基于复数傅里叶分析的岩土颗粒细观特征识别与随机重构方法

岩土细观特征的识别与分析是岩土力学研究的重要内容。基于傅里叶变换原理,将任意岩土颗粒的二维轮廓变换为傅里叶描述符与相位进行分析,建立了基于复数傅里叶分析的细观特征表征与重构方法。通过两组不同颗粒的傅里叶细观特征统计,研究了不同阶傅里叶描述符与细观特征参量的对应关系。结果表明：-12～0及16～20阶对应的傅里叶描述符决定颗粒的形状;-23～-11及1～15阶对应的傅里叶描述符与颗粒粗糙度密切联系;傅里叶描述符曲线峰值与颗粒的粒径显著线性相关;高阶傅里叶系数与阶数近似呈对数线性关系,低阶系数则由不同颗粒形状决定。采用建立的傅里叶描述符对应关系进行颗粒相似重构研究,发现重构颗粒的外轮廓及傅里叶统计参量与实际颗粒十分接近,且反映颗粒的粗糙度、纹理等细部特征,其成果可用于大量岩土颗粒与力学特性的相关性研究。     

考虑电流型畸变的大地电磁三维反演

大地电磁测深(MT)的观测数据易受到由近地表小尺度非均匀体或地形起伏引起的电流型畸变干扰,消除或压制这种干扰对获取可靠的深部电性结构至关重要.当区域结构为二维时,电流型畸变可采用张量分解等方法予以消除或压制.当区域结构为三维时,畸变问题更加复杂和严重,传统张量分解方法往往效果不佳或无效,严重地制约了MT三维反演技术的实用性.对此,本文提出一种考虑电流型畸变的MT三维反演算法,将完整的电流型畸变参数引入到目标函数,并采用非线性共轭梯度法与电阻率参数同时反演,从而达到压制畸变的目的.该算法有两个关键点:一是通过分析实测数据所遭受畸变的分布特征,在目标函数中对其进行有效约束;二是在迭代过程中,通过自适应地调整双正则化因子保障算法的稳定和效率.理论模型测试结果显示,常规三维反演算法不能合理解释数据中的畸变成分,而只能通过引入虚假异常体强制地拟合受畸变数据,从而造成电阻率模型严重失真.与之相比,本文算法能够在反演中自动求解各测点所受到的畸变,获得更接近真实的电阻率模型.     

热带气旋“南川”在2010年三个热带气旋异常路径中作用的数值模拟研究

2010年历史上罕见地有了第6号强热带风暴“狮子山”、第7号强台风“圆规”和第8号热带低压“南川”在40 h内相继生成,且之后移动路径异常。通过对国内外六个业务数值模式对这3个热带气旋路径预报能力进行分析,发现尽管业务模式对热带气旋路径大致趋势具备一定的预报能力,但对于转向点、登陆点的预报仍与实况有较大差距。通过数值模拟试验发现,预报难点在于模式对作为3个热带气旋间连接纽带的“南川”与“狮子山”、“圆规”之间的相互作用的描述。结合环境场特点及双台风相互作用的概念模型,分析发现“南川”与“狮子山”可能存在直接相互作用,而与“圆规”可能发生了半直接相互作用。进一步利用中国气象局上海台风研究所近年来发展的GRAPES-TCM台风模式进行了以“南川”为核心的敏感性数值试验,初步证明了这3个热带气旋相互作用的存在,并提出了“南川”对“狮子山”和“圆规”路径产生影响的物理机制。      

2011年10月12日北京市石景山区ML2.1地震近场加速度记录初步分析

2011年10月12日,北京市石景山区(39.95° N,116.16° E)发生了一次ML2.1地震,震源深度约6.2 km.此次地震发生在北京市区内,尽管震级较小,但有感范围较大,曾受到广泛关注.本文即根据近场强震台加速度记录和首都圈宽频带台站记录数据,对此次地震加速度影响场进行计算分析,并与震源机制结果进行对比研究,以期为强震或较大地震发生后快速判定震害影响场提供参考依据.     

河北柏舍台深井电阻率观测研究

随着农村种植业、养殖业的大面积兴起,城市急剧膨胀,特别是乡镇的城市化扩张与发展,使已连续观测多年的地震观测受到较大干扰.电阻率观测由于测区保护范围大(一般需要几平方公里,甚至几十平方公里)是各手段中观测环境变化影响最大的手段之一,目前浅层电阻率观测中大部分的台站由于测区较大,环境受到不同程度的干扰,有的甚至遭到了破坏,寻求一种降低干扰因素的观测系统迫在眉睫.     

青海卡巴纽尔多地区中-晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境

青海卡巴纽尔多地区位于华南板块可可西里-松潘甘孜残留洋。该区发育有中-晚三叠世火山岩,呈夹层状产于中三叠统甘德组及上三叠统清水河组。甘德组火山岩为晶屑凝灰岩,其SiO2=46.78%~47.05%,总碱含量ALK为2.38%~2.94%,铝饱和指数A/NK为2.81,山德指数A/CNK=0.66~0.79,里特曼指数σ=1.4~2.3,为亚碱性岩石,属拉斑玄武系列;稀土总量REE在102.84×10-6~179.06×10-6,LREE/HREE比值为4.44~7.07,δEu=0.65~1.01,稀土配分曲线呈向右陡倾型。清水河组火山岩为流纹岩,SiO2含量为74.04%,总碱含量Alk为7.43%,A/NK为1.47,A/CNK=1.31,σ=1.78,为亚碱性岩石,属钙碱性系列;稀土总量REE为26.18×10-6,LREE/HREE比值为5.4,δEu=0.28,具明显铕负异常,稀土配分曲线呈海鸥型。区内火山岩均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,为典型的岛弧火山岩特征。利用里特曼-戈蒂里图解、Ti-Zr图解等判别图解,并结合甘德组与清水河组均为巴颜喀拉边缘前陆盆地的沉积背景,认为该区中-晚三叠世火山岩形成于岛弧环境。     

内蒙古东部晚第四纪玛珥式火山的堆积序列及喷发过程研究

随着全球火山研究的深入,地质学家在大多数火山群中均发现了特殊成因的玛珥式火山。以低平火山口和低矮锥体著称的玛珥式火山主要由具有爬升层理、平行层理、大型低角度交错层理等结构构造的基浪堆积物组成,是火山喷发演化过程研究的重要对象。近年来,在内蒙古东部的诺敏河、阿尔山-柴河和阿巴嘎火山群中也先后发现了典型的玛珥式火山及基浪堆积物。本文从野外火山地质特征着手,以火山学与火山地质学理论为指导,结合国内外玛珥式火山的研究成果,对内蒙古东部晚第四纪玛珥式火山的分布、产物和结构构造等火山地质特征进行了归纳总结,将其大致划分为3个喷发期次,分别是以基浪堆积物为主的射汽-岩浆爆发、以降落-溅落堆积物为主的岩浆喷发和以碱性橄榄玄武岩为主的岩浆溢流期次。复合火山的活动时代总体属于晚更新世,其中玛珥式火山的形成时代为晚更新世早中期。通过分析研究区的地层、火山产物和区域断裂构造等地质特征,推断射汽-岩浆爆发的深度较浅,并进一步探讨了玛珥式火山的成因机制,模拟其喷发演化过程,认为玛珥式火山与斯通博利式、夏威夷式等类型火山具有继承性演化关系。     

哈图金矿深部构造—地球化学特征及隐伏矿体预测

对哈图金矿区地表及深处矿体和围岩系统进行取样,通过石英包裹体和氧同位素研究,认为该矿是造山型中—低温混合热液金矿床。含矿断裂产状统计结果显示:浅部含矿构造产状变化范围较大,数量波动明显,岩石以脆性变形为主,在扭应力作用下,形成较多的张裂隙,呈尖灭再现的雁列式分布;深部断裂数量显著减少,产状变化范围缩窄,由于岩石围压增大,脆性变形向塑性转变,张裂隙不发育,石英脉型矿石变成石英细脉+蚀变岩型或蚀变岩型。分析成矿成晕指示元素Hg、Au、Ni、Pb、As、Sb、Cu、W、Zn、Ag、Mo、Bi含量的空间变化发现,地球化学原生晕受含矿构造尖灭再现的影响,存在前缘晕和尾晕的叠加结构,并且已知矿脉群的下部以尾晕元素组合为主,虽有前缘晕元素Sb与As的异常,但规模和强度较小。结合含矿断裂数量和规模向下衰减的特点,推测深部可能仍有隐伏矿体,但规模不大。      

牙克石地区早白垩世梅勒图组火山地质研究

梅勒图组火山岩是大兴安岭中生代火山活动的主要产物之一,是确定大兴安岭地区白垩纪构造环境的重要岩石组合。本文以牙克石地区出露的梅勒图组火山岩为对象,重新厘定了该组火山岩的岩石组合类型,并结合火山岩岩相与火山机构特征,反演了火山岩形成的构造环境。结果表明,该组火山岩的岩石类型主要为安粗岩和橄榄玄武粗安岩,少量粗安质火山碎屑岩;其锆石U-Pb(LA-ICPMS)年龄为(114.25±0.5)Ma;火山岩相以溢流相为主,局部有爆发相和潜火山岩相;火山机构类型为裂隙式,晚期收缩为点式喷发,火山活动受控于海拉尔河北东向断裂,早期沿断裂发生溢流式火山作用,形成溢流相熔岩,随后收缩为点式喷发,形成了牙克石农场等处的坠落-溅落火山锥,晚期潜玄武粗安岩沿火山通道的充填,标志着火山活动的结束。火山岩形成于造山作用后期向伸展作用转化的构造环境,岩浆来源于壳幔边界,且幔源组分的贡献较大。     

闲话马奶酒和普通奶酒

近年来,人们介绍草原佳酿马奶酒的文章多了起来。这自然是好事。但有不少人的文章没分清马奶酒和普通奶酒之间的区别。其实两者的制作方法具有本质上的不同,马奶酒是发酵饮料,普通奶酒是蒸馏酒。