微地震定位的加权弹性波干涉成像法（英文）

震源定位是微地震监测关键技术之一。本文提出用于微地震定位的弹性波和加权弹性波(WEW)干涉成像方法。该方法在保证定位精度的同时,还可避免震源假象。通过各向同性水平层介质状模型的数值试验,初步表明该方法可适应低信噪比微震信号、速度随机扰动、较稀疏的检波器分布等情况,并在速度模型存在一定的系统误差时也仍保持较高的定位精度。由于干涉成像方法不需要进行初至拾取,定位效率相对传统走时方法也得到了提高。采用二维断层模型试算Nnumerical results of using a two-dimensional fault model,表明方法还能实现多震源定位,且比逆时成像有更高的定位精度。     

南方地区城市生活垃圾导热系数的试验研究

温度场对垃圾填埋场的衬垫系统、气体运移和垃圾土工程特性等存在显著影响,导热系数是研究填埋场内温度场的重要参数。以台州卢岙里垃圾填埋场为研究对象,采用DRCD-3030型智能化导热系数测定仪,测定了不同孔隙率和含水率条件下的垃圾导热系数。试验中,垃圾试样的含水率分别取0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;垃圾的孔隙率分别取77.8%、75.0%、71.4%和66.7%。试验结果表明：干垃圾导热系数较小,仅为标准状态空气导热系数的2.5～3.5倍,并随孔隙率的增大而减小;非饱和垃圾的导热系数随含水率的增加而增大,当含水率相等时,孔隙率越小,垃圾的导热系数越大。根据垃圾导热系数的实测数据,利用修正几何加权平均模型和线性拟合技术,建立了垃圾导热系数的计算公式,可以为垃圾填埋场温度场的研究提供重要参考。     

甘肃龙首山岩带西井镁铁质岩体成因及其构造意义

西井岩体位于北祁连造山带以北,阿拉善地块西南缘的龙首山隆起带。以往的研究多以沿龙首山断裂分布的镁铁-超镁铁质岩带作为和金川岩体相关的岩浆事件进行,而本次选择西井镁铁质岩体进行了精确的地质年代学和地球化学研究,确定了西井岩体岩性主要为橄榄辉石岩和辉长岩,成岩时代为 (421.0±9.0) Ma,可以和北祁连高压变质带榴辉岩年龄相对应;ε_Nd(t)为4.06~5.52,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i为0.704 548~0.707 575,具有地幔岩石圈特征;微量元素及其同位素计算表明西井岩体经历了约10%的下地壳物质混染。据此得出西井岩体及其龙首山岩带早志留世镁铁质侵入岩体成因模式为:祁连洋壳连续俯冲过程中洋壳与陆壳分离,热的软流圈物质持续冲击地幔岩石圈的底部;由于热传导效应,大地热流沿着地幔岩石圈上升,使得80 km深度的湿的橄榄岩层发生熔融,产生玄武质岩浆作用,玄武质岩浆上升过程中与下地壳物质发生约10%混染,形成西井岩体及其龙首山镁铁超镁铁质岩带。     

Optimizing layout of pumping well in irrigation district for groundwater sustainable use in northwest China

Optimizing layout of pumping well plays a vital role in curbing the groundwater level decline. A novel optimization model is presented in this study. First, the optimal well number is obtained by taking into account factors of local economy and environment based on nonlinear programming model. Then, the well spatial layout assessment model is attained based on information entropy weight and technique for order preference by similarity to ideal solution (TOPSIS). After that, the relative closeness to positive ideal solution of alternative (c_i) on the rationality of well spatial layout in cultivated land is calculated, and a set of alternatives are ranked according to the descending order of c_i. Finally, the well optimization layout is obtained by combining the optimal well number with well spatial layout assessment result based on the GIS data of pumping wells. As a case study, this method was applied in Yongchang Irrigation District of Shiyang River Basin, the arid region of northwest China. Results show that under the conditions of sustainable use of water resources, the irrigation district needed 724 wells for irrigation, with a decrease of 31.0% when compared with the existing number of wells. The wells with low flow rate and operating efficiency distributed in high density where groundwater is over‐exploitation were recommended to be closed. This well optimization layout method is expected to play a significant role in helping make plans for exploiting groundwater at more sustainable level, curbing the groundwater level decline trend, and improving the local ecological environment. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

湘南柿竹园矿田云英岩型钨多金属成矿规律及成矿预测

湘南柿竹园矽卡岩型-云英岩型钨多金属矿田是中国最重要的钨多金属矿产资源基地之一。前人对该矿田的矽卡岩型成矿开展了系统的研究,而对矿田内云英岩型钨矿化研究薄弱,制约了矿田内成矿理论的认识和矿产勘查部署。通过野外调查,文章系统总结了矿田内云英岩型矿化样式、空间分布、矿化特征和控矿因素。研究显示柿竹园矿田内云英岩型矿体包含4种矿化样式：第一期斑状黑云母花岗岩中云英岩型矿体、石英斑岩中云英岩型矿体、第二期黑云母花岗岩中云英岩型矿体和矽卡岩-网脉状云英岩复合型矿体。这4种样式的云英岩型钨多金属矿体是柿竹园矿田内不同阶段的花岗岩成矿的产物。白钨矿化学成分显示矽卡岩型矿化的白钨矿低Mo,而云英岩型矿化白钨矿富Mo,指示云英岩矿化较矽卡岩矿化具有更氧化的环境。柿竹园矿田矿化格局显示云英岩型矿化受矿田和矿床尺度的花岗岩体侵位前锋控制,矿田尺度表现为岩体由北东深部向南西浅部侵位,千里山岩体南部为岩体侵位的前锋,岩体南部发育较大规模的云英岩矿体;矿床尺度上,云英岩体的定位受控于花岗岩岩突的控制。此外,矿田菱形格状构造对岩突产出位置具有重要的控制作用,也具有重要勘查指示意义。结合矿田控矿构造格局、不同期次岩浆岩对云英岩的控制及地球化学异常特征,笔者提出了大吉岭、柿竹园深部和柴山深部3处云英岩型钨多金属矿找矿预测靶区。     

地面三维激光扫描技术在变电站精细测量中的应用

变电站是重要的电力设施,对其进行测绘采集是三维建模与可视化、运行维护、管理、异常监控等工作的基础,但其中构筑物具有复杂、结构异形等特点。本文利用三维激光扫描技术获取点云数据,对变电站进行精细测量。提出了基于空间区域复杂度的划分（如将测区划分为均匀分布区、紧密排列区、气体绝缘封闭组合电器（GIS）区、过渡区）方法,并以新疆亚中变电站为例展示了该方法的应用,最终实现了变电站的三维建模与可视化。     

内蒙古阿巴嘎旗白音图嘎地区晚石炭世花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古白音图嘎地区位于西伯利亚板块东南缘晚古生代陆缘增生带,地处二连—贺根山板块对接带西北侧,该区发育大量晚古生代花岗岩,主要岩石类型为斑状二长花岗岩和碱长花岗岩。本文对该区花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学测试。结果表明:斑状二长花岗岩和碱长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为302.8±1.3Ma(MSWD=1.4)和301.1±0.6 Ma(MSWD=0.84),属于晚石炭世;岩石地球化学数据显示,岩体属钾玄岩系,具有高硅(SiO_2=70.83%~75.01%),富碱(Na_2O+K_2O=11.58%~13.20%),贫钙(CaO=0.50%~1.22%)和镁(MgO=0.11%~0.33%)特征。铝饱和指数A/CNK=0.81~1.01,为准铝—弱过铝质花岗岩。岩体整体富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILEs),亏损Ba、Sr以及高场强元素(HFSEs)Nb、Ta、P、Ti;LERR富集,HERR相对亏损,具有明显的负Eu异常(δEu=0.11~0.43)。初始岩浆温度(759.33℃~801.81℃)和岩石地球化学分析表明,白音图嘎花岗岩具有A型花岗岩特征。同时,低的Nb/Ta(7.38~19.50)、Zr/Hf(29.61~35.26)和Sm/Nd(0.22~0.32)比值指示其源岩为壳源。综合研究表明,白音图嘎花岗岩为陆壳变杂砂岩部分熔融的产物,形成于晚石炭世早期西伯利亚板块和华北板块后碰撞作用的板内伸展环境,为兴蒙造山带晚古生代构造岩浆演化及古亚洲洋闭合的时限提供了新的约束和佐证实例。     

Assessing hurricane damage costs in the presence of vulnerability model uncertainty

Probability-based assessment of hurricane damage costs for coastal communities is vital for policy-makers and insurers. The uncertainties associated with hurricane damage costs include both the inherent uncertainty due to the random nature of hurricane process and the model uncertainty of the mathematical representation of hurricane damage (vulnerability model). The hurricane vulnerability model has traditionally been modeled as a deterministic function of hurricane wind speed in the literature, without considering the effect of vulnerability model uncertainty on hurricane damage assessment. This paper develops two methods to assess the hurricane damage costs in the presence of vulnerability model uncertainty. To account for the non-stationarity in hurricane actions due to the potential impact of climate change, the hurricane occurrence process is modeled as a non-stationary Poisson process and the hurricane intensity is assumed to vary in time with time-variant statistical parameters of hurricane wind speed. A case study of Miami-Dade County, Florida, is conducted to illustrate the proposed methods and to investigate the impact of vulnerability model uncertainty on hurricane damage costs.     

辽宁辽阳地区辽河群酸性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

辽宁省辽阳地区出露有大面积的古元古代辽河群地层,在辽河群里尔峪组及高家峪组中识别出一套酸性火山岩。本文通过对酸性火山岩同位素年代学及地球化学研究,用以限定辽河群形成时代,并进一步探讨其形成的动力学背景。这套酸性火山岩岩性包括流纹岩、变流纹质含角砾凝灰岩、角岩化流纹岩和弱硅化流纹岩,对其中6件样品利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测年。CL图像显示辽河群酸性火山岩中的锆石均具典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U比值,显示为岩浆锆石。锆石U-Pb年龄可分为3期:2190~2180Ma、2110~2100Ma、1970~1960Ma,结合其中存在继承锆石的结果认为辽河群至少存在3期岩浆活动,将辽河群形成时代限制于2.19~1.96Ga,其形成时代大约持续了230Myr左右。野外接触关系的观察及酸性火山岩的年代学特征从另一个方面揭露辽河群总体为一套无序、局部有序的构造地层,各岩组间不存在上下关系。前人研究表明"辽吉花岗岩"形成年龄为2.16Ga,通过野外观察其与辽河群之间均为构造接触。D1442-1和D1444-2两个样品锆石U-Pb测年结果为2180±12Ma、2190±13Ma,均略早于"辽吉花岗岩",结合其与辽河群野外关系,认为"辽吉花岗岩"应该不是作为沉积基底,而是与辽河群为同一构造运动的产物。辽河群流纹岩Al_2O_3含量16.33%~16.90%,K_2O含量4.62%~4.77%,K_2O+Na_2O含量5.97%~7.54%,含铝指数(A/CNK)比较高为1.27~1.50,为过铝质岩石,显示富铝、高钾特征。此外流纹岩轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,具有明显的负铕异常,亏损Ba、Sr、Ti,较高的Zr及(Zr+Nb+Ce+Y)含量、10000Ga/Al比值等特点都显示为A型花岗岩,说明其形成于地壳减薄环境。本文在辽河群中识别出一套酸性火山岩与前人在南辽河群识别出的变质流纹岩组成了酸性端元(2201~1960Ma),同时期存在的基性火成岩(2198~1869Ma)为基性端元,证明了辽河群"双峰式火山岩"的存在,暗示辽河群形成于伸展拉张环境。     

基于分段模拟的岩石蠕变模型

为了更好地实现对岩石蠕变特性的描述,基于岩石蠕变的阶段特征,提出分段模拟岩石蠕变的建模思路。应用变分数阶微积分改进的软体元件与弹簧串联得到改进的Maxwell模型实现对岩石稳定蠕变阶段的模拟;同时基于应变触发方式改进蠕变体元件实现对岩石非稳定蠕变阶段的模拟。综合改进的Maxwell模型与改进的蠕变体元件构建一个新的三元件蠕变模型。应用岩盐典型蠕变曲线数据对三元件蠕变模型进行了验证。结果显示构建的三元件蠕变模型可以很好地模拟岩盐的三阶段蠕变,分段模拟思路是可靠的。