基于自适应核密度的贝叶斯概率模型岩性识别方法研究

准确地刻画岩石类型及其结构关系可以为能源矿产勘探、深部结构与构造等研究提供重要信息.目前利用地球物理技术可以通过不同岩石对应的物性参数(如密度、磁化率、电阻率、速度等)之间的差异进行岩性识别,但是不同岩石物性往往存在一定程度的重合,利用单一物性进行岩性识别的结果不够准确,因此利用多源数据进行岩性识别具有重要的意义.贝叶斯方法属于统计分类方法,依靠概率进行分类,概率密度的计算依靠样本属性之间的相互联系.基于此,我们将基于自适应核密度估计的贝叶斯概率模型引入到岩性识别中.该方法对于多类不同物性参数具有良好的适应能力,预测的岩性分类结果带有概率参数,可以存在模糊区间,提供多种岩性分类结果.该方法具有较强可扩展性,可以同时处理参数和非参数信息,使得已知地质信息以及物性参数得到最大化的利用.实验证明该方法的岩性识别结果较好,相比于传统高斯算法和固定带宽核密度估计,自适应带宽的核密度估计获得的分类结果更稳定、更准确.     

小秦岭地区矿田构造深部探测初步认识

通过地震剖面、钻孔资料对比,利用1∶5万重力资料和广域电磁测深资料对小秦岭地区矿田构造深部特征进行了探讨。初步认为:小秦岭地区太华群埋深1 500、2 500、3 500 m处是重要的构造界面,特别是1 500 m处可能限制了大多数的石英脉矿体就位,1 500～2 500 m网格状电磁剖面南倾、北倾视电阻率交汇部位有可能形成较大规模金矿体;巡马道断裂结构复杂,其上盘可能以构造片岩、碎裂岩为主,3 500 m深部可能存在燕山期侵入岩体,具有寻找石英脉型金矿的前景,又具备形成构造蚀变岩型金矿的条件;太要断裂呈"阶梯状"北倾,其北1.5～3 km范围内,第四系下伏太华群埋深在800～1 500 m,该断裂西宽东窄,东西两段断距存在差异;提出了该地区深部找矿应重点关注巡马道断裂中西段两侧电性结构特征复杂地段的认识。     

顾及共享交换的行业地理空间数据关联模式

在数字城市、"多规合一"、大数据建设推动下,政府管理部门和行业部门对地理空间数据共享有强烈需求.然而,其行业特殊性导致行业部门所拥有的数据无法进行有效融合与交换,数据共享成本大.以不改变行业原有的数据规范,实现行业之间地理空间数据的及时有效共享与交换为目标,通过分析行业地理空间数据特征,提炼数据的关联特征,认知并结构化...     

基于Slepian方法和地面重力观测确定时变重力场模型: 以2011—2013年华北地区数据为例

时变重力场是研究地球系统内部物质运动和时空演化过程的有效途径.目前广泛使用的GRACE时变重力场模型受限于其空间分辨率（约400 km）,难以探测较小空间尺度的重力变化.本文首次尝试利用Slepian局部谱分析方法和多期地面重力观测确定更高空间分辨率的时变重力场模型.Slepian方法通过构建研究区域内的正交基函数,将信号能量集中在研究区域内部,是构建球面局部重力场模型的理想方法.本文根据Slepian方法的特点给出了区域重力场建模及参数优化的步骤,以我国华北地区为例,基于2011—2013多期地面观测确定了区域时变重力场模型,并与同区域由Slepian方法和GRACE卫星数据确定的重力变化进行了对比分析.结果表明：（1）贝叶斯信息量准则可作为确定Slepian展开最佳截断数的有效手段;（2）基于研究区域内现有重复测点数据,能够恢复120阶时变重力场,空间分辨率（半波长）约150 km;（3）2011—2013年间研究区域内GRACE估计结果与120阶地面结果在时空分布的显著趋势上存在较好的对应,证明了本文利用Slepian方法和地面观测所得时变重力场模型的可靠性.本文研究结果可为区域重力场建模提供新的参考,也可为华北地区水资源变化监测、构造活动分析以及地震风险性评估等研究提供高分辨率的时变重力场模型支撑.

     

地球磁层顶磁场重联的动力学过程

用三维可压缩MHD数值模拟研究了在磁场重联过程中电子压力梯度项的效应研究结果发现在较高等离子体β,较小离子惯性尺度条件下,广义欧姆定理中压力梯度项在重联过程的作用不可忽略.在磁重联过程中,压力梯度项虽然没有明显改变磁场拓扑结构和重联速度,但它使电子和离子速度明显增大.由于在离子惯性尺度下,离子和电子运动解耦,电子是电流的主要载流子,所以场向电流也增大,并导致核心磁场明显增大.考虑到场向电流是磁层电离层耦合的一个重要因素,所以电子压力梯度项的引入加强了行星际磁场南向期间磁层电离层的耦合.电子压力梯度项还在重联区激发了波动,该波动可向重联区外传播.     

江陵浅水坳陷湖盆层序地层充填模式

应用地震、钻井、测井、分析化验等资料,在建立江陵凹陷白垩-下第三系层序序列和目的层新沟咀组高精度等时层序地层格架的基础上,研究了沉积体系和砂体展布规律,分析了层序充填的主控因素.在二维层序地层模拟的基础上,初步揭示了可容空间变化对湖盆层序发育控制的动态过程,建立了新沟咀组浅水坳陷湖盆层序地层充填模式.     

南华北地区石炭—二叠系砂岩和泥岩中粘土矿物的形成与转化

区内砂岩中的粘土矿物主要是自生的高岭石、绿泥石和伊蒙混层,而泥岩中的粘土矿物是伊蒙混层和高岭石,少量绿泥石,未见蒙脱石.砂岩和泥岩中粘土矿物的转化具有相似的水介质和地温条件,都反映出在中—晚成岩期形成,而且与烃类的排出和运移密切相关.泥岩中粘土矿物转化和脱水作用为砂岩输送流体和释放溶解物质,而且泥岩中有机质的脱羟基向砂输送酸性水,促进砂岩中骨架颗粒溶解、次生孔隙的产生.     

储集层中高压流体引爆强地震的机理——以5.12汶川地震为例

目前产生地震的机制仍以弹性回跳说为主：地震是因为断层错断使岩层的弹性能释放而引发。但越来越多的学者开始质疑,仅断层错断后的弹性能,是否真能达到实际地震所释放的巨大能量。因此,有必要探讨地震初动后破坏性强震的性质及其真正的能量来源。文章根据沉积地层中的储集层及其压力的特点分析得出,储集层内含有大量的高压流体,其压力在一定条件下可以释放出来,产生流体物理爆炸,有可能是强震能量的重要组成部分。通过计算得出,当断层破裂并刺穿面积较大的储集层时,其压力释放所产生的弹性能可以达到震级8.0以上地震所释放的能量;人为的工程活动也可引发小规模的流体压力的释放现象,如钻井时的井喷、水力压裂会诱发有感地震等。同时,文章根据对距离震中较近的地震台的波形及传播射线路径分析认为,强震波动可能不是横波S波,而是涨缩波P波,据此不能排除强震是由爆炸所致。综合汶川地震多个台站记录到的地震波的时间域和频率域特征、地面观测到的爆炸现象、地震后科学钻探获得的岩心等大量直接或间接证据,说明了这种流体爆炸能量释放的可能性。最后,文章提出了地震活动可分为三个阶段：微破裂阶段Ⅰ,该阶段有流体活动,并可产生动电效应,但未触发地震初动;地震初动后的断裂破裂阶段Ⅱ;由流体压力释放产生地震强震阶段Ⅲ。     

陕南略阳地区地质灾害发育规律

在地质灾害调查与区划工作的基础上,研究了陕南略阳地区地质灾害的发育类型、区域分布特征,探讨了地质灾害与构造活动、地形地貌、地层岩性、地下水、降雨和人类工程活动之间的关系.     

某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制

以仁义河特大桥南桥台南侧斜坡为例,分析研究了可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及其变形破坏力学机制,认为该斜坡的失稳破坏主要为崩塌破坏,并存在倾倒(外倾型)、倾滑(内倾型)和基座倾滑3种崩塌破坏方式,形成不同崩塌破坏方式的内在变形机制有弯曲一拉裂、弯曲一层间滑动和拉裂一滑移3种模式,从而为解决该类特殊斜坡工程问题提供了理论依据。