星载激光光斑影像质心自动提取方法

激光光斑影像的质心提取是卫星激光测高数据处理中的重要环节,对于获得精确的激光指向角有重要的意义。本文总结了灰度重心法、高斯拟合法以及椭圆拟合法3种常用的质心提取方法,在比较其优缺点之后结合高斯曲面拟合法和椭圆拟合法,提出了一种基于高斯阈值的椭圆拟合方法,针对仿真数据进行试验,有较好的精度结果。采用GLAS（geoscience laser altimeter system）的实际激光光斑影像LPA（laser profile array）数据进行试验,发现LPA光斑质心位置变化周期约为1.5 h,幅度最大可达2~3个像素,对应激光指向角变化约9",说明在轨监视激光质心位置变化对于提高激光指向角测量精度非常必要。相关结论可为后续国产卫星激光测高仪足印影像处理提供参考。     

双向相位平滑伪距的硬件延迟解算研究

针对利用GPS观测数据提取TEC过程中最主要的误差来源硬件延迟问题,该文为了获取高精度TEC,在对双频观测数据处理时,改进了基于Hatch滤波的相位平滑伪距算法的使用方法,即双向平滑,取得较好的效果。研究采用了VTEC多项式和球冠谐分析模型来进行区域电离层建模及硬件延迟解算,经比较模型解算的硬件延迟与IGS发布值最大差异不超过1ns,其中VTEC多项式模型解80%差异值小于0.5ns,球冠谐函数模型解所有差异值均小于0.5ns。     

豫西三门峡地区温塘断裂第四纪活动性研究

温塘断裂位于鄂尔多斯块体东南缘,是三门峡盆地的东边界控制断裂,准确厘定其活动性对于理解区域构造演化和判断三门峡地区地震危险性具有重要意义。运用野外地质地貌调查、联合钻孔剖面探测及光释光定年技术,对三门峡地区温塘断裂的活动性进行分析与研究。结果表明,温塘断裂南段出露地表,线性特征明显,断层最新活动时代为晚更新世;温塘断裂中段为第四纪隐伏断裂,断层活动时代为中更新世;温塘断裂北段断层出露,断层活动时代为中更新世。     

The first extra-large helium-rich gas field identified in a tight sandstone of the Dongsheng Gas Field,Ordos Basin,China

Science China Earth Sciences - Helium gas is a scarce but important strategic resource, which is usually associated with natural gas. Presently, only one extra-large helium-rich gas field has been...     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶纪沉积充填记录的关键时限及其构造意义

鄂尔多斯盆地南缘上、下古生界呈现明显的角度不整合,标志着该区卷入了加里东造山带变形。本文以盆地内奥陶纪沉积充填记录为线索,利用地层序列中沉积凝灰岩的锫石U-Pb同位素测年,结合秦岭造山带岩体年代学研究成果,探讨了秦岭加里东期构造事件的发生与发展过程。研究表明:1)奥陶系沉积时期,沉积序列经历了海侵至海退的完整旋回,中奥陶世马五期海退序列开始,晚奥陶世背锅山期海水自鄂尔多斯盆地西南缘完全退出;2)晚奥陶世平凉期至背锅山期,地层序列中凝灰岩、滑塌构造、滑塌角砾岩普遍发育,滑塌构造和滑塌角砾岩的直接触发因素是构造活动引发的地震,构造活动性明显加强;3)中奥陶世马五期海退序列的开始,孕育着秦岭洋壳板块开始向北俯冲,时限大约为475~463 Ma;4)晚奥陶世平凉期,沉积序列中重力流、滑塌构造和凝灰岩普遍发育,孕育着秦岭洋向北的俯冲碰撞进入了高峰阶段,其时限大约为454~450 Ma。     

Molecular Structure of Kerogen in the Longmaxi Shale: Insights from Solid State NMR,FT‐IR,XRD and HRTEM

Kerogen plays an important role in shale gas adsorption, desorption and diffusion. Therefore, it is necessary to characterize the molecular structure of kerogen. In this study, four kerogen samples were isolated from the organic-rich shale of the Longmaxi Formation. Raman spectroscopy was used to determine the maturity of these kerogen samples. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), 13C nuclear magnetic resonance (13C NMR) , X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy were conducted to characterize the molecular structure of the shale samples. The results demonstrate that VReqv of these kerogen samples vary from 2.3% to 2.8%, suggesting that all the kerogen samples are in the dry gas window. The macromolecular carbon skeleton of the Longmaxi Formation kerogen is mainly aromatic (fa’=0.56). In addition, the aromatic structural units are mainly composed of naphthalene (23%), anthracene (23%) and phenanthrene (29%). However, the aliphatic structure of the kerogen macromolecules is relatively low (fal*+falH=0.08), which is presumed to be distributed in the form of methyl and short aliphatic chains at the edge of the aromatic units. The oxygen-containing functional groups in the macromolecules are mainly present in the form of carbonyl groups (fac=0.23) and hydroxyl groups or ether groups (falO=0.13). The crystallite structural parameters of kerogen, including the stacking height (Lc=22.84 ?), average lateral size (La=29.29 ?) and interlayer spacing (d002=3.43 ?), are close to the aromatic structural parameters of anthracite or overmature kerogen. High-resolution transmission electron microscopy reveals that the aromatic structure is well oriented, and more than 65% of the diffractive aromatic layers are concentrated in the main direction. Due to the continuous deep burial, the longer aliphatic chains and oxygen-containing functional groups in the kerogen are substantially depleted. However, the ductility and stacking degree of the aromatic structure increases during thermal evolution. This study provides quantitative information on the molecular structure of kerogen samples based on multiple research methods, which may contribute to an improved understanding of the organic pores in black shale.     

溶液和温度作用下膨润土防水毯的渗透性能

以颗粒状和粉末状膨润土防水毯(GCLs)为对象,运用GDS (global digital systems)全自动渗透仪开展渗透试验,研究CaCl_2溶液作用下GCLs渗透性能的温度效应,初步探讨其机理。试验表明:当水化液为0.05mol/L的CaCl_2溶液时,两种GCLs渗透系数随温度升高呈现增大趋势;当水化液为去离子水时,颗粒状GCL渗透系数随温度升高而减小,粉末状GCL渗透系数随温度升高而增大。去离子水情况下,膨润土吸附结合水量随温度升高而减小;CaCl_2溶液作用下,吸附结合水量较去离子水情况大幅降低。当CaCl_2溶液浓度一定时,膨润土膨胀指数随温度升高而略有增大;当温度一定时,膨润土膨胀指数随CaCl_2溶液浓度升高而显著减小。以去离子水进行试验时:颗粒状和粉末状GCLs渗透系数随温度的变化主要影响因素为凝胶态蒙脱石数量,其次为流体黏滞系数和吸附结合水量;颗粒状GCLs膨润土孔隙结构越不均匀,凝胶态蒙脱石数量的影响就越显著,导致渗透系数随温度升高而减小、固有渗透率随温度升高显著降低。以CaCl_2溶液进行试验时,两种GCLs渗透系数随温度变化的主要受流体黏滞系数和吸附结合水量的影响,而受凝胶态蒙脱石数量的影响较小。孔隙溶液性质、温度和膨润土类型均对GCLs的防渗性能具有重要影响。     

北天山重点监视区地下流体临震前兆标志探讨

在“八五”短临预报和“九五”中短期（１年尺度）前兆研究的基础上,运用整点值、日测值、原始曲线法、一阶差分法和日工法,系统地分析了北天山１９８５年以来的地下流体前兆观测资料,研究了在此期间控制区范围内发生的７次Ｍs５.０级以上中强地震前临丑异常显示特征,探索了中强地震发生前地下流体临震前兆标志,表明只要正确地识别地震前兆的中长期向中短期、短期、临震前兆过渡的标志,并进行短临跟踪,是可以实现临震预报的。     

同位素地球化学在地震监测预测研究中的应用进展

随着新观测技术和理论的进一步发展,同位素地球化学方法在地震监测预测研究中发挥了越来越重要的作用。通过同位素地球化学方法确定地下流体来源,研究地下流体循环特征,分析地震前兆异常的成因,评估地质构造活动的程度,开展地震预测研究。同位素示踪技术还可以结合深源流体监测和地球物理方法,揭示地震孕育、流体与震源之间的关系。此外,同位素地球化学还可以构建断裂带流体地球化学背景特征,用于地震监测点映震效能的评估,提高地震监测预测的准确性,为地震新监测点的布设和震情跟踪提供技术支撑。通过对现今同位素在地震监测预测中所使用的方法、技术及国内外应用情况的总结分析,力图全面认识同位素地球化学在地震监测预测应用中的现状及发展趋势。     

畸形波作用下张力腿浮式风力机动力响应特性

针对张力腿系泊浮式风力机的基础运动,忽略柔性构件的影响,建立气动—水动—系泊非线性耦合运动方程。在运动控制方程中包含张力腿系泊系统的非线性回复刚度,桨距角控制以及浮式基础运动对空气动力载荷的影响。在波浪载荷的计算中考虑二阶波浪载荷的作用。采用随机频率相位角调制法生成畸形波波面时历,计算在畸形波作用下张力腿型浮式风力机的动力响应特性。数值模拟结果表明,在畸形波作用下,浮式基础的运动及空气动力性能均受到了显著的影响。其中浮式基础的纵荡和纵摇运动分别受二阶差频与和频波浪力的影响,而垂荡运动的增加则主要是受下沉运动的影响。在畸形波经过的时刻,风力机的功率系数迅速下降,水平方向的风载荷波动先减小,随后其数值急剧下降,而垂直方向的风载荷波动增大。