基于复杂网络的岩土颗粒材料分散性失稳先兆研究

岩土颗粒材料在达到Mohr-Coulomb塑性极限之前可能已经发生了没有明显局部损伤的全域准均匀破坏,即分散性失稳。近年来,网络科学工具在颗粒材料环境中的应用为研究其失稳破坏现象提供了有趣新颖的洞见。采用离散单元法对不同初始密实度的颗粒体系进行等体积应变加载路径的数值试验,发现初始状态越松散的颗粒体系越有可能发生分散性失稳;采用网络科学的理论和方法分析颗粒接触网络的拓扑结构特性和演化规律,发现颗粒材料分散性失稳的结构根源是颗粒接触网络完全崩塌。将颗粒体系划分为强、弱接触系统以构建强接触子网络、弱接触子网络和强−弱接触子网络,研究颗粒接触网络及其3个子网络的特征量演化,结果表明：当颗粒材料开始处于不稳定状态时,易受扰动的弱接触系统的部分接触先失效,导致强接触系统失去其稳定支撑作用而降低承载能力。随着加载的继续,系统通过非局部的自组织过程导致接触结构的全面崩塌,最终触发整体分散性失稳。因此,先于整体失稳的部分弱接触的失效,可视为颗粒材料分散性失稳的关键性临界征兆。     

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。     

基于测井频谱分析的松科二井登娄库组地层沉积速率研究

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料,其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据,采用天文旋回的方法来计算松科二井登娄库组地层的沉积速率,并探讨影响地层沉积的主控因素。多种测井数据的频谱分析结果表明了登娄库组地层记录着米兰科维奇旋回信息,这说明登娄库组沉积过程受天文轨道驱动力影响。Th测井数据对天文旋回信息的敏感性强,综合考虑多种测井数据的测试结果获得了连续、相对准确的地层沉积速率。登娄库组地层沉积速率从下往上整体呈现为由高到低的趋势。登二段至登三段时期地层沉积主要受盆地断陷活动控制,地层整体具有高沉积速率特征,最高达到16.2 cm/ka。随后至登四段时期由于断陷活动逐渐减弱,盆地向区域坳陷的构造格局转化,登四段整体具有沉积速率较低的特征,最低为5.9cm/ka。该研究建立了松科二井登娄库组地层连续的沉积速率剖面,为揭示松辽盆地由断陷活动过渡到坳陷活动的地质规律提供了测井证据。     

Experimental Simulation Study of the Dominant Enrichment Area of Terrestrial Organic Matter in the Shallow-Delta Sedimentary System of the Yacheng Formation in the Qiongdongnan Basin

Shallow-delta sedimentary systems receive both terrestrial and marine organic matter. As oil and gas exploration activities determine that the source rocks of the deep-water area of the Qiongdongnan Basin, northern South China Sea, are generally rich in and even dominated by terrestrial organic matter, this has led many researchers to examine the rules governing terrestrial organic matter enrichment in shallow-delta sea sedimentary systems. However, the deep burial of source rocks in deep-water areas and the relatively small amount of drilling undertaken have greatly restricted the study of these rules. In this study, the ‘forward modeling’ research method was used to observe and analyze the deposition and preservation of terrestrial organic matter through flume experiments, where the depositional results were carefully depicted and sampled. The total organic carbon content of selected samples was measured and when combined with qualitative observations and quantitative comparison results, the dominant enrichment areas of terrestrial organic matter were identified. The experimental results show that the overbank parts of the delta front, the dune countercurrent surface, the low-lying parts, the delta front slope area and the shallow-prodelta sea area are where terrestrial organic matter is predominantly enriched. This provides an important basis and guidance for the prediction of the development areas of marine source rocks with terrestrial input in the deep-water areas of the Qiongdongnan Basin.     

深海碎屑岩层序地层学50年(1970—2020)重要进展

层序地层学是当前地球科学研究颇为关注的领域,被广泛应用于沉积盆地分析和油气勘探.碎屑岩层序地层学理论方法源于海相盆地,是在被动大陆边缘油气勘探实践的基础上凝练而来的,至今已经历了约50年的发展历程.本文梳理了深海碎屑岩层序过去50年发展历程中的重要进展(包括1970—2000年的经典海相碎屑岩层序地层学、2000—20...     

黔西南泥堡金矿床构造特征及其控矿作用

位于扬子板块西南缘的右江盆地是我国卡林型金矿的集中分布区之一,素有滇-黔-桂"金三角"之称.泥堡金矿是右江盆地西北侧一个大型矿床,矿区构造主要有NEE向泥堡背斜、二龙抢宝背斜和同方向的F1、F3、F4、F5和F9断层,以及产于F1断层下盘的层间破碎带等.详细构造调查和新近勘查资料的综合研究表明:F1、F5和F9为逆冲断...     

特高位远程危岩群破坏成因及稳定性评价——以滇东北乌峰山地区为例

特高位远程危岩崩塌具有突发性强、速度快、势能大、摧毁力强、冲击性大、影响范围广等特征.滇东北地区镇雄县5处危岩位于乌峰山南缘斜坡地带,地层近水平,崩塌区地形坡度达70°以上.崩塌区和危岩区基岩裸露面积为0.07 km²,坡脚与坡顶高差达222 m,危岩体平均高差159 m,落石水平最大位移216 m,属典型特高位远程危岩群.采用定性和定量方法,结合内外部条件,综合分析危岩的10项基本影响因子,评价其稳定性. 5处危岩在不同工况下稳定性差,破坏模式为倾倒式,高速远程动力崩塌易产生碎屑流,呈散态扇形高速冲击流动,裸露区面积大,生态环境脆弱,亟待治理.     

南京河西地区地面沉降成因分析

为了查明南京河西地区地面沉降的成因,笔者等在系统研究水文地质与工程地质条件的基础上,研究了地面沉降的分布特征和发展规律,以及地面沉降与地下水位、软土分布及建筑荷载之间的关系,进而揭示了南京河西地区地面沉降的成因。研究结果表明：南京河西地区不开采地下水,地面沉降与软土层厚度和建筑荷载分布关系密切,地面沉降主要受建筑工程影响,即建筑荷载和深基坑降水的作用。     

刚果(金)矿产资源与矿业投资环境

在实施“走出去”战略和推进“一带一路”倡议的背景下,近年中资企业在国际矿业投资领域得到了快速发展。刚果(金)铜、钴、金刚石、锡、钽铌等矿产的资源量在全球占有重要地位,加之近年政府吸引和鼓励外来投资的利好政策,使之成为全球最火的矿业投资热土之一。从区域地质、矿产资源及开发现状、基础设施、矿业投资环境等方面对刚果(金)的地质矿产概况进行了梳理。钴和铜是刚果(金)最丰富的2种金属矿产,集中分布在南部加丹加地区。铜钴矿业开发活跃,是刚果(金)重要的经济支柱。加丹加地区是刚果(金)经济发展和基础设施最好的地区之一,也是最佳矿业投资选择。当前,电力短缺问题是制约刚果(金)矿业发展的主要因素,未来随着布桑加水电站和大英加水电站的建成,电荒问题也将得到逐步解决。刚果(金)作为当下全球矿业投资的热土,虽然在政治环境、社会治安、矿业政策等方面存在一定的投资风险,但近年中国和刚果(金)不断发展的外交关系是中资企业在刚果(金)开展合作投资的重要保障。在当前刚果(金)加入“一带一路”倡议的大背景下,未来应继续加强中刚两国产能合作,促进中刚矿业合作可持续发展。