天文周期约束下始新统湖相地层页岩岩相组合类型及其发育模式——以北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组为例

北部湾盆地涠西南凹陷油藏储量丰富。其中, 始新统流沙港组发育主力烃源岩层系, 以湖相泥页岩沉积为主, 沉积厚度较大, 具有较高的稳定性与连续性。对流沙港组进行旋回地层学及岩相组合的研究可为盆地内勘探新区页岩油甜点精细预测与评价提供重要指导。本研究以涠西南凹陷始新统流沙港组为例, 以GR测井曲线为替代性指标, 对其进行数据预处理、频谱分析、滤波和调谐分析, 识别了研究区多口井的天文周期, 以长、短偏心率、斜率及岁差周期(405 ka、100 ka、40 ka和20 ka)作为四、五、六、七级层序划分参考曲线, 将流沙港组三段上亚段至流沙港组二段下亚段(简称流三上-流二下)划分为14个四级层序, 44个五级层序, 建立了研究区高精度等时地层格架。基于有机质丰度、矿物组成特征等, 将流三上-流二下页岩划分为九类13种岩相类型, 并依据岩芯、岩相及曲线变化特征, 以五级层序为单元, 划分出A型、B型和C型3种岩相组合类型, 分析了不同岩相组合的特征和沉积环境, 建立了天文周期约束下湖相页岩岩相组合发育模式。结果显示, 流三上亚段水体较浅, 陡坡带、缓坡带及二号断裂中央隆起区岩相组合主要为A型; 深湖-半深湖区以C型和B型为主。流二下亚段水体较深, 仅在滨岸带发育A型, 二号断裂中央隆起区主要发育B型, 半深湖-滨浅湖区发育B型和C型, 深湖区均为C型。研究成果不仅为涠西南凹陷页岩油甜点精细预测提供了有力支撑, 也为其他陆相盆地页岩岩相组合发育模式提供了参考模板, 对页岩油的勘探开发具有重要意义。

     

铅芯对厚层铅芯橡胶支座竖向力学性能的影响

厚层铅芯橡胶支座具有同时隔离水平地震动和竖向地震动的三维隔震性能,其竖向刚度是影响厚层橡胶支座竖向隔震性能的关键因素。基于厚层铅芯橡胶支座三维有限元模型,研究铅芯对厚层铅芯橡胶支座竖向刚度的影响,模型分析中考虑铅芯与周边边界的不同约束情况,研究铅芯的边界约束条件对支座竖向刚度的影响,分析结果表明,铅芯单元边界约束考虑法向可分离、切向可滑移且边界接触摩擦系数取0.9时较为符合支座实际情况。研究了铅芯直径对支座竖向刚度的影响,结果表明,铅芯对支座竖向刚度的贡献除铅芯材料自身刚度及其边界约束条件外,尚应考虑铅芯直径的影响。同时进行了支座性能试验,通过有限元分析结果与试验结果的比较,验证有限元分析方法的有效性及铅芯边界约束条件定义的合理性。     

中国近海表层沉积物中黏土矿物的组成、分布及其地质意义

山东半岛泥楔是连接渤海和黄海的关键沉积体,在中国海域的沉积体系中占有重要地位,也是中国陆架边缘重要的“源-汇”体系中不可或缺的一环。通过分析位于山东半岛北部海域泥楔ZZ04柱状样的AMS ¹⁴C测年、沉积物粒度以及稀土元素含量等,探讨研究区稀土元素的控制因素以及泥楔沉积物的来源。结果表明,ZZ04柱状样的沉积物类型以粉砂为主,物质组分相对单一,在剖面上,粒度自下而上呈现由细至粗的变化过程。稀土元素经球粒陨石标准化后,显示出轻稀土富集而重稀土相对稳定的右倾“V”字型特征,为明显的陆源型特征。进一步将ZZ04与周围河流的稀土元素进行上陆壳标准化后对比分析可知,ZZ04与黄河的配分曲线较为相似,而与韩国河流以及山东半岛河流的配分曲线差异较大。此外,通过对稀土元素与粒度进行相关性分析,结合两者曲线的对比分析发现,2 ka以来,山东半岛泥楔的稀土元素分布受“粒度效应”的影响,泥楔的物源主要来自黄河。在现代海洋环流体系建立后,黄河携带的细粒沉积物沿着山东半岛北部沿岸流向东穿过渤海海峡进入黄海。在此过程中受到由南向北的黄海暖流的顶托作用,流速降低,导致大量细颗粒物质在山东半岛北部海域沉积,并形成“Ω”型的独特水下三角洲。

     

山东半岛东北部海底表层沉积物粒度分布特征和沉积作用研究

通过分析北黄海南部海域138个站位的表层沉积物粒度和黏土矿物组成及其分布特征,探讨了不同区域沉积物来源及其控制因素。研究结果显示,研究区海域表层沉积物平均粒径为1.47Φ～6.56Φ,主要沉积物类型为砂质粉砂、粉砂和粉砂质砂。Pejrup三角图解显示,区内沉积动力整体较强,特别是成山头近岸的深水区。黏土矿物组成主要是伊利石（61.08%）和蒙脱石（19.78%）,其次是绿泥石（10.92%）和高岭石（8.22%）。物源分析表明,北黄海南部海域表层沉积物主要来自黄河携带的陆源碎屑物质,对是否存在鸭绿江物源存疑。山东半岛沿岸流和冬季北上的黄海暖流为区内主要水动力来源,二者决定了沉积物的运移趋势,主导了研究区沉积物的空间分布。

     

矿井群冲击地压发生机理与控制技术探讨

煤矿开采中,人工爆破、顶板垮断等震源激发应力波易诱发断层失稳并导致冲击地压等灾害。

以河南义马矿区F16逆冲断层为研究对象,通过开展断层动光弹实验、数值模拟实验和理论分析,对应力波在断裂结构中的传播规律和应力波作用下断层摩擦能演化特征进行了研究,探讨了震源位置及能量对逆冲断层滑移的扰动规律,阐释了应力波扰动下逆冲断层失稳机理和失稳类型。

研究结果表明：(1)应力波传播会被断层阻隔,并造成断层活化加剧、摩擦能迅速增大。(2)震源应力波能量增大可加强断层自锁效应,当能量超过一定阈值时断层才会解锁。(3)应力波自上至下分区扰动断层并造成断层滑移,其滑移模式受初始应力状态和应力波扰动强度影响。(4)初始高水平静载和强应力波扰动是断层失稳的必要条件。研究成果对断层型灾害防控技术发展具有重要的指导意义。

     

高分遥感共性产品算法测评与真实性检验技术体系及应用实例

随着中国高分辨率对地观测系统的发展,已经形成了高分标准产品、共性产品和专题产品多层应用服务体系,其中高分共性产品是衔接高分标准产品和专题产品间的桥梁。然而高分共性产品由算法发展而来,不可避免存在着误差,为后续遥感应用带来较大的不确定性。因此,论文提出了高分共性产品算法需测评,高分共性产品需真实性检验的高分共性产品生产过程中的两端质量保障方法体系。论文阐明了算法测评与真实性检验的内涵,以及算法测评和真实性检验方法体系,介绍了高分专项开展的高分共性产品真实性检验与算法测评系统平台,并以地表反照率高分共性产品算法测评为例,展示了算法测评的可行性。论文研究成果可为中国高分共性产品真实性检验和算法测评工作的开展提供重要支持。     

配电房遥控移动三维扫描及点云自动拼接方法

为解决目前配电房配网规划改造设计中缺乏配电房结构及内部设备精确三维空间数据的快速获取装备与方法的问题,该文设计研发了配电房遥控移动三维激光扫描系统,提出了一种基于履带车编码器的配电房多站点云自动拼接方法,该系统将激光扫描仪安置于遥控履带式移动平台上,作业人员可在配电房外,遥控扫描系统移动到合适的测站位置,实现配电房内部的多站扫描,该方法能快速实现不同站点间的点云数据的粗拼接,再利用广义迭代最近点(GICP)算法迭代实现精配准,获得完整统一的精确配电房三维点云数据。该文研发的配电房移动扫描系统避免了操作人员进入带电的配电房作业,可在符合配电房安全管理规范的前提下,完成配电房扫描数据采集,提出的基于编码器的多站点云自动拼接方法可降低扫描仪的配置要求,降低系统成本。     

基于Sentinel-2和Landsat卫星时序数据的耕地撂荒识别

充足的粮食供应是当下经济发展和社会稳定的重要保障之一,撂荒作为耕地边际化的极端表现,对其开展监测对保障耕地数量和质量至关重要。本文以四川省南充市营山县为研究区域,通过GEE平台,使用Sentinel-2和Landsat 7、8数据构建时序数据集,计算NDVI、EVI、NDWI、BSI、MSI等指数,分别利用支持向量机和随机森林法提取耕地撂荒,总分类精度为73.76%,Kappa系数为0.68,针对耕地撂荒最佳提取效果,F₁得分为0.691 1。本文方法对山地丘陵地区耕地撂荒监测有较大的借鉴意义。     

近场动力学理论在区域地面沉降建模中的应用研究

地面沉降是由自然和人类活动共同作用导致的缓变性地质灾害,是区域可持续发展的重要影响因素。以往地面沉降在建模时需要地裂缝等不连续结构的位置、走向、深度等信息,在构建微分方程模拟时需假设模型连续,这对开展地面沉降-地裂缝-地面塌陷一体化模拟带来一定的局限性。于2000年出现的近场动力学理论提出以积分形式描述材料受力过程,方法具有无需先验知识与连续性假设的优点,在材料的疲劳、损伤、断裂等模拟研究中展现出良好的应用前景。本文综述了其在岩石水力压裂、滑坡、饱水岩土材料等领域的研究进展;提出了应用近场动力学进行区域地面沉降建模求解的一般方法;结合InSAR技术获取的沉降信息、三维地震频谱谐振勘探技术获取的地下结构与密度信息等,提出了模型的反演调参与优化方法。以北京东部梨园-台湖镇-张家湾镇区域为实验区,建立了其4 km×6 km范围、0.2 km深度的近场动力学地面沉降模型,以实验区地下水位月均下降速率为边界条件,对2007—2010年地面沉降过程进行模拟。模拟结果与实测值的平均绝对误差为18 mm,表明近场动力学在地面沉降建模中有较好的适用性。     

大兴安岭南段赛罕乌拉石海剖面分析及其与蒙山拦马墙石河结构对比

石海（石河/冰石河）作为冰缘地貌的重要标志之一,在国内地学界尚未引起足够的重视,以至于缺少介绍石海结构特征的中文文献,更未建立判别标准,在地貌认知阶段就发生很多误判。为了揭示石海的剖面结构特征,笔者等对位于大兴安岭南段的赛罕乌拉国家级自然保护区乌兰坝石海首次进行了开挖解剖,从而归纳了原生石海的基本结构特征：岩块棱角鲜明,呈镂空状堆积,岩块直径总体上上大下小。根据野外调查确认,赛罕乌拉海拔1800 m以上的区域至少还存在着局部现代石海,也就是说,还残存着不连续冻土带,而且保持年平均气温0℃左右的气候环境。根据赛罕乌拉现今气候记录和石海分布,笔者等估算了全新世初期赛罕乌拉石海开始发育时的地表温度在0~-4℃,而今天年平均气温已经升高到2℃,升温幅度2~6℃。根据赛罕乌拉石海剖面结构特征,笔者等对山东蒙山石河进行了结构对比,认为二者剖面结构基本一致,排除了前人近年来争议明显的冰川侧碛堤和泥石流成因说。结构对比揭示山东蒙山境内全新世早期至少局部存在过冰缘气候环境,而这也为山东境内更新世冰川地貌研究提供了重要的信息。此外,本研究也为中国冰缘地貌解剖和资源调查提供了一个可以参考的研究实例。