三维激光扫描点密度不均匀性对地形建模精度的影响研究

三维激光扫描技术获取的扫描点由于密度的不均匀性可能导致所建立的模型不能准确地反映实体的形态变化。本文通过建立严格的数学曲面模型,由曲面模型生成原始采样数据,在生成的原始数据上进行重采样作为实验数据,通过Delaunay三角形建立格网模型,定量分析密度对建模精度的影响。     

大型悬索桥GPS形变监测及其频率响应

利用全球导航卫星系统动态后处理的方法获取桥梁形变时间序列,发现交通荷载与桥梁形变具有较高吻合度.在此基础上利用功率谱密度将时域信号转变为体现桥梁健康状况的频域信号.结果表明:交通荷载是影响频率的主要因素,当一时间段内的风速远低于全天平均风速,其功率谱振幅会显著增加.运营环境因素引发的短期变化会掩盖桥梁细微结构变化,通过功率谱密度分析桥梁的频率响应,有力支撑监测结果,确保桥梁结构健康状况良好.     

基于MOD16的银川平原地表蒸散量时空特征及影响因素分析

地表蒸散发是陆地水文循环的重要组成部分,分析蒸散量时空变化特征是深入了解干旱区水文过程的基础。由于银川平原缺乏区域尺度实际蒸散量的长期观测,很难得到长时间序列蒸散量的时空变化特征。基于MOD16A3地表蒸散量数据及研究区内气象站点实测数据,采用Theil Sen Median趋势度分析、MK突变检验及CA-Markov模型等方法,从时间与空间的角度分析2004—2019年银川平原地表蒸散量的变化特征及影响因素,预测2024年地表蒸散量的发展趋势。研究结果表明:2004—2019年银川平原蒸散量年际波动总体是增加趋势,MK突变检验结果显示2010年是蒸散量时序数据的突变点;银川平原实际蒸散量与潜在蒸散量空间分布格局、变化趋势均存在明显的差异性,蒸散量在近16年呈增加趋势,潜在蒸散量呈减少趋势,符合干旱区蒸散发互补相关理论。采用CA-Markov模型对2024年银川平原地表蒸散量未来发展趋势进行预测,模拟结果显示在未来5年银川平原蒸散量仍呈增加趋势;蒸散量的时空变化受气候与人类活动的共同影响,蒸散量与气温、降水、日照时数呈正相关,与相对湿度呈负相关,土地利用结构影响年蒸散量的空间格局,呈现出水田>旱田>林地>草地>荒漠的规律。     

地质灾害监测中的SAR变形观测、解译与数据同化研究

正以时间序列InSAR技术为代表的雷达对地观测技术可实现高精度的变形提取,为成灾前岩土体的变形监测提供了更先进的技术手段。而在地质灾害易发的城郊低相干地区,通常缺少易于识别的人工地物,且受植被去相干的影响,难以开展时间序列InSAR分析。因此,如何实现时间序列InSAR技术在低相干地区的变形监测,仍是该技术的研究热点之一。同时,在地震、滑坡等地质灾害引起的剧烈变形区,受InSAR技术形变监测梯度的限制,     

神农架地区中元古界混合沉积特征及其发育模式

神农架地区中元古界主要发育碳酸盐岩沉积,局部夹少量陆源碎屑岩。乱石沟组、大窝坑组、矿石山组及台子组位于中元古界中部,混合沉积较为发育,其混合沉积类型及其主控因素尚缺乏系统研究,对陆源碎屑来源及台子组石英砂岩形成环境仍存在较大争议。根据岩石类型和沉积构造组合对神农架地区乱石沟组—台子组沉积相进行分析,并结合岩石薄片及阴极发光分析结果对混合沉积类型、陆源组分特征及来源进行研究,以明确中元古代神农架地区沉积背景及其沉积演化历史。岩石薄片及阴极发光分析表明,神农架地区乱石沟组—台子组陆源碎屑主要来自由大量花岗岩、少量变质岩和沉积岩构成的古陆。乱石沟组—台子组岩石组合特征及混积岩类型存在较大差异,沉积环境、海平面变化及构造活动是控制混积岩分布及混合沉积类型的主要因素。乱石沟组及大窝坑组沉积早—中期,神农架地区毗邻古陆,扬子北缘构造活动相对稳定,地形平缓且水深较浅,以广泛发育“相混合”式混合沉积为特征;大窝坑组沉积晚期及矿石山组沉积早期,扬子北缘开始进入强烈拉张时期并导致相对海平面上升,神农架地区与古陆拉分形成相对独立的碳酸盐台地,以发育缺乏陆源碎屑砂的清水碳酸盐沉积为特征;矿石山组沉积晚期及台子组沉积时期,扬子北缘的持续拉张导致神农架地区进入较深水环境,早期滨岸沉积物崩塌形成重力流搬运至神农顶一带,形成“间断式”混合沉积。乱石沟组—台子组沉积时期处于中元古代重要的构造演化阶段,台子组沉积之后,神农架地区彻底与古陆分隔,不再发育“相混合”式混合沉积,乱石沟组—台子组沉积时期为扬子台地北缘由窄大洋向开阔洋盆演化的重要时期。     

西藏次玛班硕斑岩铜矿蚀变-矿化样式及找矿潜力

次玛班硕矿床是近年来在冈底斯西段新发现的斑岩型铜矿,距朱诺超大型斑岩铜矿床西南约10 km,周围分布着北姆朗、落布岗木、懂师布等矿床,为朱诺铜多金属矿集区的重要组成部分.为了进一步明确次玛班硕找矿潜力及勘查方向,本次对该矿床开展了系统的锆石U-Pb年代学和锆石微量元素分析、精细的岩芯蚀变-矿化编录以及详细的岩相学观察.研究发现次玛班硕铜矿主成矿期中新世岩体为一套复式杂岩体,分别由细粒二长花岗斑岩（F斑岩:16±0.30 Ma）、粗粒二长花岗斑岩（C斑岩:15.89±0.06 Ma）、含角闪石二长花岗斑岩（H斑岩:15.81±0.06 Ma）、闪长玢岩和二长花岗岩（15.51±0.07 Ma）组成,且不同期次岩浆沉淀Cu金属量差异较大.锆石Ce4+/Ce3+（平均值190）和10 000×（Eu/Eu*）/Y（平均值13）比值指示次玛班硕中新世各岩体,氧逸度和含水性均高于朱诺矿床.次玛班硕热液演化可划分为4个阶段和14种脉体,根据次玛班硕矿床蚀变-矿化对应关系,铜主要沉淀于钾硅酸盐化阶段,特别是与黑云母化密切相关,青磐岩化阶段亦沉淀部分的铜,绢英岩化阶段沉淀最少.与经典的斑岩铜矿蚀变-矿化分带模式不同,次玛班硕铜矿表现出深部钾硅酸盐化被青磐岩化强烈叠加和部分高温脉体穿插低温蚀变的反常特征,证明存在多期次岩浆-热液过程,为成矿提供了源源不断的热动力、成矿物质和成矿流体,形成了各种蚀变相互叠加的复杂热液系统.分布于次玛班硕矿区北部的F斑岩为主要致矿岩体.矿区北部蚀变-矿化作用强而南部较弱,且深部发育强烈的青磐岩化蚀变.综合分析认为,次玛班硕矿床还具有较大的找矿潜力,下一步勘查方向应以矿区深部和北部为主,重点关注F斑岩和C斑岩且发育钾硅酸盐化的部位.      

钻井液水活度对页岩井壁稳定性影响的实验研究——以秀山龙马溪组页岩为例

通过压力传递实验,对秀山龙马溪组页岩进行了不同浓度和不同类型盐溶液影响下的渗流试验,确定不同水活度盐溶液对页岩渗流规律和井壁稳定影响机理。结果表明：（1）在相同浓度的盐溶液中,阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递能力最强的盐类为HCOONa。（2）对于相同类型的盐溶液,最高的浓度并不总能具有最好阻缓能力。阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递效果较好的前5种盐溶液是20% HCOONa、5% HCOONa、20% KCl、20% HCOOK和5% NaCl。（3）相对于人工压制页岩,在粘土矿物含量（20%）一致时,盐溶液贯穿龙马溪组页岩孔隙时间平均长90.11%,平均渗透率低99.14%。（4）在粘土矿物成分一致时,盐溶液在人工页岩中的渗流规律与龙马溪组页岩的一致性较好,但对于实际渗透率和渗流时间、表征系数与真实页岩相差大于90%。（5）针对龙马溪组页岩,提出了基于水活度的单位距离渗流时间模型,以及不同盐溶液的水活度-渗透率规律。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供较好的理论和技术基础。     

重磁电(井)震综合物探技术在识别达巴松凸起石炭系深部火山岩中的应用

近年来, 准噶尔盆地石炭系火山岩勘探屡获突破, 展现了火山岩储层良好的勘探前景。由于准噶尔盆地石炭系火山岩存在埋藏深度大, 受勘探手段和地球物理资料品质等因素的制约, 深层火山岩的识别与解释目前仍存在诸多困难和问题, 为油田地震勘探工作带来了极大困难。如何通过现有物探方法和技术提高深部火山岩的分辨、识别能力, 具有很强的理论和实际意义。由于特殊地质体在密度、磁化率或电阻率等物性组合方面存在特殊性, 因此可通过多方法综合物探技术对其进行综合识别、限定。本文在深入分析达巴松凸起钻井、物性资料的基础上, 利用重磁电异常信息模式判别技术, 预测了石炭系火山岩的平面展布, 缩小和锁定了深层火山岩地震勘探的有利靶区; 再以地震相分析、地震属性解释、构造制图及综合评价为主要技术手段, 对深层火山岩进行定量识别和预测, 落实和优选了深层火山岩有利勘探目标, 并取得了良好效果。总结了深层特殊地质体勘探的高精度地震资料采集和重磁电震(井)综合应用、联合反演解释等手段, 极大地提高了准噶尔盆地深层火成岩的勘探精度。     

GNSS观测的2021年5月22日玛多MS7.4地震同震位移及其约束反演的滑动破裂分布

2021年5月22日青海省果洛州玛多县发生M_W7.4地震,此次地震产生的地表破裂在空间上表现出明显的分段特征.本文基于不同来源的GNSS连续观测网数据获取了此次地震的精细三维同震形变场,结果显示:观测到的最大水平位移量达到280 mm,最大垂直形变量仅为25 mm,暗示此次地震的逆冲分量较小;此次地震具有较为明显的左旋走滑特征,同震形变基本对称,在NW-SE向的影响范围更广,该方向上水平同震形变大于3 mm的震中距范围超过500 km.进而,本文以余震精定位结果和GNSS观测到的三维同震形变场为约束,构建了地表破裂线为折线、倾角为85°、倾向西南的断层模型,反演了滑动破裂分布.结果显示:滑动破裂分布在震中两侧不均匀,均破裂到地表,破裂深度达到15 km左右,最大滑移量为4.73 m,计算的矩震级为M_W7.37.该结果与余震精定位结果具有很好的一致性,破裂的极值区正好位于早期余震空区,推测该余震空区未来的发震风险性较低.最后基于反演结果模拟计算了震中区域形变和应变场,结合应变值在断层地表迹线东南侧呈现挤压特征和已有的研究成果,推测此次地震增强了巴颜喀拉块体在东部地区挤压应力的积累特征,导致东部地区发震危险性增强,值得后续跟踪研究.