基于北斗的动车组实时高精度定位系统研究与应用

北斗卫星导航系统（BDS）已向亚太区域提供正式服务并开始建设北斗全球系统。为了评估验证北斗系统在高速移动条件下的实时差分定位精度,本文设计了动车组实时高精度定位系统并建设了高速铁路试验段。实测结果表明,高速移动条件下动车组列车实时定位的水平垂直轨道方向精度优于1 m,具备区分清楚动车组列车所处轨道的能力,一定程度上能满足铁路行业定位应用的迫切需求。     

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。     

辽宁营口虎皮峪地区古元古代岩浆事件及地质意义

辽宁营口虎皮峪地区存在3期古元古代侵入岩浆活动:早期虎皮峪辽吉花岗岩成岩时代为2119±16Ma,富硅、富碱、低铝、低钙及负Eu异常显示其具有类似A型花岗岩的地球化学特征,非常低Sr高Yb的特点指示其形成压力很低,与减薄的地壳有关;第二期后松树沟奥长花岗岩成岩时代为1892±16Ma,富硅、富钠、高铝,Na2O/K2O1.35及无Eu异常或正Eu异常显示其具有埃达克质岩石的特征,中—高Sr低Yb的特点指示其形成压力较高、深度较大,与碰撞后加厚地壳底侵玄武岩的部分熔融有关;晚期南台子石英二长岩成岩时代为1850±11Ma,富碱(Na2O+K2O=11.32%~11.93%),里特曼指数δ=4.78~7.20,属碱性岩,低Sr低Yb的特点指示其形成压力中等,深度大概40~50km,是造山作用完成后板内伸展背景下的产物。上述3期岩浆事件对整个辽吉古元古代活动带的构造演化具有重要指示意义:早期辽吉花岗岩可能形成于辽吉古元古代活动带早期弧后伸展阶段;后松树沟奥长花岗岩则代表古元古代晚期碰撞后地壳加厚阶段的产物;南台子石英二长岩属后造山花岗岩,标志着辽东地区克拉通化的完成,开始进入后造山伸展演化阶段。     

桐柏杂岩北界剪切带的构造变形特征研究

桐柏杂岩北界剪切带是桐柏—大别造山带发育的一条大型的左行走滑韧性剪切带,发育糜棱岩、超糜棱岩以及强直片麻岩等强变形岩石。通过对剪切带内岩石的矿物共生组合、剪切带的位移量计算、石英的分维数计算、石英颗粒的差异应力以及应变速率的估算等多种方法分析结果显示:桐柏杂岩北界剪切带的位移量为38.3~41.1km;动态重结晶石英颗粒边界统计数据的相关系数R均大于0.96,动态重结晶颗粒边界具有统计意义上的自相似性;分维数为1.207~1.302之间,从剪切带的核部向边部,颗粒粒径和分维值的变化是逐渐变大的。石英的分维值反映出石英的动态重结晶与剪切带密切相关,变质变形由剪切带核部向边部逐渐减弱。桐柏杂岩北界剪切带的差异应力值为23.583~46.983 MPa之间,应变速率为1.70×10~(-11)~9.74×10~(-11)s~(-1)。通过对比剪切带内动态重结晶石英颗粒的粒径、差异应力和应变速率可以发现,差异应力与应变速率表现出一定的正相关性,都随着从剪切带的核部到边部慢慢变小;而石英的粒径则与差异应力和应变速率表现出负相关性,从剪切带核部到边部,随着石英粒径的变大,差异应力和应变速率变小。差异应力越大,导致石英颗粒的受力强度越大,变形越强,表现出来的就是应变速率越强。从显微构造变形角度来研究认识该剪切带,对揭示桐柏—大别造山带的构造演化以及构造模型的建立有着重要的构造意义。     

西昆仑奇台达坂一带晚三叠世中酸性侵入岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学特征及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540km处,在其周围分布有小规模的中酸性侵入岩,岩体严格受郭扎错—金沙江缝合带控制呈北西向展布,岩性主要为英云闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。锆石环带结构明显,Th/U值介于0.15~0.73之间,为典型的岩浆锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果表明,其形成年龄分别为214.7±2.0 Ma、211.3±3.3 Ma和210.6±2.8 Ma,时代为晚三叠世。主微量元素英云闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩,岩石中SiO_2(58.96%~67.52%)含量逐渐增高,Al_2O_3(14.79%~16.37%)、CaO(3.41%~5.25%)和Mg O(1.47%~3.42%)逐渐降低;里特曼指数1.03~1.79,K_2O+Na_2O全碱含量为4.36%~6.4%,属钙碱性系列。稀土元素中等(∑REE=101.27×10-6~271.04×10-6),轻重稀土分异明显(LaN/YbN平均为10.69),Eu异常明显(δEu平均值0.60)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th富集、相对亏损Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Hf、Sr、P、Ti亏损。对研究区侵入岩进行投图分析,认为它是形成于大陆边缘弧环境的未分异I型花岗岩,物质来源主要为岩浆弧地壳的角闪岩相变玄武岩,并卷入少量的地幔物质。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化认为,在晚三叠世末,古特提斯洋南缘局限洋盆(巴颜喀拉中生代边缘裂陷海洋盆)发生自NE向SW的持续俯冲消减,洋—陆转换开始,该套中酸性侵入岩侵入就位。     

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。     

Characteristics analysis of spatial and temporal variation on extreme weather events in Anhui Province for recent 50 years

To mitigate the impact of natural or man-made hazards on the services of an infrastructure facility, it is important to quantitatively assess its available capacity. For example, in a post-disaster scenario, critical infrastructure is likely to experience (i) excessive demand for the service of an infrastructure and/or (ii) compromised capacity because of damage to the infrastructure and the failure of infrastructure interdependencies. As the demand grows and nears the capacity limit of an infrastructure facility, a shortage of services required for the community’s recovery will occur. The development of mitigation strategies and an assessment of their effectiveness require a systematic approach. In this paper, a functional stress–strain principle for infrastructure facilities is proposed to quantitatively assess their serviceability in post-disaster scenarios. Functional stress in infrastructure management represents a service-related demand on an infrastructure facility, while strain indicates its coping capacity. The dynamic nature of infrastructure services will be considered depending on the relationship between demand and available capacity. The allowable range of functional stress is then defined, considering plastic and elastic patterns of responses of a facility during recovery to explore strain capacity variations. The proposed principle facilitates a systematic understanding of how infrastructure facilities can adapt themselves to growing stress and the maximum level of stress they can handle. The application of the proposed functional stress–strain principle is demonstrated through case studies of two infrastructure facilities in a post-earthquake scenario: a medical facility and a power facility.     

2000-2013年浑善达克沙地植被净初级生产力变化研究

利用卫星遥感资料和地面气象观测资料,基于CASA模型及其他数理方法估算了浑善达克沙地2000-2013年生长季（4-10月）植被净初级生产力（NPP）,并对其时空变化特征进行了分析,讨论了气候因子和人类活动对植被净初级生产力的影响。结果表明： 14年间,研究区生长季的植被净初级生产力呈波动中增加趋势,多年平均NPP为239.8 gC·m^-2·a^-1。整个研究区表现为高NPP值（大于150 gC·m^-2·a^-1）的植被面积在增加,低NPP值（小于150 gC·m^-2·a^-1）的植被面积在减少。在空间分布上,研究区的北部、中部和南部边缘区域的植被NPP增加趋势较明显,而东部和西部部分区域未发生明显的趋势性变化。总体而言,研究区植被净初级生产力变化趋势与降水量的关系更密切,其相关系数达到0.86,是驱动植被NPP年际波动的最直接因素。而与温度呈负相关,相关系数为-0.42。综合考虑气候因素和人类活动对沙地NPP的影响发现,温度降低、种饲料面积、年末牲畜存栏头数和羊的数量的减少是NPP值提高的关键因素。     

黄土裂隙的漫灌效应对斜坡稳定性的影响分析

以甘肃省黑方台地区滑坡为研究对象,在非饱和土特性试验基础上,根据地下水位的监测资料建立典型斜坡饱和-非饱和渗流模型,模拟斜坡灌溉作用后裂隙对斜坡渗流场的影响,研究斜坡裂隙效应对斜坡稳定性的影响。结果表明:灌溉水迅速沿裂隙下渗,形成渗流优势通道;裂隙附近土体的孔隙水压力迅速升高,导致其局部形成饱和区域;随着裂隙数量的增加,饱和区域明显增大,且裂隙的位置越靠近台塬边缘,对斜坡边缘的孔隙水压力及基质吸力影响越显著。综合斜坡稳定性分析结果可知:裂隙发育位置越靠近台塬边缘,斜坡稳定性越差;而裂隙数量的增加对于斜坡的稳定性影响更大,且裂隙对于斜坡稳定性的影响是一个短时间过程。夯填裂缝是控制滑坡发生的有效途径。     

C6H水平井三维轨迹优选与控制技术

渤海北部LD油田在井网加密、油田大规模综合布置新钻调整井时,存在新钻的25口井与老井井网交叉、井眼轨迹立体三维缠绕问题,其中C6H水平井是此类问题的典型,同时C6H井还需要在可钻性极差的馆陶组底砾岩地层定向造斜。针对上述问题,通过C6H井3种轨迹方案对比、分析,优选出最为有利的方案,结合螺杆马达和旋转导向工具性能分析,最后采用螺杆马达 水力震荡器 微偏心稳定器等钻具组合新方式,顺利实施了C6H井。