中国第四纪古地磁学研究进展

本文扼要介绍了中国第四纪古地磁学研究的进展,其主要结论为：中国黄土-古土壤的主要磁性矿物是磁铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿,特征剩磁载体为磁铁矿;L8和L33分别记录了M/B和G/M地磁极性转换过程;Jaramillo极性亚带的顶、底分别位于L10和L12;六盘山以东的黄土剖面,由于土壤化作用强烈,成土过程产生的次生剩余磁性已将持续时间只有5000a左右的Blake极性亚时的原始磁信息掩盖,无法分离出来;只有六盘山以西的黄土剖面才有可能记录Blake极性亚时。黄土的剩余磁性受“Smoothing”和“Look-in”效应的影响很小,因此是研究极性转换期间地球磁场形态学和古风向的合适物质。     

地面高光谱和PROSAIL模型的冬小麦叶绿素反演

针对现有研究在反演叶绿素含量不足的问题,该文基于地面高光谱和实测农学数据,采用PROSAIL模型和连续小波变换并结合偏最小二乘回归、支持向量机和人工神经网络方法反演冬小麦叶绿素。先通过PROSAIL模型模拟作物光谱,再对模拟光谱进行连续小波变换,筛选出敏感波段和尺度并应用于4组实测数据,最后利用小波系数和实测叶绿素构建偏最小二乘回归、支持向量机和人工神经网络反演模型。研究结果表明,利用小波系数构建反演模型的精度相比于植被指数反演有所提高,在基于小波系数反演叶绿素的方法中偏最小二乘法精度略高于其他两种方法。通过将PROSAIL模型、连续小波变换和偏最小二乘回归结合能够实现冬小麦叶绿素遥感估算。     

基于产卵场海表温度的阿根廷滑柔鱼资源丰度预测模型研究

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为短生命周期种,其资源丰度易受海洋环境变化的影响,尤其是在产卵场的早期生活史阶段。根据2003−2016年我国鱿钓船队在西南大西洋的生产统计数据,以及产卵场海洋表面温度(SST)卫星遥感数据,用相关性分析方法筛选出阿根廷滑柔鱼产卵旺季期间(6月份)表征产卵场SST变化的特征海域;基于阿根廷滑柔鱼产卵场最适SST范围占总面积之比(Ps)与资源丰度单位捕捞努力渔获量(CPUE,t/船)呈正相关性的假设,回溯阿根廷滑柔鱼最适的产卵场及水温环境条件,并据此建立多种基于表征产卵场SST环境因子的资源丰度多元线性预测模型。相关性分析结果表明：6月份有两片连续海域(Area 1、Area 2)的SST与CPUE之间存在显著相关性,分别为42.5°～44°S、57.5°～59°W(Area 1)和39°～39.5°S、45°～46°W(Area 2);回溯的阿根廷滑柔鱼产卵场范围为37.5°～44°S、41.5°～51.5°W,产卵场最适SST范围为16～17.5℃。利用2个特征海域(Area 1、Area 2)SST以及回溯的产卵场Ps建立4种的多元线性资源丰度指数(ICPUE)预测模型,结果表明,包含表征寒暖流的特征海域和回溯产卵场Ps的方案4模型优于其他3种模型,其资源丰度指数预测模型为ICPUE=1.390 4×Ps+0.261 9×SST_{Area 1}+0.096 2×SST_{Area 2}−3.248 0。     

裂隙延展性统计分布离散性对岩体块体化程度REV的影响

表征单元体(REV) 的存在是应用连续介质力学方法对岩体进行研究的前提,REV可以从岩体块体化程度的角度进行研究,裂隙大小及其统计分布是影响岩体块体化程度REV的重要因素。本文利用课题组自主研发的GeneralBlock 软件,建立更一般化实际化的模型,研究裂隙延展性统计分布的离散程度对岩体块体化程度REV的影响。分析时选取了最常用的裂隙延展性统计分布形式:正态分布。由于所建立的岩体结构模型是随机的,需要对每个随机裂隙模型进行多次实现。为节省计算量,当研究范围比较小时,对每种结构的每个研究范围进行9次随机实现。当研究范围足够大,达到REV大小的时候进行100次随机实现。为确定离散程度对表征单元体的影响,本文针对5个不同标准差进行了模拟分析（共建立了1 005个裂隙模型,分别进行了块体识别并计算其块体化程度B）。结果表明,裂隙延展性服从正态分布的情况下,如果其平均值一定,岩体的块体化程度随着统计分布离散程度的增加略有上升,裂隙岩体的REV值基本上由裂隙延展性统计平均值决定。     

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区.结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型.构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化.而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移.受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区.     

华北板块南缘北东地区构造特征及矿井瓦斯主控因素

通过华北板块南缘北东地区的弧形构造特征、形成时代和瓦斯分布特征的研究,得出如下结论:1徐宿弧形构造限于丰沛断裂与蚌埠隆起北缘的五河断裂间,为形成于早三叠世后、晚侏罗世前的推覆构造;其形成与动力来源可能是扬子板块沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北板块之下的碰撞拼贴作用。2徐宿弧形推覆构造中和面外侧引张、内侧挤压的构造应力场是导致位于弧形内侧的宿东向斜内煤矿瓦斯富集、外侧闸河向斜瓦斯含量相对较少的主因之一;煤矿区内岩浆岩体(脉)的侵入改变了这种本应规律的瓦斯分布图案。岩浆活动和构造作用共同构建了华北板块南缘北东地区的构造和瓦斯分布图案。     

华北地区的震源机制与地壳应力场

本文分析了1937——1979年华北地区(30——42N,105——124E)根据其可靠程度和地区分布选择的48个地震震源机制。结果说明强震(M6)的一致性很好,主压应力轴(P)大都为北东东-南西西向,主张应力轴(T)大都为北北西-南南东向,并且都近于水平;N轴大都较陡;两组节面的走向分别为北北东向和北西西向;华北地震主要为走滑断层类型。某些中小地震的结果偏离于上述的一致性,可能是由于局部因素的影响,因此,一次中小地震的震源机制结果,不足以反映区域应力场的概况。     

MODIS红外水汽校正及其在InSAR大气改正中的应用

提出使用差分线性校正模型(DLCM)对MODIS红外波段大气水汽产品进行校正。利用在中国获取的两幅MODIS红外波段水汽产品进行分析后发现,在中国西部地区,受水汽参考值精度较差的影响,DLCM模型和传统线性校正(LS)方法均难以获得稳定、理想的校正结果;而在中国东部地区,DLCM模型可有效提高大气水汽的估计精度,且与LS方法相比,进行内符合精度评定时STD和RMS可以额外降低32.6%和15.7%,进行外符合精度评定时STD和RMS可额外降低32.3%和21.7%。此外,DLCM模型校正后的MODIS红外水汽产品在InSAR大气改正中的实验研究,亦证实了DLCM模型的有效性和将其用于InSAR大气改正的可行性。     

用俘获截面解释碳酸盐岩储层孔隙度的方法研究

塔河油田主要为碳酸盐岩储层,裂隙、缝洞发育,影响常规测井数据的获取和准确性。当不能获得常规测井数据时,可由PND测井的俘获截面SIGMA解释储层孔隙度。根据CATO与饱和度和孔隙度的关系,对SIGMA进行了饱和度校正。计算的孔隙度与CNL有更好的一致性,相关系数高达0.91,证明了SIGMA与CATO联合计算孔隙度方法的有效性,为碳酸盐岩储层裂隙、缝洞发育时的孔隙度解释提供了一种行之有效的方法。     

极区电离层F2层峰值电子浓度对太阳活动依赖性的共轭研究

本文利用南极中山站(ZHS),以及北极与其地理共轭的Tromso站(TRO)、地磁共轭的Longyearbyen站(LYB)各自约一个太阳活动周的观测数据,对比分析了极区电离层F₂层峰值电子浓度(N_mF₂)对太阳活动的依赖性.结果表明,三个台站N_mF₂月中值随修正太阳10.7 cm通量指数F_10.7P(简称P)增大在总体上呈线性增长,这说明在这三个台站,太阳辐射仍是其F₂层主要电离源.其中TRO站N_mF₂与P线性关系最好,ZHS站的次之,LYB站的最差.在日变化中,TRO站N_mF₂对太阳活动响应最为敏感的时刻出现在地方时中午附近,LYB站出现在磁中午,ZHS站则出现在地方时中午和磁地方时中午之间.这主要是由地理/地磁纬度差异引起的不同强度的光致电离与极区等离子体对流共同作用的结果.在年变化中,TRO站N_mF₂随太阳活动变化上升最快的季节出现在冬季,夏季上升最慢.在ZHS站与LYB站,N_mF₂对太阳活动变化的响应都在两分季最为敏感.这种季节上的差异则是由于三个台站光致电离与中性大气成分R[O/N₂]的不同所致.