基于多源地球物理数据的机器学习方法在地质体分类中的应用——以黑龙江多宝山矿集区为例

为适应多源地球物理大数据地质解释的需要,同时也为了在地质体物性存在交叠情况下快速有效地实现多源地球物理数据的地质解释,本文提出应用机器学习的支持向量机方法对多源地球物理数据进行地质解释的新思路,并给出了利用物性三体（密度、磁化率、电阻率）进行地质体圈定与分类方法.阐明了参数归一化、参数寻优对模型训练与学习及分类结果的影响与作用.本文将黑龙江多宝山矿集区物性三体与矿集区的区域地质、矿床地质及钻井资料相结合,利用所提出的方法对地下地质体进行了圈定与分类,对分类结果经过交叉检验,正确率达81.6%,表明了训练模型具有较高的可信度.经对预测模型填充已知物性参数正演的重磁异常与实测重磁异常对比,证明两者在整体和细节上均有高度的相似性,间接说明对地质体圈定与分类结果的可靠性,进一步表明利用多源地球物理数据,采用支持向量机方法圈定地质体及对地质体进行岩性识别方面的合理性与有效性.多源地球物理数据机器学习的支持向量机方法在多宝山矿集区地质体圈定与分类所取得较好的应用效果,为多源综合地球物理的地质解释提供了可借鉴的成功经验,也提供了多源地球物理资料地质解释的一种新型的技术手段,开辟了应用人工智能方法进行多源地球物理资料地质解释的新途径.

     

造山带复杂结构构造区遥感-构造综合解析——以南天山东段铜花山—榆树沟地区解剖为例

通过对铜花山—榆树沟地区的解析研究,阐述了造山带复杂结构构造区遥感解析与构造解析交叉互动的优势。遥感解析以区域线状构造及由它划分的块状、片状地质体为宏观骨架(对应于构造解析划分的构造单元、构造均匀区段),以地质体中的岩体、构造岩石组合,线状、带状构造,透入性、非透入性面状(原始层理、新生面理)和褶皱等构造作为解析的结构构造要素,以造山带表壳组成和结构构造解析研究为主要内容。采用野外实测构造要素与遥感图像处理技术相结合,分解造山带不同层次、不同构造单元的物质组成和结构构造,达到解析造山带内各级各类构造及其内部构造要素之间的相互关系。     

武当地块基性岩墙群^40Ar—^39Ar定年及其地质意义

通过对南秦岭武当地块内变形变质基性岩墙群中的角闪石、黑云母矿物的４０Ａｒ－３９Ａｒ定年,获得角闪石三组年龄,分别为高温坪年龄６９４．４±２１Ｍａ,中温坪年龄３８４．４±３Ｍａ（相应等时线年龄为３８３．３±１０Ｍａ）和低温视年龄２４０～１８０Ｍａ。黑云母单一坪年龄为２３５．３±２Ｍａ（相应等时年龄为２３６．７±６Ｍａ）。结合本区基性岩墙已获得的Ｓｍ－Ｎｄ全岩等时年龄（７８２±１６４Ｍａ）分析,７８２±１６４Ｍａ～６９４．４±２１Ｍａ代表岩墙侵位、冷却过程的时间,提供了武当地块裂解的构造事件年龄;３８４．４±３Ｍａ和约２４０Ｍａ则代表岩墙群侵位后两期重要构造－热事件的改造年龄。上述为武当地块的构造作用过程和南秦岭构造带的形成、演化提供了重要证据。     

京津唐及邻区地壳结构的中新生代构造运动响应

以华北地块作为实施“国际地壳与上地幔模型计划（IGCP-474）”示范区,我们综合京津唐及邻区的8条宽角反射地震剖面地壳速度结构, 计算了该区域不同构造域上、中及下地壳平均速度和厚度.利用格里金插值技术构建上、中、下地壳平均速度、厚度和底界深度在空间上变化图像.这些图像指示出,京津唐及邻区发育沿近东西和北东两个方向展布的隆起与拗陷,发育受北东向断裂控制的断隆和断坳.这些地质构造的形成与该区域发生在中生代以来的构造运动密切相关,推断京津唐及邻区在中新生代至少发生三期较强烈的构造运动.结合区域构造研究成果得出,近东西向展布的隆起和拗陷形成于三叠纪,北东向展布的隆起和拗陷形成于侏罗纪,受北东向断裂控制的断隆和断坳则形成于白垩纪以来.由于中地壳为壳内低速层,与上、下地壳的变形规律截然不同,以塑性变形为主,造成中地壳在隆起部位厚度大、速度低,拗陷部位厚度小、速度高,其厚度较大的部位地壳强度整体降低,在后期构造运动中易发生断裂变形,进而控制京津唐及邻区现今地震活动.     

2022年芦山MS6.1地震：发生在隐伏反冲断层上的一次中强地震

继2008年汶川M_S8.0地震和2013年芦山M_S7.0地震后,2022年6月1日在龙门山断裂带南段又发生了一次M_S6.1强震,距离2013年芦山M_S7.0地震震中位置仅10 km.为研究此次地震的发震断层及两次芦山地震的关系,对震后60天的余震序列进行重定位,获得了933个高精度定位结果,EW,NS和UD方向上的定位误差分别为0.15 km,0.13 km和0.23 km.余震序列在水平分布上沿北东—南西向略长,在深度上主要分布在12—20 km,10 km以浅余震很少.余震震源深度剖面显示发震断层面倾向南东,与2013年芦山M_S7.0地震发震断层结构中的反冲断层倾向一致,两次芦山地震的发震断层结构相交为复式Y型断裂结构,此次芦山地震的发震断层为其中一条深度更深的反冲断层.此次地震没有产生地表破裂,推测发震断层为一条埋深较深的隐伏断层.两次芦山地震的余震震中分布区跨过了该区域的一条大型逆冲型断裂带,即双石—大川断裂带.深度剖面显示芦山M_S7.0地震的南东...     

层状弹性介质中地震波运动学问题研究

完全弹性介质中，进行地震波射线追踪时需要确定射线的出射角；在非弹性介质中，除了确定此射线出射角之外，还需要确定另外一个角，即波前面与常振幅平面的夹角－衰减角。基于惠更斯原理，研究了确定射线出射角与衰减角的一种有效方法，进而对层状非弹性介质中地震波运动学问题进行了一定的理论研究与数值计算。