基于Stokes边值理论的大地水准面计算模型改化及分析检验

针对源自经典Stokes边值理论的大地水准面计算模型适用性问题,提出了3种实用化的Stokes积分模型分阶段改化方法,分析讨论了数据截断误差和观测噪声对大地水准面计算结果的影响,设计了改化计算模型的数值检验方案,使用超高阶位模型EGM2008作为数值模拟标准场,对3种改化计算模型进行了数值计算实验和精度检核,同时开展了数据观测噪声影响评估检验,得出了一些有参考和实际应用价值的研究结论。在一定条件下,使用改化Stokes方法计算大地水准面可获得1 cm的内符合度。     

砂岩高岭石赋存状态、成因机制及其对物性的影响——以酒泉盆地营尔凹陷下沟组为例

酒泉盆地营尔凹陷下白垩统下沟组砂岩中发现高岭石以黏土膜和充填孔隙的赋存方式共存的现象。利用铸体薄片和扫描电镜方法,观察高岭石的赋存状态,研究成因机制及其对砂岩物性的影响。结果表明:高岭石黏土膜是由砂岩在表生成岩阶段遭受大气水淋滤所致,形成时间为晚白垩世;新近纪末期以来的中成岩阶段,砂岩具有强应力敏感而使流体流动能力降低,有机酸溶蚀长石和火山岩岩屑,产生的铝、硅质流体在附近的粒间孔隙中形成充填孔隙高岭石。高岭石黏土膜并不抑制次生石英加大,当有足够浓度的SiO2流体进入孔隙时,次生石英加大沉淀在高岭石黏土膜上;长石和火山岩岩屑溶蚀是砂岩孔隙度增加的过程,充填孔隙高岭石发育是优质储层的标志。该结果为营尔凹陷下沟组寻找充填孔隙高岭石发育的砂岩储层提供指导。     

中国磁性铁矿石全铁品位和磁性铁品位关系及其意义

中国铁矿以可磁选的低品位磁性铁矿石为主,但是圈定铁矿体多以全铁品位为依据。文章整理了矿产资源储量数据库中磁性铁矿石的全铁品位及其对应磁性铁品位数据,筛选出493组数据,建立了沉积变质型、岩浆型、火山岩型、矽卡岩-热液型铁矿床磁性铁矿石的全铁（TFe）品位与磁性铁（mFe）品位关系式,全部493组数据为mFe(%)=0.9077TFe(%)-3.1442,沉积变质型铁矿为mFe(%)=0.8605TFe(%)-1.8275,火山岩型铁矿为mFe(%)=0.6669TFe(%)+2.6842,矽卡岩-热液型铁矿为mFe(%)=0.9320TFe(%)-3.2442,岩浆型铁矿为mFe(%)=0.8799TFe(%)-3.0174。假定铁矿石的全铁品位为20%和25%时,根据这些关系式估算的磁性铁品位与地质行业规范的边界品位（w(TFe)≥20%,w(mFe)≥15%）和最低工业品位（w(TFe)≥25%,w(mFe)≥20%）十分一致。磁性铁品位的估算,对评价铁矿资源的可利用性、进行国际对比和研究保障程度具有重要参考价值。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔三段式自动封孔器研究

针对煤矿井下瓦斯抽采钻孔需人工下入封孔器并注入封孔料完成封孔,封孔工艺自动化程度低,研发煤矿井下瓦斯抽采钻孔三段式自动封孔器,其外形尺寸与钻杆相仿,可被自动钻机下入钻孔,并可实现自动注入封孔料。采用有限元分析的方法,选用Mooney-Rivlin超弹性本构模型表征应变能函数,获取封孔器动密封机构橡胶密封圈的受力情况,并获得不同材料封孔器胶套在不同膨胀力作用下的膨胀情况,为动密封机构滑动推动力数值的确定和胶套材料的选择提供参考;采用理论计算的方法对工作状态下三段式自动封孔器的流道进行水力计算,获得三段式自动封孔器封孔用水的流量和压力,为自动封孔参数的确定提供参考;利用有限元分析的方法校核封孔时封孔器储液腔的受力情况,分析三段式自动封孔器核心部件结构设计合理性,确保封孔器正常工作。制作实验样机,开展三段式自动封孔器室内封孔实验和封孔效果对比实验。室内封孔实验显示封孔器动密封机构动密封效果良好,封孔料自动注入模拟钻孔中,天然橡胶胶套自动膨胀充满模拟钻孔且可有效封堵封孔料,三段式自动封孔器具有可行性。封孔效果对比实验显示,自动封孔器封孔效果与现有的聚氨酯压注法工艺封孔效果相近,且优于传统的聚氨...     

早侏罗世大洋缺氧事件在塔里木盆地的响应

早侏罗世Toarcian期大洋缺氧事件（简称“T-OAE”）,被认为与Karoo-Ferrar大火成岩省爆发以及与甲烷气水合物有关的温室气体迅速释放导致全球变暖密切相关。该事件在特提斯洋区有较详细研究,但在陆相生态系统中的环境变化和沉积响应报道较少。本文报道了塔里木盆地北缘库车河地区的有机碳同位素地层数据,“东剖面”和“西剖面”中δ13C曲线总体的正偏移趋势被多幕次地快速负偏移打断,表明地表碳循环受到了巨大扰动。事件层内δ13C值的突然负向波动暗示了大气碳库在短时间内有相对轻同位素特征的碳注入,并呈现不稳定的、阶段性注入的特点,推测可能与增温引发的正反馈有关。沉积相突变与孢粉种类的衰减表明该区沉积环境发生了巨大变化;碎屑白云岩和紫红色泥岩的出现和湿生孢粉的衰减以及中生孢粉的出现,均表明在T-OAE期间塔里木盆地北缘气候转为干热。该研究报道了首个来自陆相沉积盆地边缘的T-OAE记录,对于深入理解二氧化碳浓度显著升高背景下引起的陆地系统响应具有借鉴意义。     

西秦岭格尔括合花岗闪长斑岩岩石成因:黑云母矿物学特征约束

西秦岭造山带位于松潘-甘孜地体、碧口地体、祁连造山带和东昆仑造山带等多个块体的结合部位,经历了古特斯洋北枝的构造演化,发育了巨量的印支期岩浆活动与显著的金、铜(钼)、铅锌成矿作用,为研究秦岭印支期造山作用与成矿过程提供了可靠物质记录,是理解古特提斯洋北枝构造演化及成矿系统的关键。本文通过对西秦岭南缘格尔括合花岗闪长斑岩进行系统的岩石学、岩相学研究与黑云母成分的电子探针原位分析,厘定了矿物形成的物理化学条件,探讨了岩石成因及形成的构造环境,为解析秦岭造山带印支期造山过程中壳幔演化、构造-岩浆活动提供了矿物尺度的制约。研究表明,格尔括合花岗闪长斑岩中黑云母Fe2+/(Mg+Fe2+)比值介于0.22%~0.34%,并显示贫钙的特征,属于典型的岩浆成因黑云母。黑云母化学成分FeO T与MnO呈现正相关性,FeO T、MnO值与MgO值呈现负相关性,表明其结晶过程中可能发生了Mg2+和Fe2+的置换反应,而Mn则主要以类质同象替代Mg进入黑云母晶格。黑云母Al2O3介于16.15%~14.97%,TiO 2介于2.81%~2.05%,卤族元素(F、Cl)含量介于1.73%~0.84%。黑云母的氧化系数为0.27~0.56,MF值为1.33~1.57,Mg#为0.66~0.78,单位分子中阳离子数AlⅥ为0.08~0.18,以单位分子中Ti和Al阳离子数计算的黑云母结晶温度为629~684℃,结晶压力为131~181MPa,相应的侵位深度为5.0~7.1km。上述特征指示该岩体为壳幔混源成因的I型花岗岩,黑云母结晶于相对高温和高氧逸度的环境,岩浆结晶分异程度高。根据岩浆岩内黑云母成分构造环境判别,结合区域上同时期岩体的地质、地球化学特征,推测格尔括合岩体形成于西秦岭晚三叠世后碰撞伸展构造环境,可能是由底侵的幔源岩浆与广泛部分熔融的下地壳物质混合后上升至浅部岩浆房,并发生结晶分异而形成的具有壳幔混源成因的I型花岗岩。     

削弱电离层影响的三频TurboEdit周跳处理方法

针对电离层活跃期或磁暴发生时,现有三频周跳探测方法难以正确探测与修复周跳的问题,借鉴双频TurboEdit思想,提出了能够削弱电离层延迟影响的三频TurboEdit方法。该算法中的三频无几何无电离层码相组合和两次历元差分后的相位无几何组合,均能有效削弱电离层延迟对周跳探测的影响。随后利用三频实测数据对本文算法进行了验证,试验结果表明该方法能够消除电离层延迟影响,实现电离层活跃观测条件下动态非差周跳的实时探测与修复。     

三频GNSS电离层周跳处理

在分析三频无几何无电离层组合特性的基础上,构造了3个线性无关的三频无几何无电离层组合作为周跳探测检验量,以解决电离层延迟活跃期时的周跳处理问题。为保证周跳修复的准确性,提出采用两次历元差分后的电离层残差值对周跳修复值进行验证与确认。通过高电离层延迟条件下的三频观测数据对本文算法进行了验证分析。试验结果表明,该方法可实现高电离层延迟条件下对周跳的探测与修复,并可适用于三频实时、非差导航定位的周跳处理。     

基于载波相位差分的北斗/GPS双模定位系统研究

基于载波相位差分技术的北斗/GPS双模定位系统,提出能够精确定位用户位置的完整相对定位算法。文中详细分析卫星导航的定位监测机理,开发北斗/GPS数据融合的双模式信号采集系统。利用星站在历元间的距离增量为参考值来检测周跳,给出判断周跳的标准。对整周模糊度确定的问题进行研究,给出利用LAMBDA法来快速搜索整周模糊度的算法,编写监测点三维位置的定位监测程序。基于上海司南接收机北斗/GPS相对定位实验得到的数据,验证给出双模导航系统的精确性、可用性和可靠性。     

LS-SVM算法中优化训练样本对测深异常值剔除的影响

在验证趋势面滤波是最小二乘支持向量机算法(LS-SVM)取特定参数解的基础上,利用LS-SVM所构造的海底趋势面对测深异常值进行剔除.为了克服LS-SVM解非稀疏性的缺点,同时抑制偏差较大的训练样本对海底趋势面构造的影响,提出一种基于局部样本中心距离的训练样本优化方法.为了检验该算法的有效性,选取实测的多波束测深数据进...