水文地质参数反演的Hooke-Jeeves粒子群混合算法

水文地质参数寻优结果的好坏会直接影响到地下水数值模拟的精度,而参数寻优结果很大程度上取决于寻优方法的选择。粒子群算法是一种基于群智能的随机全局寻优方法,算法的缺陷是后期搜索效率低劣。基于随机寻优算法的混合策略,引入有效的约束处理手段和粒子群算法惯性因子的动态非线性调整技术,有机融合粒子群算法与Hooke-Jeeves方法,提出一种适用于水文地质参数反演的HJPSO混合算法。应用研究表明,HJPSO混合算法在参数反演计算中求解精度高、收敛速度快、寻优性能强,是一种值得推广的水文地质参数识别方法。     

滑坡频度-降雨量的分形关系

降雨-滑坡关系是对降雨引发的滑坡进行预报的一个重要基础。本文根据中国浙江省1990～2003年期间有明确日期和坐标记录的1414个滑坡数据和基本覆盖浙江全部陆地区域的1257个雨量站记录的日降雨量数据,研究了滑坡频度-降雨关系。研究结果表明,降雨引发滑坡的频度与降雨量之间遵循分形的幂指数关系,并且在两个尺度的降雨量范围内具有不同的标度指数。按照幂指数关系拟合的两条滑坡累计频度-降雨关系线交点(拐点)处的降雨量(Rin)指出了引发75%左右滑坡的累计降雨阀值的上边界(以THCR表示)。对1d、4d、6d和11d这4个累计降雨时段的研究表明,引发75%左右滑坡的累计降雨阀值分别为205mm(1d)、273mm(4d)、294mm(6d)、315mm(11d)。     

汶川8.0级特大地震震源断裂特征及其动力学分析

笔者根据地壳表层地质构造和地震地质研究与地震测深和大地电磁测深成果,运用现代构造解析理论与方法,论证了汶川8.0级特大地震的深部构造环境,探讨了汶川8.0级特大地震震源区的地震断裂和震源断裂基本特征与相互关系,及其形成的地球动力学问题。笔者认为龙门山碰撞造山带深处隐伏壳幔韧性剪切带可能是汶川8.0级特大地震主震区的震源断裂,而地壳表层发育的映秀断裂带、北川断裂带和彭县—灌县断裂带等可能是汶川8.0级特大地震主震区的地震断裂,该区震源断裂与地震断裂既有显著区别,又有密切联系。研究表明,在印度板块与太平洋板块和菲律宾海板块对欧亚板块俯冲碰撞的动力学作用下,形成上扬子地块向青藏高原东缘碰撞—楔入以及青藏高原东缘向东仰冲,深部向东俯冲的动力学态势,造成龙门山碰撞造山带切割莫霍界面的壳幔韧性剪切带向中上地壳扩展,应力高度集中与能量快速释放破裂,从而引起汶川8.0级特大地震的发生,以及大型同震地表破裂带的形成。探索震源断裂与地震断裂区别与联系,对进一步研究地震机制与发震动力学以及防震减灾有重要意义。     

重庆地区上二叠统沉积层序及幕式聚煤作用

重庆地区上二叠统包括龙潭组/吴家坪组和长兴组,其中龙潭组和吴家坪组为同期异相沉积。根据岩性岩相特征及含煤特征分析,上二叠统龙潭组为一套海陆过渡相含煤地层,形成于海湾(潟湖)—潮坪沉积体系,长兴组主要为浅海碳酸盐沉积。通过区内钻井剖面及露头剖面的分析,将研究区划分为2个三级层序,2个层序均反映出海侵自东向西的脉动推进、东深西浅的格局,从而产生各种沉积体系在垂向上和平面展布上的规律分布。层序1煤层分布范围较广,基本覆盖全区。低位体系域一般不含煤层;海侵体系域发育主要煤层C25及C23,其中C25位于含煤地层的底部,分布范围广,其顶、底板均跨越不同沉积相区,具有幕式成煤模式的特征;高位体系域发育主要煤层C18+19,主要分布在重庆天府姚家岩以南至贵州习水,煤层分布稳定。层序2煤层很少,主要为海侵体系域早期发育的C16煤层,煤层分布稳定;高位体系域几乎全部为碳酸盐台地相,不含煤层。海平面的升降打破了原有的沉积环境,而形成新的沉积环境,是控制含煤沉积旋回及聚煤作用的重要因素。     

北京千灵山生态修复边坡稳定性研究

开采形成的矿山岩质高陡边坡,造成山体缺损、水土流失、生态破坏,容易产生边坡失稳、崩塌滑落等地质灾害,急需进行生态修复治理。本文以北京市西郊千灵山生态修复岩质高陡边坡为例,根据地质雷达实测剖面分析及室内试验得到的岩体内部结构信息和岩石力学参数,建立了生态边坡的地质力学模型,并用有限元强度折减法对千灵山岩质高陡边坡生态修复前后的稳定性进行了模拟计算。结果表明,非降雨、降雨（饱水）条件下自然岩石边坡和生态修复后的边坡其安全系数分别为17、12.5、5、2;边坡变形以坡脚和生态带区域的中下部位最大,边坡潜在滑动面主要沿坡脚45＆#176;方向上扩展。因此,岩石边坡坡脚和生态带区域的中下部位应是重点加固区,需通过锚杆加固和有效排水对之进行处理。     

长江口氧化还原敏感元素的早期成岩过程

通过测试长江口沉积物及间隙水中Fe、Mn、U及Mo的含量,结合早期成岩模型及地球化学热力学分析,探讨了在河口环境中影响间隙水氧化还原敏感元素(Fe、Mn、U及Mo)分布的主要因素.根据Fick第一定律,估算了Fe、Mn、U及Mo在沉积物-水界面的扩散通量.结果表明,间隙水Fe、Mn、U及Mo的含量分别介于0.8~106μmol/L、14.8~258μmol/L、1.9~14.4nmol/L及60~546nmol/L之间.在垂直剖面上,间隙水Fe、Mn峰值分别出现在约5cm或10cm的深度.早期成岩过程是影响长江口沉积物间隙水Fe、Mn分布的主要因素.吸附系数对间隙水Fe、Mn的分布也有重要的影响.吸附系数越高,间隙水Fe、Mn浓度越低.影响间隙水U分布的主要因素为Fe,而Mo与Fe、Mn之间不存在相关性.通量计算结果显示Fe、Mn、U及Mo的扩散通量分别介于3.0~10.5μmol·(m2·d)-1、35.7~439.5μmol·(m2·d)-1、-2.3~0.2nmol·(m2·d)-1及-36.0~94.6nmol·(m2·d)-1之间.沉积物中自生铀组分约占总铀的6%~67%.      

钱塘江冲海积粉土剪胀性三轴试验研究

钱塘江两岸广泛分布着冲海积粉土.通过大量的三轴固结不排水CU和固结排水CD试验,探讨饱和粉土的应力应变性状和剪胀特性。试验表明,钱塘江冲海积粉土显著的特性之一是在剪切中膨胀,剪胀主要与粉土的密度和围压有关。CU试验中密(e=0.739～0.866)的原状样在围压600kPa范围内剪切膨胀,稍密(e=0.890～0.906)的击实样在围压低于400kPa剪切膨胀。由于粉土膨胀的本质不排水强度在剪切中保持增加,对于这种情况就没有惟一的"不排水强度";CD试验稍密(e=0.889～0.945)的击实样在围压低于400kPa时剪切膨胀。钱塘江冲海积粉土的剪切破坏要经历一个大的变形过程,固结排水剪切过程的应力应变性状可分为4个阶段。取应变继续而没有进一步体积变化的临界状态做破坏标准,确定粉土排水剪切强度指标较合理。     

黔北正安红光坝铝土矿床概略技术经济评价

正安红光坝铝土矿经近年来地质详查工作证实,是黔北务正道铝土矿中的一个品质中等具中型规模的铝土矿床。经概略技术经济论证,开发该矿床投资效果良好,投资偿还期为3.9年,投资收益率为25.64%,表明未来矿山、氧化铝厂受益非浅。因此,本文可作为红光坝铝土矿床由地质详查转入地质勘探的决策依据。其概略技术经济评价的方法或模式可供地质同行在评价类似铝土矿时参考。     

江苏旅游地学资源及其开发利用的战略思考

在介绍江苏省山景,水景,洞景,石文化,地学人文等５类旅游地学资源的基础上,对全省旅游地学资源进行了分区,指出了开发江苏省旅游地学资源的战略意义,分析了旅游地学市场的良好前景,提出了根据不同对象同不同的旅游地学产品,建设一支精干的旅游地学队伍,加强地矿与旅游部门的联合与协作等战略主张。     

渤海中部馆陶组层序地层特征及其底界研究

通过以岩电性、古生物、地震层序为基础的层序地层学研究,结合区域研究资料,在馆陶组识别出低位、水进和高位三种体系域;利用基准面旋回技术识别出短期基准面旋回(SSC)、中期基准面旋回(MSc)和长期基准面旋回(LSC);馆陶组划分为2个长期基准面旋回,4个中期基准面旋回MSC1～MSC4,建立了渤海中部馆陶组及东上段高分辨...