲钼矿床辉钼矿Re同位素及矿石硫同位素组成特征的研究,认为姚冲钼矿床的成矿物质主要来源于下地壳,并混有少量的地幔组分。结合前人在大别山北麓的研究成果,认为大别山北麓存在140 Ma左右和127~110Ma两期钼成矿事件,这两期成矿作用的时限与东秦岭第二期和第三期成矿时限基本一致。它们是印支期后大别造山带构造体制从挤压收缩向区域性伸展转化直至岩石圈强烈伸展减薄的地球动力学响应。     

中强地震近场强震动的随机有限断层模型参数影响研究

随机有限断层法是模拟地震动加速度时程的一个重要工具。该方法能反映震源、传播路径和场地特性,并且计算快速、高效,高频部分表现良好,因而目前广泛应用于强震地震动的模拟。     

密云沙厂小流域土壤侵蚀GIS和RS评价方法研究

从GIS和RS研究的角度对沙厂小流域实测的土壤侵蚀数据进行分析,建立基于3S的土壤侵蚀综合评价指标模型,快速地计算出土壤侵蚀量,并对其侵蚀的动态过程进行监测,为沙厂小流域综合治理的快速决策提供科学的平台和依据.     

2021年度自然科学基金申请书关键词透视地理科学研究前沿热点与发展方向

地理科学是提升人类对地球表层认知、探索人地关系、解决资源、环境、发展所面临的复杂问题的重要支撑。引领科学发展,支撑领域人才队伍的建设与培育,是国家自然科学基金委员会的使命与职责。追踪地理科学领域前沿,优化学科布局并开展战略引导是基金委地理科学学科工作的重要任务。以2021年国家自然科学基金地理科学领域4 479项申请书为样本,运用词云分析方法,对申请书的关键词进行统计分析,剖析了地理科学及各分支学科的研究热点。结果表明：“深度学习”“气候变化”“生态系统服务”“高光谱遥感”“青藏高原”“可持续发展”等是2021年地理科学研究内容与方法的热点关键词。在分支学科间交叉融合方面,信息地理学与人文地理学的共现关键词主要有“空间分析模型”“地理信息系统”“遥感”“机器学习”等;自然地理学与人文地理学的共现关键词主要有“生态系统服务”“土地利用”“土地利用变化”“可持续发展”“情景分析”等;自然地理学与信息地理学的共现关键词主要有“遥感监测”“尺度效应”“机器学习”“数字土壤制图”等。未来,国家自然科学基金委员会将从关键词设置、学科间交叉融合等途径入手,进一步从战略层面优化地理科学研究布局,引导科学家聚焦地理学基础理论与热点前沿问题,服务碳中和、乡村振兴等国家重大战略需求。     

新疆彩霞山铅锌矿流体包裹体三维数值模型

彩霞山铅锌矿是新疆东天山地区的热液型铅锌矿床。在典型钻孔中系统地采集了流体包裹体样品,通过建立流体包裹体的温度、盐度和成分等三维数值模型研究流体包裹体各参数的空间分布特征。对这些参数模型与矿化的关系进行了研究。矿体产在温度异常和盐度异常的边缘,并与F-和NO-3离子浓度异常相关。这些特征可用来进行矿床成因的研究并指导本区的矿产勘查。     

岩溶区隧道暗河的综合预报及治理方案研究

为确保岩溶区隧道施工安全,利用综合预报分析方法可准确地对地质异常体进行预测,可明显减少发生灾害的可能性。以大广南高速公路紫荆山隧道为工程背景,通过地质分析研究了紫荆山隧道的岩溶发育特征,利用TSP（隧道地震预测）超前地质预报方法对ZK221+960处暗河位置进行了准确预报,并利用地质雷达对暗河的走向进行了短距离探测,探测结果与实际揭露走向基本吻合。针对紫荆山暗河,分析了各种暗河处治措施优缺点,最终制定了泄水洞方案。在保证隧道施工安全和工期的前提下,对泄水洞方案进行了优化处理,优化后的处理方案在紫荆山暗河治理中取得了较好的效果,其结果对类似工程具有一定的借鉴意义。     

重庆地区降雨型滑坡相关性分析及预报模型

整理大量重庆地区降雨诱发滑坡资料,对降雨因子、累积降雨因子、前期降雨衰减系数与滑坡发生与否及滑坡发生数量之间进行系统的相关分析。结果表明:(1)当日降雨量对滑坡的诱发作用最显著,当日最大小时降雨与当日降雨量高度相关;(2)据滑坡发生前日期增加,降雨因子与滑坡相关及偏相关系数随之降低,在据滑坡发生前3d之后已变得很小;(3)大范围滑坡一般在暴雨当日或滞后一天产生,仅有短时强降雨很难诱发大范围滑坡,还需要一定前期降雨量为基础;(4)累积降雨因子与滑坡因子间都显著相关,且随着累积降雨日数的增加,其相关系数先上升后下降;(5)重庆地区适宜的前期降雨衰减系数在0.6左右。在此基础上拟合出了有效累积降雨量-滑坡发生概率预报模型,并使用当日最大小时降雨量-滑坡发生概率模型对其进行修正。最后使用降雨诱发滑坡实例检验该修正模型,结果可为重庆地区降雨型滑坡的预测预报提供科学依据。     

随机有限断层法模拟中强地震近场强震动的参数影响研究

介绍了模拟地震动时程的随机有限断层法及近年来对该方法的改进,改进后的随机有限断层法适合模拟中强地震;比较了不同场地方位角的中强地震近场地震动时程与平均伪加速度反应谱(PSA);定量分析了中强地震近场地震动模拟结果的参数敏感性. 结果表明:不同场地方位角的中强地震近场PSA在短周期部分差别较大;应力降是模型中最重要的参数,其对反应谱短周期部分影响最大;几何扩散系数对PSA的整体影响也较为明显. 将随机有限断层法应用到工程安全性评价工作中时,应当重点关注对反应谱短周期部分影响较大的应力降和该区域的几何扩散系数,同时要调查该区域优势场地方位角的分布,更加合理地控制中强地震近场强震动的模拟.