激光雷达测量技术在地学中的若干应用

对激光雷达测量技术在全球冰川监测、局部断裂带提取、滑坡监测和稳定性评价以及海岸线提取和海岸侵蚀等方面的应用做了较为全面的综述.作为一种新型的对地观测手段,激光雷达(含星载、机载、车载和地面)的应用已经从传统的测绘扩大到包括文物保护在内的诸多其他应用领域.所综述的激光雷达技术在地学研究中的4个应用方面,是传统地学研究中与全球变化和人居环境最为密切的方向.分析表明,激光雷达技术在这些研究方向中的应用大有作为.      

大型地下水封石油洞库水幕系统优化设计研究

水幕系统是决定地下水封洞库运营的关键,水幕孔设计是水幕系统的核心组成部分。以国内首个在建的大型地下水封石油储库为背景,运用地下水渗流理论,研究水幕孔间距以及隙宽对地下洞室水封性的影响。研究结果表明,在陡倾结构面条件下,水平水幕孔的间距以及隙宽对水封性具有重要影响。在计算工况中,水幕孔间距为10 m时,水封效果最好;水幕孔间距为30 m时,无法满足水封要求;相同水幕孔间距条件下,隙宽越大,水封效果越好;主洞室拱顶区域,水封效果较差。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统优化设计提供理论依据。     

川东—渝北地区飞仙关组层序-岩相古地理特征

以沉积相分析和层序界面识别为依据,将川东-渝北地区下三叠统飞仙关组划分为2个三级层序(SQ1和SQ2)和6个体系域,编制各沉积体系域的层序-岩相古地理图.研究表明,SQ1层序时期,研究区受晚二叠世长兴末期的区域构造抬升影响,属于区域性缓慢海进-缓慢海退沉积旋回的产物,一度开阔深水的台盆逐渐变浅而转化为开阔台地沉积环境,台地边缘与台内鲕滩的沉积相分异和沉积作用十分活跃,是形成飞仙关组鲕滩储层的主要时期,尤以海侵期鲕滩最为发育;SQ2层序发育期,受海平面大幅度下降、水循环受限和干旱炎热气候的影响,区域沉积格局由开阔台地转化为局限台地,鲕滩逐渐消失,最终进入频繁暴露的蒸发台地环境,以沉积膏云岩为主,为飞仙关组天然气藏最重要的第一套区域性致密盖层发育层位.     

洋山深水港

正洋山深水港是位于中国上海外海、杭州湾口的浙江嵊泗崎岖列岛上的一个大型深水海港,是上海港的重要组成部分,主体部分位于大、小洋山岛上。洋山港通过东海大桥与上海交通运输网络连接,充分发挥上海港经济腹地广阔、箱源充足的优势,对上海建设国际航运中心的建设具有重要的战略意义。洋山深水港港区规划总面积超过25平方千米,共包括东、西、南、北四个港区。     

基于风险矩阵的重大活动气象风险评估

基于风险矩阵理论,初步建立了重大活动气象风险评估方法与流程,并以北京某重大庆祝活动服务为例,在多部门联合共同确定活动期间气象风险源的基础上,利用长时间序列气象资料及短期测风雷达观测资料,分析了庆祝活动期间各类气象风险的可能性,结合对活动可能造成后果的严重程度,利用风险矩阵开展了气象风险评估及风险控制研究。评估结果表明,庆祝活动期间主要气象风险依次为降水/阴雨、白天大风、雾-霾、夜晚大风、高温、雷电、低温等7类。其中,降水/阴雨、白天大风、雾-霾为高风险,夜晚大风为中风险,其余均为低风险,根据评估结果建立的风险控制原则和具体措施成功应用于庆祝活动风险控制中。与现有气象业务服务中天气风险评估相比,本研究实现了重大活动气象风险评估由仅考虑高影响天气出现概率向基于影响的风险评估的转变。     

岩石内变量蠕变模型研究

通过一系列砂岩、页岩和辉绿岩室内蠕变试验,获得了不同应力和初始应变状态下岩石蠕变特性。通过误差分析讨论了计算蠕变速率时如何选择时间增量。讨论了复杂加、卸载条件下时间相关蠕变模型的局限性,提出采用不可恢复应变作为内变量来描述复杂条件下岩石蠕变性质,并据此提出了岩石的内变量蠕变模型。试验数据与模型拟合结果对比表明,内变量蠕变模型较好地反映了3种岩石的蠕变行为。此外,还初步讨论了模型在岩石率相关性质研究中的适用性,并利用相关试验数据进行了验证。     

顾及地形特征的机载LiDAR数据桥梁提取算法研究

提出了一种从机载LiDAR点云数据中提取水陆桥梁的新算法,采用先滤波分类再识别桥梁的策略用于桥梁主体及其与地面连接处脚点的提取。首先对机载LiDAR点云数据进行严格滤波,在此基础上利用多个阈值对非地面脚点进行初步提取;然后引入Alpha-shapes算法对初步提取结果进行分割,并辅以面积阈值提取出属于桥梁主体部分的脚点;最后提出一种顾及地形特征的点云区域生长算法,用于准确提取桥梁主体与地面连接部分的脚点。实验证明,本文算法对水面和陆地桥梁提取均有很好的效果。     

川东北地区长兴组生物礁成礁类型及分布

目前在川东北地区发现了龙岗、普光、黄龙、五百梯等多个生物礁气藏,它们具有储层较厚、面积较大、储量丰度高等特点,展示出了广阔的滚动勘探开发前景。本文根据野外露头与钻井资料,结合前人研究成果,通过对生物礁的造礁生物古生态特征研究,按照生物礁所处的古地理位置、礁体的形态和礁岩的特征,归纳总结出川东北地区长兴组生物礁主要分为台地边缘礁和台内点礁,其特征差异明显。台地边缘礁主要表现为规模较大,礁组合相带完整,礁体旋回较少,水体能量强,其分布受古地理位置、古地貌环境控制,主要沿海槽两侧呈串珠状分布;台内点礁主要表现为规模较小,水体能量较弱,造礁生物个体较小,无礁前礁后沉积,礁体旋回较多,发育有凝块石,主要发育在长兴组中下部,分布规律性不强,主要受古地貌影响,沿台内局部高地随机分布。     

南天山南缘下二叠统小提坎立克组英安岩的地球化学同位素地质年代学及其构造意义

南天山南缘发育一条东西向延伸近300km的下二叠统小提坎立克组基性、中性和酸性火山岩带。拜城县铁热克温泉西侧下二叠统小提坎立克组的英安岩具有钙碱性(里特曼指数δ=1.37～1.69)和准铝—过铝质特征(A/CNK=0.89～1.36)。轻稀土富集(La/Yb=10.45～12.77),具有中等铕负异常(δEu=0.57～0.62);微量元素富集Th、Hf、Zr、Tb、Gd、Rb、U,亏损P、Ti、Nb、Ta、Sr、Ba。εNd(288Ma)=-6.35,εSr(288Ma)=117.78,模式年龄(TDM)为1.47Ga。LA-ICPMS锆石U-Pb定年获得了206Pb/238U加权平均年龄288.4±3.0Ma(MSWD=2.7)。结合区域地质资料表明,该英安岩很可能源自天山造山带中—下地壳的部分熔融,形成于早二叠世南天山造山带碰撞后伸展背景。     

西准噶尔包古图富镁闪长质岩墙的时代、地球化学特征以及铜金成矿意义

西准噶尔包古图地区广泛发育富镁闪长质岩墙.对这些岩墙进行角闪石Ar-Ar和锆石U-Pb定年分别获得(313.1±3.5)Ma和(316.3±3.8) Ma的年龄,显示其主要形成于晚石炭世.闪长质岩墙以富Si(SiO2=56.8 ％～62.9％)、Mg(MgO=2.39％～4.04％、Mg#=54-62)、Cr(Cr=30×10-6～80×10-6)、Ni(Ni=20×10-6～62×10-6)为特征,具有弱的Eu负异常和高Sr/Y比值(36～44),强烈亏损HREE (Yb=1.32×10-6～1.54×10-6、Y=13.1×10-6～15.5×10-6),富集LILE (K、Sr、Ba),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti).这些特点显示,这些闪长质岩墙可能是由俯冲的板片熔体与地幔橄榄岩反应而成,与洋脊俯冲有关.而闪长质岩墙的形成过程也有利于铜金矿床的形成,显示该区有良好的成矿远景.