基于金矿规格单元数据的机器学习方法在成矿建模分析中的应用

现代金矿勘察主要是通过综合地球化学和地质测量等数字化方法对深部矿床进行研究,所需要的人力物力成本较高。而通过分析积累的金矿规格单元数据,可以建立金矿成矿情况与相关成矿元素含量之间的非线性关系,从已有的勘查数据中寻找金矿成矿的一般规律。本文基于与金矿相关的成矿元素含量数据,分别采用逻辑斯蒂回归、随机森林和决策树方法对原始数据和重采样数据进行训练,综合运用召回率、精确率和准确率对模型进行评价。通过对比发现,在训练和测试原始数据过程中,由于每组之间数据量的巨大差距,导致成矿数据被淹没;而在训练重采样数据过程中,随机森林在召回率和准确率方面均有较好的表现,分别达到了90.63%和70.78%;并最终分析了随机森林模型中不同分类边界对于金矿成矿情况预测结果的影响。利用不同的测量指标对模型进行评价分析,使模型更适用于金矿成矿预测,可有效地提高金矿勘察的效率。     

末次冰盛期-全新世东海陆坡滑塌沉积的地质年代与沉积学证据

基于东海陆坡区OT12-01孔长度为5.35 m沉积物AMS 14C测年、高分辨率粒度分析和XRF岩芯元素扫描数据,识别出了末次冰盛期(LGM)至全新世期间发生的多次滑塌事件。研究发现,OT12-01孔全新世晚期沉积层缺失,LGM至全新世期间呈现AMS 14C年龄模式频繁倒转、沉积物粒度、元素比值垂向上多处突变或"错动"等特征,保存了LGM至全新世非连续的沉积记录。OT12-01孔沉积物主要来源于低海平面时期的长江/黄河物质,OT12-01孔是由中国大陆陆源物质在东海陆架经水动力分选,细颗粒被搬运至东海陆坡后,发生多次滑塌形成。LGM时期物源供给是OT12-01孔形成滑塌沉积的重要因素,末次冰消期海平面快速上升可能是高频滑塌沉积的触发原因,而低海平面时期甲烷水合物溢出、频繁的地震和火山喷发可能是海底滑坡作用发生的诱因。     

湖北永兴洞降水对2015年厄尔尼诺的响应

通过对湖北永兴洞为期3年（2013年6月至2016年7月）的地表降水δ¹⁸O观测,发现该地点降水δ¹⁸O在2015夏季显著偏正。利用HYSPLIT后向轨迹方法对永兴洞降水水汽来源进行分析,结果表明在厄尔尼诺事件的影响下2015年夏季来自远源印度洋的水汽显著减少,而近源太平洋水汽相对增多,即降水δ¹⁸O因"环流效应"而偏正。本研究提供的观测证据表明永兴洞石笋δ¹⁸O记录在重建ENSO主导下的亚洲季风大气环流方面具有重要潜力。

     

硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例

硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明。本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ¹³C、δ³⁴ S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响。计算结果表明：煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO₄^2-占69%,河水中石膏溶解来源的SO₄^2-占30%,但这些部分SO₄^2-没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO₂通量为116.58 mmol/（km² ·a）,不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%。

     

台风暴雨型浅层滑坡失稳机理研究

针对台风暴雨耦合作用下浅层滑坡的失稳机理进行研究。在总结福建台风暴雨型滑坡灾害特征的基础上,提出风荷载对斜坡变形失稳的影响机理是通过植被造成坡体开裂,从而影响坡体的入渗规律。应用GeoStudio软件计算台风暴雨入渗条件下裂隙坡体中暂态非饱和渗流场的变化,以及对斜坡稳定性的影响。计算结果表明：裂隙坡体由于在裂隙处形成集中入渗点,雨水的入渗速度大于无裂隙的坡体,坡体达到饱和状态所需要的时间大为缩短。裂隙深度、间距对滑坡稳定系数的影响较大,裂隙深度越大、间距越小,在相同的降雨条件下滑坡的稳定系数越小,滑坡失稳需要的降雨时长越短。裂隙宽度对滑坡稳定性的影响相对较小。     

光释光测年揭示浑善达克沙地中世纪暖期和小冰期环境变迁与人类活动的关系

为了深入了解中世纪暖期和小冰期浑善达克沙地环境变迁与人类活动的关系,对沙地5个具有代表性的风成砂——砂质土剖面序列进行了光释光测年研究。结合粒度、磁化率、烧失量等气候替代性指标及地层中的文化遗存分析,得到了浑善达克沙地近2ka来的环境变迁记录: 距今1.45~1.10ka和0.83~0.58ka,浑善达克沙地发育砂质土层,气候温暖湿润,与中国唐朝暖期和元朝暖期相对应,欧洲此时经历了中世纪暖期,该地自然环境条件比较优越,旱作农业文化发展。距今1.10~0.83ka和0.58~0.20ka,浑善达克沙地发育浅黄色砂层,气候干旱寒冷,沙丘活化,分别与我国宋辽和清朝冷期相对应,其中宋辽冷期是中世纪暖期的气候波动,清朝冷期则对应于欧洲小冰期,游牧文化发展。浑善达克沙地地层序列、气候替代性指标及其所保存的人类文化遗存揭示了自然环境与人类活动的相互关系。2ka以来,气候经历了暖湿与冷干的交替变化,自然环境变化影响了人类生产生活方式。沙地气候事件可能对我国相应时期朝代的兴亡产生过重大影响。     

白利雅盆地构造地貌解析及鲜水河断裂北西段水平滑移速率

白利雅盆地位于青藏高原东部,鲜水河断裂带北西段炉霍活断层与达曲活断层的斜接部位。通过野外实际考查,结合Google Earth地图发现白利雅盆地发育一系列的构造地貌:断层三角面、坡中槽、断错阶地、废弃河道、裂陷湖和阶地面变形。盆地发育的4级阶地是构造成因。废弃河道是新的断裂活动形成的新冲沟、新河道——达曲,其快速下切,废弃老河道,形成狭长的‘U’型沟谷。鲜水河断裂的北西段炉霍活断层切过T3河流阶地,说明其(白利雅以北)是在大约14.92kaB.P.以后形成的,可能预示着构造应力场的变化和白利雅盆地形成。对盆地4级阶地(T1,T2,T3和T4)的河流沉积物光释光(OSL)测年结果分别是 1.06±0.06kaB.P.,1.83±0.06kaB.P.,14.92±0.76kaB.P.和 42.48±2.35kaB.P.,代表了相应阶地的沉积年龄。这些结果与阶地前缘陡坎断错的距离计算显示,从42.48kaB.P.和14.92kaB.P.以来,断层走向平均移动速率分别为3.73mm/a和0.85mm/a,显示从中更新世晚期以来,鲜水河断裂带炉霍活断层水平滑移有减慢的趋势。在42.48~14.92kaB.P.,14.92~1.83kaB.P.和1.83~1.06kaB.P.,相邻阶地垂向隆升或河流下切的速率分别为0.14mm/a(T4~T3),4.66mm/a(T3~T2)和5.19mm/a(T2~T1),显示从中更新世晚期以来,阶地垂直隆升或河流下切有加快的趋势。     

The Synergism between Methanogens and Methanotrophs and the Nature of their Contributions to the Seasonal Variation of Methane Fluxes in a Wetland: The Case of Dajiuhu Subalpine Peatland

Wetland ecosystems are the most important natural methane (CH₄) sources, whose fluxes periodically fluctuate. Methanogens (methane producers) and methanotrophs (methane consumers) are considered key factors affecting CH₄ fluxes in wetlands. However, the symbiotic relationship between methanogens and methanotrophs remains unclear. To help close this research gap, we collected and analyzed samples from four soil depths in the Dajiuhu subalpine peatland in January, April, July, and October 2019 and acquired seasonal methane flux data from an eddy covariance (EC) system, and investigated relationships. A phylogenetic molecular ecological networks (pMENs) analysis was used to identify keystone species and the seasonal variations of the co-occurrence patterns of methanogenic and methanotrophic communities. The results indicate that the seasonal variations of the interactions between methanogenic and methanotrophic communities contributed to CH₄ emissions in wetlands. The keystone species discerned by the network analysis also showed their importance in mediating CH₄ fluxes. Methane (CH₄) emissions in wetlands were lowest in spring; during this period, the most complex interactions between microbes were observed, with intense competition among methanogens while methanotrophs demonstrated better cooperation. Reverse patterns manifested themselves in summer when the highest CH₄ flux was observed. Methanoregula formicica was negatively correlated with CH₄ fluxes and occupied the largest ecological niches in the spring network. In contrast, both Methanocella arvoryzae and Methylocystaceae demonstrated positive correlations with CH₄ fluxes and were better adapted to the microbial community in the summer. In addition, soil temperature and nitrogen were regarded as significant environmental factors to CH₄ fluxes. This study was successful in explaining the seasonal patterns and microbial driving mechanisms of CH₄ emissions in wetlands.     

鲁西南某2300MW坑口电厂桩基原位试验研究

鲁西南某2300MW坑口电厂地基位于黄河冲积地层中,工程地质性质较差,地基强度不能满足电厂重要建(构)筑物的要求。根据现场的工程地质条件,施工中采用预应力高强混凝土管桩(PHC桩)进行地基处理。本文以鲁西南某2300MW坑口电厂桩基检测工程为实例,首先采用低应变法对桩身质量进行了检测,然后采用高应变试验和静载试验2种方法确定了单桩竖向极限承载力,并对这2种方法的优点、缺点和影响因素进行了分析和对比。得出结论:(1)采用高应变CAPWAP法拟合后的试验结果与单桩竖向静载荷试验结果基本吻合,通过选取合适的桩、土参数模型使高应变试验的结果准确可靠,是切实可行的。(2)在现场条件不允许开展静载试验时,高应变试验可作为静载试验的补充手段对桩基进行检测。(3)当能够获得可靠的高应变试验结果(与静载试验基本吻合)时,可以通过严谨计算对规范法设计方案进行一定程度的调整,以节约成本,但要慎重对待。     

《活动断层的地震地表永久位移研究》简介

震害调查表明近场的结构破坏不仅由地震动引起,地表破裂或永久位移引起的破坏也占很大比重。近年来的汶川地震、集集地震、昆仑山口地震、土耳其伊兹米特地震等都引起了大规模的地表破裂,其可能对道路、桥梁、隧道、大坝、输油（气）管网、通讯电缆等大型工程造成严重破坏,导致巨大人员伤亡和资产损失。另外,目前各类抗错动构件的实际应用也促使地震地表永久位移与地震动一样,成为工程结构的地震输入。因此,活动断层的地震地表破裂研究已经成为地震工程中关注的焦点课题之一,地表永久位移的分布特征对防震减灾具有十分重要的工程意义和理论价值。