一种利用Nyström离散与FFT快速褶积的散射地震波并行计算方法

利用数值方法解Lippermann-Schwinger(L-S)方程的主要困难在于系数矩阵存储和线性方程组求解.这主要是因为L-S方程的积分部分是一个空间褶积,在离散后将导致一个满秩矩阵,进而形成一个大型或超大型代数方程组.因此,在利用L-S解决地震波散射问题时,一般是利用散射级数法而非数值方法.然而,散射级数法的计算精度和收敛性强烈地依赖于速度扰动的强度,而克服这种依赖性的一个可能的途径就是对现有的数值方法进行改进或是建立新的数值求解方案.在这种思想指导下,首先对L-S方程进行改写,得到一个与原L-S方程等价的积分方程(等价L-S方程).然后,对等价L-S方程进行逐点归一化处理,并利用Nystr?m法对经归一化处理的等价L-S方程(归一化等价L-S方程)进行离散,并用FFT计算空间褶积.之所以这样选择是由于归一化等价L-S方程经Nystr?m法离散生成的系数阵为一个Toeplitz阵,可利用其Toeplitz性质降低存储空间;而FFT可以将矩矢空间褶积转化为乘积,且积分核部分只要计算一次即可.进一步,为节约正演计算时间,设计了进程级和线程级相结合的MPI+OpenMP并行模式.数值试验表明,与传统的积分方程数值算法相比,利用等价L-S方程、Nystr?m离散和FFT快速褶积的计算方案可极大地降低存储需求,进而在保证精度的同时提高计算效率.     

中国春季沙尘暴的趋势变化及年代际变化

利用奇异谱分析等方法,对北疆等7个区春季1960—2000年的沙尘暴日数的趋势和周期进行了初步分析,结果表明：除北疆区未表现出明显的趋势外,南疆区等其它6个区春季沙尘暴日数变化总的趋势是减少的,都是在20世纪60年代和70年代偏多,80年代沙尘暴开始减少,90年代最少;其中南疆区、河西区和东北区的年代际变化最为明显,大约是80年代初开始沙尘暴明显减少,其它几个区的年代际变化不是很明显。南疆等大部分地区春季的沙尘暴日数在70年代末和80年代初发生了由多到少的转变,基本上与北半球大气环流的调整同步,这可能是对大气环流调整的响应;除西藏区有7．7年的周期外,其它6个区的周期基本上都集中在准2年和5～6年两个周期段。     

三工河径流系列重建及未来趋势预测

新疆三工河流域位于天山北麓中段东部 ,发源于博格达峰西北侧 ,著名的高山湖泊、国家级风景区—天池位于该河中游 ,下游是阜康市。对三工河径流量的研究 ,对于保持天池足够的蓄水量及当地环境和资源的开发利用都是非常重要的。但该河仅有短期不连续的径流实测资料 ,且测站断面迁移频繁 ,因而有多种径流估算值。应用Linest函数 ,对影响径流的因子进行筛选 ,重建了三工河 196 1年至 1999年径流系列 ,据此计算三工河多年平均径流量为 0 .6 16× 10 8m3 ,Cv值 0 .10 3。用方差分析法对径流的未来变化趋势作了初步预测 ,为正确评估当地水资源承载能力 ,保持水资源的可持续利用 ,尤其是目前有争议的地下水资源的评估和合理开发提供了定量依据。     

白龙江流域中上游第四纪沉积物的发育特征及其灾害效应

白龙江流域是我国四大地质灾害高发区之一,也是全国17个地质灾害重点防治区之一。第四纪沉积物的广泛分布为地质灾害提供了丰富的物质基础。本文基于遥感和GIS技术,结合影像特征和野外实际调查,建立了研究区第四纪成因类型（5大类11亚类）的解译标志;运用所建立的解译标志,对研究区进行了精细解译,新增第四纪残积物、坡积物、泥石流堆积和人工堆积等8个沉积亚类,补充和完善了滑坡堆积体和崩积物的面域数据,共解译第四纪沉积物面积444.7 km2,较前人研究资料扩展了380.4 km2;研究区上游段主要受地形地貌因素影响,第四纪沉积物沿白龙江主河道及其支流分布,中游段主要受地质构造控制,第四纪沉积物沿活动断层呈条带状分布,下游段主要受地层岩性影响,第四纪沉积物呈片状分布;第四纪沉积物灾害效应主要表现为崩滑效应和对泥石流的补给效应。本文研究成果对研究区区域地质灾害调查和风险评价提供了技术支撑。     

辽河坳陷清水洼陷沙三段页岩气富集条件

受构造作用控制,辽河西部凹陷清水洼陷沙三段页岩沉降-沉积中心发生由北西向南东方向的明显迁移,表现为欠补偿沉积的半深湖-深湖相同步迁移。从湖盆中心向陆方向,清水洼陷沙三段沉积时期主要发育了深湖-半深湖-浅湖-扇三角洲等沉积类型,对应形成了从Ⅰ、Ⅱ到Ⅲ型的干酪根分布。与此对应,页岩中的石英、长石等脆性矿物含量递次增多,而黏土矿物含量逐渐减少,反映为沉积相对页岩有机地球化学条件和矿物成分的控制作用。在深大断裂控制下,页岩沉积剖面表现为向西减薄的楔形,TOC从中心处的最大值向外逐渐降低,成熟度R_o介于0.5%~2.0%,为页岩油气的形成提供了有利的富集条件。在现今埋深状态下,洼陷区页岩一般处于热成熟生油阶段,埋深较大的局部地区可达高成熟阶段,进入页岩气为主状态,形成“下气上油”的生烃格局。沙三段页岩主要处于中成岩阶段B期,出现了大量定向排列的片状伊利石。在4 000 m以深的页岩中,伊蒙混层比小于15%,发育了多种孔隙类型,伴生黄铁矿和伊利石等黏土矿物,孔隙度一般为0.7%~3.5%,8~35 nm的页岩孔隙直径所占体积最大。高精度含气量解析结果表明,双兴1井沙三段页岩含气量为1.6~5.44 m³/t,随着页岩储层成岩裂缝增加,页岩含气量不断增加。总含气量、吸附含气量与TOC具有很好的相关性,但总含气量增加速度较吸附气增量速度更大,这与有机质生油气产物关系密切,与溶解态天然气的存在也不无关系。有机质类型多样、油气共生、含气量较大且下气上油,形成了辽河清水洼陷特色的页岩气富集模式。     

Early Cretaceous Adakitic Rocks in the Northern Great Xing’an Range, NE China: Implications for the Final Closure of Mongol-Okhotsk Ocean and Regional Extensional Setting

A large amount of igneous rocks in NE China formed in an extensional setting during Late Mesozoic. However, there is still controversy about how the Mongol-Okhotsk Ocean and the Paleo-Pacific Ocean effected the lithosphere in NE China. In this paper, we carried out a comprehensive study for andesites from the Keyihe area using LA-ICP-MS zircon UPb dating and geochemical and Hf isotopic analysis to investigate the petrogenesis and tectonic setting of these andesites. The U-Pb dating yields an Early Cretaceous crystallization age of 128.3±0.4 Ma. Geochemically, the andesites contain high Sr(686–930 ppm) and HREE contents, low Y(11.9–19.8 ppm) and Yb(1.08–1.52 ppm) contents, and they therefore have high Sr/Y(42–63) and La/Yb(24–36) ratios, showing the characteristics of adakitic rocks. Moreover, they exhibit high K_2O/Na_2O ratios(0.57–0.81), low Mg O contents(0.77–3.06 wt%), low Mg# value(17–49) and negative εHf(t) values(-1.7 to-8.5) with no negative Eu anomalies, indicating that they are not related to the oceanic plate subduction. Based on the geochemical and isotopic data provided in this paper and regional geological data, it can be concluded that the Keyihe adakitic rocks were affected by the Mongol-Okhotsk tectonic regime, forming in a transition setting from crustal thickening to regional extension thinning. They were derived from the partial melting of the thickened lower crust. The closure of the Mongol-Okhotsk Ocean may finish in early Early Cretaceous, followed by the collisional orogenic process. The southern part region of its suture belt was in a post-orogenic extensional setting in the late Early Cretaceous.     

Structural Evolution of Chepaizi Uplift and its Control on Stratigraphic Deposition in the Western Junggar Basin,China

Geological mapping, interpreted cross sections, structural analyses and residual thickness maps were used to characterize the evolution of stress setting, structure and stratigraphic distribution of the Chepaizi Uplift, which is a NW-SE trending structure located in the Western Junggar Basin. The NS-trending faults show an important transpressional phase during the Late Permian, as demonstrated by tectonic stress field and stratigraphic thickness variations. A major compressional thrusting and strike-slip phase during the Late Jurassic created a series of NW-SE faults that originated by the large-scale uplift event in the Northern Tianshan. Faults were reactivated as thrust and dextral strike-slip faults. In addition, the angular unconformity observed between Jurassic and Cretaceous provide evidence of this tectonic event. Lots of normal faults indicate that the area records southward tilting and regional derived extensional stress that took place during the Neogene. Before that, thick Early Cenozoic strata are widely deposited. The balanced cross-section highlights the evolution of stress setting and stratigraphic distribution of the Chepaizi Uplift.     

中国钾盐矿产预测评价模型和资源潜力分析

为摸清全国钾盐矿资源家底,制定科学合理的经济产业政策,依据全国矿产资源潜力评价数据和成果,系统地开展了中国钾盐矿成矿特征研究和资源潜力评价。研究和评价结果显示,中国钾盐矿已发现的矿产资源以第四纪盐湖型钾盐矿为主,成矿时代以第四纪为主。钾盐矿主要分布在西部大型新生代陆相成盐盆地,在空间上可划分为12个Ⅲ级成矿区带。在典型矿床、区域成矿要素和预测要素研究的基础上,归纳总结了第四纪盐湖型、深藏地下卤水型、碎屑岩型、碳酸盐岩型4类钾盐矿的预测评价模型特征。以成矿系列理论为指导,采用矿床模型综合地质信息预测方法,共圈定钾盐矿最小预测区320个,归并圈定了42个3级预测区,并对各预测区进行了定量预测评价,6000m以浅钾盐矿预测资源量计32.63×10~8t(KCl),其中500m以浅钾盐矿预测资源量计15.10×10~8t。分析结果显示,全国以柴达木盆地及北缘钾盐成矿带和塔里木盆地钾盐矿成矿带预测资源量较大,预测资源量主要为第四纪盐湖型和深藏地下卤水型。潜力预测工作较全面地反映了当前的钾盐矿床地质和勘查信息资料水平,对指导钾盐矿地质找矿工作具有重要意义。     

物化探综合信息找矿方法在萤石矿找矿中的应用

福建光泽地区是闽北地区重要的萤石矿成矿远景区,具有寻找隐伏—半隐伏萤石矿的潜力,但是目前该区隐伏—半隐伏萤石矿找矿成果较少。通过对福建光泽地区I号萤石矿预测区开展物化探综合信息找矿方法应用,探讨物化探综合信息找矿方法在隐伏—半隐伏萤石矿找矿中的应用效果。结果表明: 区域水系沉积物测量和大比例尺化探剖面测量圈出的F、Ca等综合异常信息可协助筛选、确定萤石矿找矿目标区; 将高精度磁法测量与视电阻率联合剖面测量相结合,可进一步判断萤石矿控矿构造的位置和规模; 高密度电阻率法测量可协助确定控矿构造的深部延伸情况。地表检查和深部钻探验证表明: 区域化探、高精度磁法测量、视电阻率联合剖面测量和高密度电阻率法测量等物化探综合信息找矿方法组合,可指导隐伏—半隐伏萤石矿的找矿工作。     

遥感影像并行分割的无缝拼接算法

针对影像数据分块并行处理造成的接边问题,该文基于构建缓冲区的方法提出了一种新的拼接算法。该算法只在每一个数据分块的右侧和下侧构建缓冲区,消除拼接线的原则是保证分割边界的准确性和拓扑关系的正确性。数据分块完成后采用并行的策略对第一个块进行分割,然后将每一块的分割结果与相邻的块进行拼接,在缓冲区内按一定规则判断各块分割对象是否保留并对拓扑关系进行检查,拼接完各块后并行输出对象矢量化后的结果。通过实验验证,该算法不仅保证了分割边界的准确性,而且能够处理大影像,提高了工作效率。