Similarity quantification of soil parametric data and sites using confidence ellipses

This paper presents a confidence ellipse-based method to evaluate the similarity of soil parametric data using the database from the site investigation reports.Then,the obtained similarity assessment results of parametric data are used to further estimate the site similarity via two proposed strategies,namely the mean and weighted mean approaches.The former referred to the average of parametric data similarity degrees,while the latter was the weighted average,and the weight was calculated using the coefficient of variation(COV)of each parameter.For illustration,the liquidity index(LI)dataset was firstly used to explore the performance of the presented method in the evaluation of parametric data similarity.Subsequently,the site similarity was assessed and the effects of numbers and weights of selected parameters for study were systematically studied.Lastly,the transformation models about the relationships between Cc and x as well as between Cc and e0 were constructed to illustrate the application of the similarity analysis in reduction of transformation uncertainty.Results show that the greatest site similarity degree is at about 0.76 in this study,and the maximum decrease of transformation uncertainty can reach up to 18%and 25.5%as union parametric data similarity degree increases.Moreover,the site similarity degree represents the whole similarity between two different sites,and the presented union parameter similarity degree maintains a good agreement with transformation uncertainty.     

湖北寒武系牛蹄塘组页岩气成藏条件与综合评价

牛蹄塘组是湖北省重要的海相页岩气层系之一,对其深入研究有助于预测资源潜力并指明勘探方向.利用露头及探井资料对区内牛蹄塘组的储层特征、资源潜力等进行了研究.结果表明,牛蹄塘组依据岩性组合可以分为一段和二段,鄂西宜昌?恩施、神农架西侧深水陆棚相以及鄂东南盆地边缘相富有机质页岩厚度大,TOC含量高,以硅质类页岩为主,页岩气成藏物质基础良好.气显较好的地区集中分布在鄂西黄陵背斜东南缘,分析认为较弱的变形、有效的顶底板和适中的热演化是牛蹄塘组页岩气富集成藏的关键.除宜昌局部地区具有勘探开发前景外,秭归、鹤峰等地区仍值得探索,鄂东南及鄂西北地区由于构造变形和岩浆活动强烈,保存条件极差,基本无页岩气勘探前景.      

断层面高精度形貌对比研究: 基岩区古地震研究的选址

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、物理和化学指标测定等一系列先进技术的发展, 已有大量的研究案例成功地从基岩断层面上提取了古地震信息, 基岩断层面在古地震研究方面的优势被不断发掘。然而, 沟谷等地表过程的侵蚀作用, 也会使得基岩断层面出露。这种非构造成因的断层面, 很容易与构造成因的断层面混淆, 却不记录古地震信息。已有的研究工作, 缺乏对这两种断层面出露方式的系统研究, 更缺少对适合于古地震研究的基岩断层面特征的归纳总结, 这将不利于在基岩区开展古地震研究工作。为了解决这一问题, 选取了山西地堑系的马家窑和南马庄两处基岩断层面, 采用小型无人机航测(s-UAV)结合陆基三维激光扫描(t-lidar)技术, 获取了基岩断层面高精度形貌及周围的三维地形数据, 将断层面形貌特征的定量分析结果与断层坎精细的地貌解译结合, 研究基岩断层面的不同暴露方式下的形貌特征。结果显示, 马家窑基岩断层面受沟谷侵蚀而逐渐暴露, 表面形貌呈现出连续平滑的特征, 不具有地震活动信息。南马庄基岩断层面的形貌显示出明显的阶跃式分带特征, 具有分段出露的特点。结合精细地貌解译的结果, 这种出露特征可能与周期性的地震活动有关, 并识别了两次同震倾滑位移量为3.1 m和3.3 m的古地震事件。最后, 本研究强调了在开展基岩断层面古地震研究时, 选择合适的研究地点的重要性, 对比了构造活动和地表侵蚀两种成因断层坎的特点, 提出了适合提取古地震信息的基岩断层面的特征和识别原则。

     

基于解释单元划分的多曲线联合确定地层原始沉积韵律

沉积韵律是控制厚层砂体内部水淹分布规律的主要控制因素。只有在同一口井内同一个沉积韵律内部各小层的电性特征才具有相对可比性,因此,也只有在同一口井同一个沉积韵律内部判断各小层水淹级别高低才更具有实际意义。以稳定泥岩隔层为划分标志,将测井曲线划分为与沉积韵律一一对应的解释单元。联合深（浅）电阻率曲线与密度测井曲线,以厚层砂体电阻率曲线的平均斜率倾斜角及密度曲线的相对重心为判别参数,利用计算机自动判别出每一个解释单元中所包含的原始沉积韵律类型。3口密闭取心井处理结果表明,本文方法可以有效地划分原始沉积韵律,与人工解释结果对比,符合率达到92.5%。     

Petrogenesis of Late Ordovician intrusive rocks in the West Kunlun orogenic belt: Constraints on the subduction process of the Proto-Tethys OceanSCIEI北大核心CSCD

西昆仑造山带发育有大量的早古生代岩浆岩,它们的形成与原特提斯洋俯冲-碰撞密切相关,然而,对于这些岩浆岩的岩石成因和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西昆仑造山带早古生代阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩岩体开展了详细的矿物学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素研究,以探讨这些侵入岩的岩浆源区与成因,揭示原特提斯洋在这一时期的构造演化过程。这两个岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为456±2Ma和452±2Ma,指示它们形成于晚奥陶世。阿喀孜二长岩具有富碱(K_(2)O+Na_(2)O=10.5%~11.8%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.20~1.44)特征,相对低MgO(0.89%~0.97%)、TiO_(2)(0.42%~0.45%)含量,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,且具有较高的全岩锆饱和温度(T_(Zr)=814~862℃),属于钾质碱性岩石。该岩体具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.72057~0.72186),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.1~-4.5)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.6~-3.4),以及较高的锆石δ^(18) O值(5.39‰~7.94‰),表明其源区可能为伸展环境下古老基性下地壳部分熔融。赛图拉石英闪长岩SiO_(2)含量为56.8%~58.6%,全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量为5.75%~6.39%,具有较低的铝饱和指数(A/CNK=0.85~0.89),相对高的MgO含量(2.93%~3.41%)以及Mg^(#)值(~45),为高钾钙碱性系列岩石。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),且具有微弱的Eu异常(δEu=0.72~0.77),类似于俯冲带岩浆岩地球化学特征。这些石英闪长岩具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值(0.71317~0.71322),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.6~-5.1)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.8~-2.9),与同时期来源于富集地幔的基性岩同位素特征相似,表明赛图拉石英闪长岩岩浆可能是由俯冲板片流体交代的富集地幔楔部分熔融形成,并在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶作用。结合同位素和数字模拟计算(Rhyolite-MELTS)结果表明,赛图拉石英闪长岩可能由塔里木克拉通南缘玄武质岩浆的分离结晶而成。综合前人研究,本文提出晚奥陶世阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩形成于原特提斯洋向北俯冲相关的活动大陆边缘环境,该时期原特提斯洋板片回撤,诱发软流圈地幔的上涌,从而产生了大量的弧岩浆岩。     

胶东金青顶金矿钾长石化岩相学特征及形成温度的估算

金青顶金矿是胶东东部一个特大型石英脉型金矿床,其探测深度已达约1 340 m,含矿石英脉的围岩主要为黑云二长花岗岩。文中对蚀变围岩中钾长石、斜长石和石英等主要矿物的结构与形态特征进行了详细观察及成因分析,发现热液成因钾长石大量存在于近矿围岩中,且深部钾长石化强度和范围都有加大的趋势,并大量出现由正长石和石英组成的团块状似伟晶岩。关于热液钾长石的形成温度,目前尚无可靠的测试数据。文中运用二长石温度计对蚀变岩中条纹长石平衡温度进行了估算,获得似伟晶岩中条纹长石平衡温度为433~482 ℃,而钾长石化叠加弱黄铁矿化花岗岩中条纹长石平衡温度为362~419 ℃。从似伟晶岩到钾长石化花岗岩、钾长石化叠加黄铁绢英岩化花岗岩中条纹长石平衡温度的渐次降低,反映了成矿流体与围岩反应逐渐弱化的特征。     

天水第三系泥岩地球化学特性研究——以梁家山隧道开挖岩样为例

天水地区第三系地层属于西秦岭甘肃群,梁家山隧道洞身穿越天水盆地第三系泥岩,为确定隧道围岩的地质特性,进行了泥岩样品的地球化学成分与矿物成分测试。将梁家山隧道泥岩的测试结果与天水秦安县下山剖面泥岩的结果进行对比分析和相关分析。结果表明:二者之间存在较好的相关性,能够描述梁家山隧道泥岩的地层岩性、区域地质背景及其演化等工程地质特性,为进一步研究天水盆地的物质组成、风化特征、沉积环境和构造背景提供依据。同时也为利用隧道工程修建研究相关地学问题提供范例和基础数据。     

基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析

研究石煤（腐泥煤）的孔渗特征,对于深入了解页岩气的吸附/解吸特征具有重要意义。基于分形几何原理,推导出煤岩不同类型孔隙和毛细管压力曲线的分形几何模型,并将孔隙分形维数分为渗透分维数和扩散分维数分别计算。根据压汞实验数据分析,利用双对数图计算了安康地区石煤孔隙结构的分形维数。研究结果表明：石煤渗透分维数D_s介于2.524~2.917,其与挥发分产率、水分含量、灰分产率和迂曲度呈正相关关系,与变质程度及平均孔径呈负相关关系;扩散分维数D_k介于2.488~2.931,其与变质程度、挥发分产率、水分含量和平均孔径呈正相关关系,与灰分产率和迂曲度呈负相关关系;在物性方面,渗透分维数随孔隙度增大而减小,渗透性的分形表征与扩散分维数呈负相关关系,这说明渗透孔越不均一,煤岩孔隙度就越大,而扩散孔的均一化程度可以为评价石煤储层物性提供重要依据。     

中国北方地区(33°～41°N,108°～115°E)过去500年夏季降水量的周期成分分析

利用连续小波分析和经验模态分解方法,对我国北方地区(33°～41°N,108°～115°E)1470 ～2002年每年夏季降水量指数的时间序列进行了周期成分分析,探索全球气候变暖下的该地区降水量的多尺度变化特征.小波分析表明,降水量指数的可能周期有2.57a,4.83a,10.65a,23.25a,48.56a,68.30a和105.90a的周期,在95％置信水平有统计意义的周期是2.57a和23.25a的周期.这些周期和自然因素导致的周期相联系,不仅包含了气候系统内部(平流层准2a振荡和厄尔尼诺/南方涛动)的非线性作用,还包含了气候系统外(主要是太阳活动)受强迫的周期变化,且二者在原始降水量中所在比重相当,共同反映了原始降水量的绝大部分变化.降水量不只是在百年尺度上受太阳活动的驱动,在数十年尺度上也受到太阳活动的影响.我国北方地区的夏季降水量指数和夏季温度指数同相位反相关,全球增温并没有明显地改变二者之间的反相关关系.近百年来全球变暖期间,夏季降水量出现明显的新特征:短周期成分(小于30a的周期)的振幅比以往要显著大,而长周期成分的振幅比以往要显著小,同时呈现降水量逐年减少的长期变化趋势.     

阿拉善地块北缘雅干花岗岩体地球化学、地质年代学及其对区域构造演化制约

位于阿拉善北部中蒙边境地区的雅干花岗岩体以二长花岗岩为主,岩体的锆石离子探针U-Pb年龄为283.2±2.2Ma (n=14,MSWD=0.016).该花岗岩体具有相对较低的SiO2含量(66.96％～70.71％),和较高的A12O3(15.05％～16.05％)和(Na2O+ K2O)含量(7.24％～9.19％),且岩体钠含量稍高(Na2O/K2O＞1).雅干花岗岩体总体上表现为高钾钙碱性及偏铝质-过铝质的特征.岩体稀土元素总合量为101.9×10-6～133.1 ×1O-6,在稀土元素配分模式图中,岩体表现为轻-重稀土元素中等程度-强烈分异,同时具有明显的负Eu异常(δEu =0.59 ～0.77);在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,岩体表现为亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、Cs、Th、K等大离子亲石元素;岩体同位素特征则表现为具有高的(87 Sr/86 Sr)i值(0.707654 ～0.710235)以及负εNd(t)值.根据雅干花岗岩体的形成时代、地球化学特征以及相关的沉积建造特征,可推断该岩体形成于后碰撞环境,表明古亚洲洋在阿拉善地块北缘北部地区的分支于早二叠世(283.2 ±2.2Ma)之前已经闭合.