地下管网时空信息集成与管理技术创新

提出了建立管网信息普查及信息录入系统,以及完善管网信息关系数据库、综合管网图制作、管网信息空间数据库、三维管网部件模型库等各项工作,通过调用不同数据库的空间信息与属性信息,实现了三维管网模型的快速构建。采用MD5建立了管网模型与属性信息自动关联技术,叠加了原有的地表建（构）筑物模型,引入了统一的时空基准,开发了地上下建（构）筑物管理平台,具有三维模式下现有二维地图无法实现的空间分析等功能,实现了各类三维数据的综合可视化和融合分析,可为城市地下管网管理提供更直观的辅助决策支持。     

国家经济地图集基础地理框架的建立

以新世纪版《中华人民共和国国家经济地图集》的编研为背景,探讨了新世纪地学研究和测绘地理信息技术条件下经济地图集基础地理框架建立的若干问题。针对地图集的多尺度、多分辨率、多时态及内容的多样性等特点,通过对比与需求分析,重点探讨了地图集的地图投影、比例尺与分幅、地图定向及地理底图的设计与应用,并最终确定了地图集基础地理框架方案。     

福建海坛岛北部海岸带冲积扇沉积构造及其发育模式

海岸带冲积扇作为海陆过渡带中的重要沉积地貌单元,蕴藏有丰富的"陆-海-气"耦合作用及其古地理环境变化信息。本文选取福建海坛岛北部的海岸带冲积扇(大砂山)为研究对象,在大砂山表层布设6条累计长度约700m的探地雷达(GPR)测线,结合剖面观察解译以获取大砂山内部沉积构造和沉积序列信息。结果显示:GPR探测图像很好地显示约20m深度范围内的沉积构造信息,可以识别出9种沉积构造雷达相,这些雷达相总体上反映了海岸带冲积扇以泥石流和沟谷洪流为主、并交替有海岸风沙作用的沉积构造特征。综合三维沉积构造信息可知,大砂山为两个冲积扇侧向连接而成的复合体。结合野外地质地貌考察和砂样粒度分析,认为该冲积扇发育过程可分为四个阶段:(1)晚更新世末次间冰期,海岸带老红砂堆积形成"红色沙漠";(2)晚冰期时频发的暴雨洪水,携带南部山区的风化碎屑物质堆积在海岸带形成了冲积扇主体,并覆盖在老红砂剥蚀面上;(3)全新世早中期气候湿润,河流下切侵蚀冲积扇,形成大砂山基本形态;(4)全新世晚期,全球气候转冷,海岸风沙作用兴起,塑造成为现代大砂山的地貌特征。     

世界砂岩型铀矿探明资源的分布及特征

最新核电发展规划显示未来我国对铀资源的需求很大。长久来看在继续加大国内勘探力度的同时,需尽快了解国外已探明铀资源尤其是砂岩型铀资源的分布,以更好地从全球视角完善我国的铀资源供应链。我国北方砂岩型铀矿大规模勘探始于本世纪初,起点较晚,在实际勘探和研究中也遇到较多难题及困惑。因此与全球同类型矿床的对比研究亟需展开,亦要求首先了解世界各国砂岩型铀矿的分布和基本特征。本文通过大量文献和最新勘探形势的调研整理,对比分析了近年来全球主要产铀国砂岩型铀矿资源量的变化,系统全面地编制了全新的全球和各国(或各大洲)已发现砂岩型铀矿床及其容矿层位分布图,总体可较精细地反映迄今全球各国已探明砂岩型铀矿分布面貌的现状,同时提炼了重点矿床的主要地质特征。最后总结出全球已发现砂岩型铀矿时空分布具有五大特征:(1)全球分布广泛但不均衡,跨欧亚存在东西向巨型铀矿带;(2)规模因地而异、(超)大型矿床较多;(3)平面分布与气候环境耦合明显;(4)容矿层时代跨度长、成矿时间相对较晚;(5)主要赋存于含油气或聚煤能源盆地中。本文提供了一份可以快速了解和全面把握全球砂岩型铀资源分布及其重要地质特征的材料,为科研人员提供可对比研究的国外矿床实例,同时也为我国企业"走出去"和"走向哪里"提供科学依据。     

地铁隧道贯通测量方法的改进与精度分析

为了提高地铁隧道贯通测量的精度,本文提出了地面卫星定位控制网,采用城市CORS作为起算依据,联系测量采用悬吊三根钢丝的方法和双测站法来增加检核条件,隧道导线测量中加测陀螺边等改进措施,结合某市地铁工程实例,分析研究了观测结果,保证了地铁隧道贯通测量精度的提高。     

封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素

电气石是一种含硼的铝硅酸盐矿物,是重要的非金属矿产资源和成岩成矿作用的灵敏示踪剂,因类质同象置换普遍使其组成成分多变,主量元素为Si、B、Al、Fe和Mg,微量元素有稀土元素、Cu、Pb、Zn、Sn、Ag和Sr等。电气石的化学性质非常稳定,不能被一般的酸或碱完全溶解,本文采用硝酸-氢氟酸封闭压力溶矿,50%王水封闭压力复溶进行样品前处理,建立了电感耦合等离子体质谱法测定电气石中稀有轻金属、重金属、放射性金属、稀土元素等29种元素的分析方法。方法检出限为0.003~0.4μg/g,精密度(RSD,n=12)为0.9%~9.2%;国家标准物质的测定值与标准值基本相符,各元素的加标回收率为95%~105%。本方法解决了电气石样品难分解、复溶时易出现氢氧化铝微细残渣的问题,样品试液中B、Al、Fe等主要共存离子的干扰小,各待测元素测定结果准确、可靠。     

基于GIS的矿体形态三维可视化定位研究——以喇嘛苏外围中段隐伏铜矿体为例

隐伏矿体的勘查一直是当下矿产勘查的热点,尤其是对矿体形态复杂的金属矿进行定位、定量、定概率研究。喇嘛苏外围隐伏铜矿体产于华力西早—中期斜长花岗斑岩与中元古界蓟县系库松木契克群下亚群泥化微晶灰岩的接触带部位,属于典型的接触交代矽卡岩型矿床,矿体形态复杂多变,给矿山企业的资源量估算带来很大不确定性。采用"桌面GIS+移动GIS数据集成+数据处理"的方法,克服了传统勘查方法单一与延时的缺点,解决地学测量数据"离散化"的状态,将研究区地质—物探—化探—遥感数据与图件集成,对综合异常区进行快速的圈定;建立集成研究区多源信息矢量化空间数据库,利用医学上的Marching Cubes方法,对侵入体与赋矿层进行三维可视化模拟,结合钻孔见矿位置佐证矿体形态展布变化以及预测东南向隐伏矿体,为矿山企业降低勘探采矿风险、缩短勘查周期提供数据支持。     

庙西凹陷严重生物降解原油序列中三环萜烷的异常分布成因初探

对渤海湾盆地一系列生物降解原油的色谱-质谱分析结果表明,庙西凹陷PL15-8D与PL9-4井四个严重生物降解原油三环萜烷系列分布较为异常,主要表现为以C₂₃为主峰的后峰型、C₂₀与C₂₃为主峰的微弱双峰型以及以C₂₀与C₂₄为主峰的双峰型分布模式。强烈的生物降解作用导致C₁₉~C₂₃三环萜烷优先于C₂₄₊三环萜烷被不同程度地侵蚀,是形成这一异常分布的根本原因。三环萜烷系列相对丰度与绝对浓度的变化规律表明,不同碳数三环萜烷的生物降解作用同时发生,但其降解速率有明显差别,即抗生物降解能力不同。三环萜烷系列化合物（除C₂₀三环萜烷以外）的抗生物降解能力具有随碳数增加而增强的趋势,而C₂₀三环萜烷抗降解能力似乎强于C₂₁~C₂₃三环萜烷。原油中未检测到脱甲基三环萜烷,表明三环萜烷的降解并非通过微生物的脱甲基化作用,推测其降解途径是微生物氧化三环萜烷C环支链末端的甲基,形成对应的羧酸化合物。四个原油样品甾烷、藿烷与三环萜烷被微生物严重侵蚀,不能用于油源对比研究,而三芳甾烷未受生物降解影响,可作为研究区严重生物降解原油油源对比的有效指标。     

铀矿沉积学研究与发展

随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩（层）系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿“大规模成矿作用”和铀的“超常富集”关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。     

2002~2005年长白山火山气体的释放特征与地球化学异常研究——多源高光谱遥感证据

长白山火山区是我国具有潜在喷发危险的活火山,在2002~2005年火山活动性增强出现了岩浆房扰动。利用卫星遥感技术具有观测范围大、观测时间长且连续的优势。因此,本文利用对流层污染探测仪（MOPITT）和大气红外探测仪（AIRS）高光谱遥感数据提取了2002~2005年长白山天池火山区CO总量、O₃总量、水汽总量和地表温度异常信息,讨论了高光谱遥感气体地球化学异常信息与火山活动性之间的关系,并对2002~2005年长白山天池火山区火山活动性进行了研究。结果表明,高光谱遥感数据观测到的气体地球化学（CO、O₃、水汽）异常与地震、形变监测结果以及地面流体（CO₂、He、H₂）观测结果相一致,表明MOPITT和AIRS高光谱遥感卫星观测到的气体异常变化较好地反映了2002~2005年大规模的深部岩浆局部扰动。在2002~2005年火山活动期间,CO总量、O₃总量、水汽总量和地表温度均出现了显著异常且异常出现时段相应准偏差显著增大,反映了气体逸出量在时间上具有不均一性,可能与火山、地震活动过程中地应力的作用和变化有关。从气体异常持续的时间以及地面观测结果综合分析,2002~2005年岩浆房扰动并没有产生长时间的地幔物质流的上升和迁移。在火山活动性增强的时间段内,地表温度出现异常低值,这可能与太平洋板块俯冲过程中引起的断裂拉张增强有关。此外,火山活动过程中逸出的气体进入大气圈产生大气化学反应也会导致高光谱遥感所观测到的气体地球化学异常。研究结果为2002~2005年长白山火山活动性的研究提供了来自高光谱遥感数据的气体地球化学新证据,也对高光谱分辨率遥感数据在火山活动规律的研究以及火山监测中的应用具有一定意义。