改进鼠群优化算法在地下岩体破裂事件定位中的应用研究

在地质灾害监测过程中,地下岩体破裂事件的定位是实时监测的一项关键技术。针对传统的定位方法均存在着不同程度的误差,为了减小事件定位的误差,提高定位精度,提出了一种改进鼠群优化算法用于地下岩体破裂事件的定位,以提高岩体的定位精度。首先,将Levy飞行策略引入鼠群优化算法中,以增强算法的局部搜索能力和全局寻优能力;其次,采用时差定位(Time difference of arrival, TDOA)方法建立目标函数,将目标函数作为算法的适应度函数进行岩体破裂事件定位;最后,验证了该算法的有效性和可行性,与其他定位算法比较,本算法定位精度较高,并且具有较好的鲁棒性和收敛性。     

巴丹吉林盆地东南部盆山结合带航放航磁特征及找矿预测

在对研究区航放航磁数据进行整理并编图的基础上,归纳总结了研究区航放、航磁特征。对区内典型铀矿床航放航磁特征进行分析研究,利用航放K、U、Th以及航磁ΔT化极数据求取各转换参量共36种,使用俄罗斯半定量成矿预测软件判别分析结果选取19种参量建立了塔木素铀矿床数学-物理找矿模型,并将模型应用到研究区开展找矿远景预测,圈定了塔木素—乌力吉、银根—本巴图、雅布赖等三片成矿有利区。认为该三片有利区具有较好的找矿潜力,为开展下一步工作提供了线索。     

基于DEM视立体图合成制作方法的比对分析

传统地质图以二维地质图为主,然而在环境、地灾、水文等各类专题图件上,带有实际地形起伏的假三维叠加图件,其辨识度更高、可读性更强。视立体图是一种基于DEM的具有显著正立体视觉效果的二维地质图,地形变化直观,地质信息空间特征清晰易读。文章对视立体图这一图面表达方式的精准配准及合成原理上进行了分析,总结了基于DEM的多种地质图件视觉表达方法,并结合MapGIS、ArcGIS和Envi等GIS软件对视立体图的制作方法进行了对比研究,剖析了各种方法的使用条件及视觉表达效果。     

岩溶塌陷机理研究进展

岩溶塌陷机理是开展岩溶塌陷监测、预警、防控及治理工作的基础。长期以来,岩溶塌陷机理研究都是以事后调查的定性推测为主,缺乏必要的科学观测数据支持,导致目前的岩溶塌陷机理仍然处于假设阶段,并成为岩溶塌陷灾害监测预警与防治方面的理论瓶颈问题。文章总结了近年来国内外岩溶塌陷机理的最新研究进展,提出目前的岩溶塌陷机理都可以归结为土岩体的渗透变形,但其临界或破坏指标还需进一步探讨,此外指出随着高频采样的水压力、加速度计及声波等传感器的实用化,塌陷机理研究将面临着从静水压力到动水压力方面的挑战,并且压力脉动造成的气蚀破坏、共振破坏也将是下步探究的重点。     

苏台庙地区砂岩型铀矿地震成像品质提升技术研究

苏台庙地区位于鄂尔多斯盆地北部,砂岩型铀矿资源储量丰富。地震勘探作为一种高精度地球物理勘查手段,被广泛应用于铀矿勘查。由于目标层埋深介于400～890 m之间,层位较浅,若将常规地震采集参数应用于铀矿勘查存在浅层有效覆盖次数不足,资料信噪比和分辨率偏低等问题,使得浅层成像不清晰。此外,研究区低速带厚度、速度变化较大,表层结构复杂,造成一定静校正问题,降低地震成像质量。为了提升该区地震资料成像品质,开展了采集参数优化设计、数据处理关键技术等方法探索。实践表明：采用小道距、合适的最大炮检距、高覆盖、可控震源强能量宽频激发、低频检波器接收的地震数据采集方案,结合高精度静校正、拓频处理等针对性处理方法,能够获得高品质、高分辨率地震剖面,为精确刻画小断裂提供了良好的数据基础,对研究区铀成矿环境的深入研究具有重要意义。     

基于重力数据的断裂构造识别及其在武威地区的应用

为查明青藏高原东北缘武威地区沙漠腹地区域断裂构造展布特征,笔者采用区域性断裂在重力异常场和剩余重力异常场的识别标志,结合小子域滤波联合总水平导数法,对武威地区区域性断裂的浅部信息进行提取,精细刻画断裂发育特征,并通过地震反射剖面结果进行验证。结果表明,研究区整体发育北西向、北西西向和北东向3组断裂构造,其中新识别出F₁、F₂两条北东向断裂,并对F₄断裂西段走向进行了修正。断裂的空间展布特征约束了武威盆地的断裂构造格架,为该区域盆地划分及成矿等提供基础地质信息。     

JGN型耐高温建筑结构胶抗震加固性能研究

为有效增强建筑结构的抗震性能、提高建筑抗震水平,对JGN型耐高温建筑结构胶抗震加固性能展开研究。将高活性酚醛胺(T－31)作为主固化剂、聚酰胺树脂(PA)为辅助固化剂,结合气相白炭黑、超细石英砂、石棉纤维、纳米材料、环氧树脂等材料,制备JGN型耐高温建筑结构胶。在高温环境下,使用万能试验机分析不同配比条件对结构胶抗震加固性能的影响。测试主要以拉伸强度、压缩强度以及压缩弹性模量为指标。测试结果表明：当固化剂质量比为45∶15、气相白炭黑掺量为4.5%、超细石英砂掺量为10%、石棉纤维掺量为10.5%、纳米SiO₂掺量为3.5%、纳米CaCO₃掺量为2.5%时,JGN型耐高温建筑结构胶的拉伸强度和压缩强度更大,压缩弹性模量得到优化,结构胶的抗震加固性能达到最佳状态。     

青藏高原壳幔结构构造的基本特征

青藏高原是新生代以来由于印度板块与欧亚板块碰撞而迅速隆起,平均海拔超过4000 m的高原,是研究碰撞过程和形成演化的理想窗口。有关青藏高原的碰撞过程及印度板块岩石圈北缘界线,至今仍然存在较大争议,这可能主要是由于不同研究方法获得认识的差异性和局限性所导致。基于此,本文利用前人深部结构资料,讨论了高原岩石圈的壳幔构造及物质组成等,并从新的地质视角讨论了班怒带的大地构造属性。通过梳理前人的深部结构资料,认为青藏高原的壳幔岩石圈结构较为复杂,如高原内部岩石圈厚度显著大于周缘地区,中下地壳及上地幔广泛分布着低速高导层,这些特殊的地质地球物理结构是印亚板块碰撞的结果。此外,本文进一步对比分析了班怒带的地质与地球物理结构,揭示该构造带两侧存在显著的差异,认为其是印度岩石圈的北缘,这对于认识青藏高原的形成演化具有重要的意义。     

基于宽频大地电磁法的页岩气探测实践——以川西南沐川地区须家河组为例

四川盆地上三叠统须家河组陆相富有机质页岩较为发育,页岩连续厚度较大,含气性好,有望开辟四川盆地页岩气新区新层系。然而,复杂的人文干扰（城镇密集、人口众多）和较大的埋藏深度（2000~3000m）挑战了页岩气地球物理勘探的精度,这在很大程度上制约了川西南沐川地区三叠系须家河组页岩气的进一步勘探。本文在分析前人研究资料基础上,优选了川西南沐川地区须家河组作为新区新层系的探测目标,根据研究区地质情况,构建理论电性模型,通过正演模拟和“已知”钻孔标定方法试验,确定了宽频大地电磁法的适用性和有效性。进而在重点页岩气远景区部署一条宽频大地电磁剖面,通过数据处理分析,结合地质资料获得了研究区深部电性结构,认为研究区一带地层连续、完整,断裂不发育,具有稳定的地质结构,其中上三叠统须家河组发育较大厚度的富有机质页岩,可作为本区页岩气勘探的新区新层系,具有良好的页岩气、致密气资源前景。同时,证实了在3000m以浅页岩气探测方法中,宽频大地电磁法（BMT）可以有效地识别富有机质页岩规模和空间展布特征,是一种快速、经济、无损有效的页岩气探测方法,可以为页岩气勘探提供先导依据,同时也为同类地质情况页岩气探测提供应用示范。