2009-08-17山东特大暴雨雷达回波及地形作用分析

利用常规、非常规资料对2009年8月17—18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析。结果表明：＂8.17＂特大暴雨主要出现在西风槽东移、副高南退时的副高西北侧边缘,对流有效位能（CAPE）等热力环境指数对鲁南强降水有较强的反应能力。降水分布具有典型的地形影响特征,复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用。存在低空急流和列车效应,强回波维持时间较长是费县出现强降水的重要原因,较强的偏南气流、湿度层深厚是费县出现特大暴雨的根本原因。地形影响气流理论很好地解释了山东＂8.17＂特大暴雨降水分布,费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献。雷达资料可以弥补常规观测的不足;地形对强降雨及其分布有重要影响。     

大瑶山西侧桐木铜多金属成矿亚带综合异常特征及成矿规律研究

通过分析桐木铜多金属成矿亚带地质-地球物理特征可知,研究区磁场特征较为简单,为平稳的弱磁场区,放射性场则呈现出明显的平行条带状特征,与断裂及地层走向相同。对重点异常开展了地物化综合研究,并以此为基础建立了该成矿亚带地质-地球物理-地球化学找矿标志,区内HF35等重点放射性局部异常具较大寻找铜多金属矿的潜力。成矿亚带受构造和围岩双重控制作用明显,但主要受桐木区域性大断裂控制,大断裂及次级构造所形成的构造破碎带对成矿最为有利。     

成矿预测中的非线性数学方法

文章综述了成矿预测非线性模型处理中的近代数学理论与方法,包括混沌、分形、小波分析、遗传算法与神经网络.在阐明数学理论内在物理含义的基础上,将其与地质过程的内在复杂性进行了对比分析,进一步明晰了它们在成矿预测模型处理中的应用.     

油气运移方向探讨——以南堡凹陷1号构造带为例

提要：利用原油中含氮化合物的组成和绝对浓度的变化并结合烃类生物标志化合物指标的研究,探讨了南堡凹陷1号构造带油气的运移特征。结果表明,原油中含氮化合物的分布和组成特征较好地指示了该区的油气运移效应。随着运移作用的加强,含氮化合物绝对浓度下降,“屏蔽”型与“暴露”型化合物的比值增加,油气沿着1号断层外侧的砂体,向构造的高部位运移。这与烃类生物标志化合物的成熟度参数变化所揭示的油气运移方向相一致,也与该区油气分布和勘探实践吻合较好。但两个参数间又存在区别,用生物标志化合物的组成和分布来指示油气运移分馏作用时,由于分馏作用较弱,各井间的数值变化较小。而含氮化合物的分馏作用较强,各参数随着运移距离的增加发生显著变化,且受成熟度的影响较小,更有利于油气运移方向的判别。     

南黄海西北部夏季潮锋的观测和分析

根据2001-2004年逐年6月多学科综合调查资料和同期NASA的MODIS/Terra卫星遥感SST资料,对南黄海西北部夏季潮锋的不连续分布现象做了分析;并通过三维潮流数值模式计算Simpson-Hunter参数(以下简称S-H参数)分布,对不连续分布的形成机制做了讨论.层化季节南黄海西北部的苏北浅滩-海州湾外侧和山东半岛东部的成山头-石岛外海存在显著潮锋现象,而在两海域之间、青岛以东的山东半岛南部121°~122°E的近岸海域无显著潮锋持续存在;较高分辨率的潮流数值模拟的结果表明潮锋的不连续性分布主要是由潮混合和地形的共同作用而形成.潮锋不连续处海域潮混合较弱,层化现象更为显著.南黄海西北部底层锋形态较为显著,位于通过潮流模式计算的Simpson-Hunter参数1.8~2.4之间,与2.2等值线分布较为一致;表层锋则在海州湾外侧和石岛沿岸海域较为明显.潮锋不连续的分布特征对该海域的生态环境造成一定的影响,叶绿素a、中华哲水蚤、鳀鱼卵子等的数量分布都在潮锋显著的苏北浅滩-海州湾外侧和成山头-石岛外海海域形成较为密集的分布.     

基于真实白杨林地场景冠层辐射特性的计算机模拟

叶面积指数（LAI）和叶倾角分布（LAD）是决定植被冠层结构的重要参数。在计算机模拟植被冠层,两个参数是植被三维真实结构生成的重要控制因子。本论文中,结合计算机图像学理论,基于实验的地面实测结构参数数据利用可改写的扩展L-system方法生成草以及白杨树的真实三维场景。RGM（A radiosity-graphics combined model）模型是基于辐射度方法的计算机模拟模型,利用此模型来计算生成的三维场景可见光及近红外波段的冠层辐射特性,如冠层波谱以及方向反射特性等。在本研究中,模拟了两种不同下垫面的白杨林地：（1）下垫面只有土壤的白杨树场景;（2）下垫面包括土壤和草的白杨树。在特定的场景组分光学特性下,模拟得到两种情况的主平面冠层BRF（bi-di-rectional reflectance factor）,并对两者的差异进行了分析。可以看出,下垫面对冠层BRF的影响不可忽视。但是,由于白杨林地结构的复杂,大尺度的场景中必须由成千上万个面元组成,因此辐射度方法不能模拟大尺度的真实结构场景。为了拓展辐射度方法应用范围,根据白杨树树冠的特点,将其抽象为椭球体,从而减少场景组成面元个数,满足了辐射度方法的要求。并结合几何光学模型的思想,在对椭球体面元赋值加入了间隙率;并考虑了整个树冠的承照面以及阴影面的差异,模拟大尺度林地冠层BRF,且与GOMS模型结果符合的很好。通过以上研究,可以看出计算机模拟为遥感研究获取多角度数据信息提供了一种很好的手段。     

中亚成矿域斑岩大规模成矿特征：大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制

中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带——中亚造山带相当,并产出一系列大型—超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古—古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山—伊犁南缘—吉尔吉斯北天山—中哈萨克斯坦—科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代—早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古—鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀变遵循经典Lowell and Guibert模式,高氧化性岩浆流体有效出溶造就了大型-超大型斑岩矿床。中亚成矿域斑岩铜矿的成矿斑岩岩石类型与环太平洋域成矿斑岩类似,以钙碱性和高钾钙碱性成分为主,最常见的是石英二长闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗岩。成钼矿斑岩比成铜(-金-钼)斑岩更偏酸性,具更高SiO2含量。部分斑岩具埃达克质岩微量元素地球化学特征,另一部分斑岩却有类似正常弧火山岩的特征。虽然现有弧环境斑岩岩浆产生的‘MASH’和‘板片熔融’模型以及‘后碰撞拆沉与新生基性下地壳熔融’模型能够解释中亚成矿域部分斑岩铜矿床成矿的深部机制,但本文新提出‘残余洋中脊俯冲+预富集基性下地壳熔融’模型解释哈萨克斯坦成矿省巴尔喀什—西准噶尔成矿带斑岩铜大规模成矿的深部机制。中亚域斑岩钼成矿与古老地壳或古老岩石圈地幔的熔融无关,而与新生地壳熔融产生长英质岩浆的深部事件存在直接成因联系。西段哈萨克斯坦省新生地壳由古生代古亚洲洋演化过程中弧增生事件形成,而东段中国东北成矿省新生地壳则是新元古代与Rodinia超大陆相关聚合和裂解事件造就的。"新生下地壳部分熔融成钼"模型突破了钼成矿与古老地壳熔融有关的传统认识,能很好地解释全球最大的中国东北钼成矿省的成矿深部动力学机制。     

门架式抗滑桩设计参数优化与桩体变形分析

近年来,因门架式抗滑桩具有较高的能效比,可以更为经济地实现有效加固,因而在大型滑坡地质灾害的治理中被广泛使用。门架式抗滑桩的设计参数选取是实际工程中的难点,因此本文采用数值模拟的方法对其设计参数的选取进行了优化研究。首先,对门架式抗滑桩的加固机理进行了阐述,详细分析了桩土的耦合作用。然后,基于加固后边坡稳定性的变化以及潜在滑移面的形态演变,对桩的设计参数进行了优化分析。在此基础上考虑到门架式抗滑桩的显著特点是在联系梁作用下桩体结构的受力协调,本文重点量化分析了分级堆载情况下门架式抗滑桩体结构的受力协调性,特别是利用荷载分担比来量化分析前后排桩的受力协调性,根据其在不同设计参数下的变化规律,得出桩体最佳桩间距和桩排距范围分别是3D~5D和3D~4D（D为桩径）;最后,建立了最佳桩体设计参数条件下桩顶位移与堆载之间关系的指数函数方程。这一研究将为门式抗滑桩的设计与变形控制提供理论依据。     

液力衡扭旋冲提速工具及其在达深16井的应用

大庆油田深部地层岩石坚硬、研磨性强,运用常规手段钻进,单只钻头进尺少、寿命短且机械钻速较低。应用液力衡扭矩提速工具,有效解决了这些问题,显著提高了机械钻速和单只钻头的进尺。通过达深16井的现场试验证明,该工具能够使钻头的破岩方式在剪切的基础上附加机械冲击和高压水力脉冲,有效提高PDC钻头剪切岩层的效率,为深井提速提供了一种有效的手段。     

赣东北朱溪矿床云英脉型钨矿体及矽卡岩型钨铜矿体成因关系 ——来自石榴子石、白钨矿原位U-Pb年代学及微量元素特征的证据

朱溪矿床是江南钨矿带中产于燕山期中酸性侵入岩与晚古生代碳酸盐岩接触带附近以矽卡岩矿体为主的钨铜矿床,发育“上铜下钨”的空间分带。浅部发育矽卡岩型和脉型铜矿体,深部发育矽卡岩型钨铜矿体、云英细脉-网脉型钨矿体及蚀变花岗岩型钨矿体。浅部矽卡岩型铜矿体中石榴子石U-Pb年龄为152.6±2.6 Ma、深部云英脉型钨矿体中白钨矿U-Pb年龄为153.4±2.2 Ma、深部矽卡岩型钨铜矿体中白钨矿U-Pb年龄为153.9±2.7 Ma,三者时代在误差范围内一致,表明钨、铜矿化均形成于同一热液体系,结合云英脉型钨矿体和矽卡岩型钨铜矿体中两类白钨矿的微量元素特征分析,流体起源于富WO₄^2-、低Sr的高分异岩浆热液,白钨矿是以Ca²⁺空位的方式置换REE³⁺,稀土元素的分配行为记录了不同类型矿化流体性质。云英脉型钨矿化形成于还原环境,且氧逸度的显著降低以及围岩提供大量Ca²⁺促进了白钨矿的沉淀,而矽卡岩型钨铜矿化为相对开放的热液体系,后期经历了氧逸度升高,增强了流体富集金属Cu的能力,从而萃取...