淮北矿区下组煤隔水底板岩体力学参数统计分析

正确确定煤层底板岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板阻隔水能力随机不确定性分析的前提。基于淮北矿区下组煤隔水底板岩体(以砂岩、粉砂岩和泥岩为代表)力学参数测试结果, 分别运用正态、对数正态和威布尔分布函数对其进行概率分布拟合, 并以k-s检验法检测其拟合优度。在此基础上, 依据3种岩性在隔水底板中的厚度权重, 推导出底板岩体力学参数的总体均值和方差。研究结果表明:隔水底板岩体强度和变形参数最优符合正态分布, 其次为对数正态和威布尔分布。底板总体泊松比和弹性模量均值分别为0.35和 36.46GPa, 方差分别为0.01和1.15, 总体抗压强度均值和方差为37.82MPa和583.41, 抗拉强度均值和方差为2.62MPa和2.23, 黏聚力均值和方差为2.13MPa和0.96, 摩擦角均值和方差为32.93和1.96。     

南阿尔金木纳布拉克地区长城系巴什库尔干岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

采用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb同位素测定技术,测得木纳布拉克地区原划长城系巴什库尔干岩群红柳泉组的二云二长片麻岩和扎斯勘赛河组二云石英片岩的原岩形成年龄分别介于498~840Ma和500~647Ma之间,表明这2种岩石原岩的形成时代均为新元古代,而不是之前认为的中元古代。另外,红柳泉组二云二长片麻岩边部锆石表现为重稀土元素相对富集型稀土配分模式,其Th/U值大部分小于0.1,为变质锆石,测得其变质时代为498±4Ma,与该地区高压麻粒岩的峰期变质时代 (486±5Ma) 一致,且与南阿尔金阿尔金岩群中的高压-超高压岩石的峰期变质时代一致,推断其为阿尔金俯冲碰撞引发的高压-超高压变质作用的产物,属于南阿尔金高压-超高压变质带的一部分。通过原岩残留碎屑锆石的年代学对比,发现研究区内这2种岩石及已发现的高压麻粒岩均具有与阿尔金岩群相似的锆石年龄信息,表明本区红柳泉组和扎斯勘赛河组的这3种岩石不应再划归为中元古代的长城系巴什库尔干岩群,将其归属为阿尔金岩群更为合适。     

基于GPS-IR的归一化植被指数反演

针对利用GPS接收机在接收L波段信号时对周围植被水分含量较为敏感的特性,使用GPS反射信号的变化,进行测站归一化植被指数(NDVI)反演.利用2个GPS参考站近5年的连续观测数据计算的归一化微波反射指数(NMRI),构建了反演NDVI的一元线性模型.NMRI整体变化趋势与同时间段内中分辨率成像光谱仪(MODIS)NDV...     

最佳类比法的孢粉-古气候定量重建研究进展

最佳类比法是基于孢粉数据定量重建古气候的重要方法之一,本文介绍目前在第四纪古气候研究中常用的几种最佳类比法软件和原理的基础上,简要陈述了应用这些软件的数据格式要求、运行步骤和各种方法比较。基于Windows操作系统实现最佳类比的Polygon软件具操作界面友好、易于掌握的特点,但在非相似性距离的阈值和样点类比数目确定方面没有自动判别功能; 而使用基于R语言环境的Analogue或MATTOOLS软件的最佳类比法则需要掌握一定的编程基础,但其扩展功能强大,在非相似性阈值和样点类比数目确定上使用ROC曲线(Receiver Operating Characteristic Curve)或者均方根误差(Root Mean Square Error of Prediction)进行判断。相对完善的现代表土孢粉数据库是运用最佳类比法准确定量重建古气候的重要前提,本文尝试R语言环境的Analogue软件包基于东亚现代表土孢粉数据当中的1749个样点数据对湖北神农架大九湖沼泽剖面孢粉数据进行定量古气候重建; 根据对现代数据集年平均温度均方根误差的判别结果,选择5个表土样点作为最佳数目进行温度因子计算,获得较好的重建结果。目前的东亚表土孢粉数据库以及大量的现代孢粉分布研究结果为利用类比法进行第四纪古环境重建奠定了基础。     

山西省矿山地质灾害现状及趋势分析

截止2013年,山西省共有各类矿山5001座,矿区面积13233.74km2,因采矿引发的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷5类地质灾害共计3828处,影响范围约326.50km2,直接经济损失89141.57万元;其中,地面塌陷和地裂缝占全部地质灾害总数的78.37%,为主要灾种,且造成的经济损失和潜在威胁最大。2004～2013年9年间全省地质灾害总数增幅达80%,其中尤以崩塌增幅最大,由21处增加至404处;灾害规模总体以小型为主,但大型规模增幅明显,由78处增加至764处。现状条件下,产能建设超前、产量严重过剩,而矿产资源需求疲软,导致矿业开发利润空间缩小,开采强度减弱,加之淘汰落后产能,完善矿区生态补偿机制政策的实施,预计未来地质灾害数量增幅将变缓。     

台湾—吕宋会聚带的地壳运动特征及其动力学机制

南海东部的台湾-吕宋会聚带是南海四个边界中构造背景最为复杂、构造活动最为活跃.本文收集该区的GPS速度场资料,通过对速度场进行样条插值获得了该区连续的速度场、主应变率场、最大剪应变率场等结果.研究发现,该区的地壳运动受西北侧华南陆缘基底隆起和西南侧巴拉望岛阻挡、台湾北部24°N俯冲极转换、琉球海沟弧后扩张,以及菲律宾大断裂高速走滑等关键构造因素的影响,可分为(1)受华南地块运动影响区;(2)台湾岛上俯冲极转换部位至宜兰盆地之间受弧后扩张影响区;(3)俯冲极转换部位以南受菲律宾海板块俯冲和北港隆起阻挡影响区;(4)吕宋岛菲律宾大断裂以东受菲律宾海板块运动影响区;(5)大断裂以西受菲律宾海板块运动和巴拉望阻挡影响区;(6)巴拉望受巽他块体运动影响区6个地壳运动与变形区.     

典型石漠化峰丛洼地土壤重金属的空间分异特征及其影响因素

研究石漠化峰丛洼地土壤重金属空间分异特征及其影响因素,对推动区域土壤重金属污染防治、石漠化综合治理具有重要的指导意义和实践价值。以广西平果市典型石漠化峰丛洼地土壤为研究对象,通过调查采样分析以及综合运用地统计学、地质累积指数、潜在生态危害指数和地理探测器等方法,分析探讨土壤重金属的空间分异特征及其影响因素。结果表明,研究区8种重金属元素的空间分布总体呈东北向西南降低的变化格局,研究区东北部和东南部为重金属高值叠加区的集中分布区,Cr, Cd元素呈现中等的空间相关性,其他6个重金属元素表现为强空间相关性;研究区受Cd, As, Cr, Cu, Zn等元素不同污染程度的影响,且以Cd的影响尤为突出,其地质累积指数和潜在生态危害指数分别高达1.34和107.73;pH、地层、Fe₂O₃、土地利用、P、CaO、Mn、到断层距离、石漠化程度是影响研究区土壤重金属空间分异的主要因子,而且不同因子组对土壤重金属空间分异的交互作用以双因子增强型和非线性增强为主。因此认为不同因子对石漠化峰丛洼地土壤不同重金属元素空间分异特征的影响程度存在差异,Cd是石漠化峰丛...     

基岩海岛地下水与海水相互作用研究

中国北方基岩海岛水文地质条件独特,气候变化和人类活动不同程度地影响着海岛地下水与海水相互作用过程,然而对包括海水入侵（SWI）和海底地下水排泄（SGD）的水文过程的定量认识比较缺乏。本研究基于2012—2016年我国北方某基岩群岛降水、地下水水位、水质动态监测数据,运用数理统计、空间插值和水力学方法,分析了基岩海岛地下水与海水相互作用的特征和影响因素。结果表明,降水和开采是影响地下水、海水相互作用的主要因素,地下水水位变化滞后于降水事件约10 d;南岛东北岸、南岸的大部分地区没有发生海水入侵,地下水向海排泄过程较稳定,2012—2016年SGD速率均值为0.2 m/d,向海NO3-N通量均值为81.8 mmol/（m2·d）;北岛东南地区是海水入侵的严重区域,地下水水位长期低于海平面且逐年下降,2012—2016年SWI速率均值为0.3 m/d,向陆NO3-N通量均值为69.6 mmol/（m2·d）。分别计算南、北两岛枯水季（2014年4月）、丰水季（2013年9月）SGD水量,北岛SGD水量为3.5×104~4.5×104 m3/d,南岛SGD水量为0.4×104~1.1×104 m3/d。相关结果可为基岩海岛地下水资源管理和生态环境保护提供重要参考。     

北苏鲁威海地区共生伟晶岩脉-钙硅酸盐岩的形成机制和地质意义

威海位于苏鲁造山带最北端, 出露片麻岩和榴辉岩等多类超高压岩石, 是研究大陆俯冲带变质、深熔和熔体效应的理想靶区。基于详细野外观察, 本文对该区的一套钙硅酸盐岩、伟晶岩脉和寄主片麻岩进行了岩相学、地球化学和锆石年代学等研究, 旨在深入探究超高压变质岩的多期熔融及与之伴随的地质过程。阴极发光显示, 三类岩石中的锆石整体具有核-边结构, 继承核年龄为859±20Ma~272±6Ma, 与苏鲁变质岩内大多残余岩浆锆石的年龄一致。新生锆石共记录了约237±4Ma、224±7Ma~218±2Ma和177±5Ma~166±3Ma等三组年龄。结合不同微区的稀土元素特征, 本文认为, 237±4Ma记录了峰期变质时代, 而224±7Ma~218±2Ma和177±5Ma~166±3Ma年龄的锆石呈现典型的深熔锆石特征, 分别代表俯冲陆壳折返至高压榴辉岩相和加厚地壳初始伸展阶段的部分熔融年代。伟晶岩与片麻岩中继承锆石的Hf同位素组成不同, 表明形成伟晶岩的熔体并非寄主岩石直接熔融而来。此外, 钙硅酸盐岩及其内部的单斜辉石具有极低的Cr、Ni等相容元素含量和负Eu异常特征, 且均显示大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的特点。并且, 钙硅酸盐岩与苏鲁超高压片麻岩的Sr-Nd同位素组成接近, 其内部继承/新生锆石与伟晶岩中相应锆石微区的Hf同位素组成一致。综合分析上述数据并结合前人成果, 本文推测, 钙硅酸盐岩为深俯冲陆壳折返阶段长英质熔体与片麻岩内部的大理岩团块发生熔岩反应所致。综上, 本研究进一步约束了俯冲陆壳在折返及造山垮塌阶段两期熔融的时间及熔体来源等信息, 并为大陆俯冲带深部的熔体效应和物质循环提供了参考。

     

突水水源的独立性权-模糊可变理论识别模型

在煤矿开采过程中,矿井水害事故频繁发生。为快速准确地找出矿井突水水源,降低矿井突水给煤矿生产带来的危害,以赵各庄矿为例,运用独立性权系数与模糊可变理论相结合的方法,选取了Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Cl^-,SO₄^2-和HCO₃^-6种水化学指标,对赵各庄矿的20组水样数据进行分析计算。结果表明：独立性权系数-模糊可变理论模型排除了水样中各指标间冗余信息的影响,克服了水样各变量间权重难以确定以及变量对水质影响不均匀的问题,可在一定程度上保证突水水源识别模型的准确度;Cl^-权重值远大于其他各项化学指标的权重值,即Cl^-对突水水源的识别结果影响较大;采用本文所建模型判别赵各庄矿的8组测试水样,判别准确率达87.5%,表明该模型在矿井突水水源识别中具有重要参考价值。