DATA COMPARATIVE ANALYSIS BETWEEN SFM DATA AND DGPS DATA: A CASE STUDY FROM FAULT SCARP IN THE EAST BANK OF HONGSHUIBA RIVER,NORTHERN MARGIN OF THE QILIAN SHAN

With the development of the techniques acquiring high-resolution digital terrain data,the digital terrain data acquisition technology has been widespread applied to the geoscience research.A revolutionary,low-cost and simply operative SfM (Structure from Motion) technology will make obtain high-resolution DEM data more convenient for researches on active tectonics.This paper summarizes the basic principles and workflows of SfM technology and processes and selects the Hongshuiba River area along the northern margin of the Qilian Shan to conduct data collection.We use a series of digital pictures to produce a texture with geographic information,in which data resolution is 6.73cm/pix and average density of point cloud is 220.667 point/m².The coverage area is 0.286km².Further,in order to compare the accuracy between SfM data and differential GPS (DGPS) data in details,SfM data are vertically shifted and tilt-corrected.After optimizing corrections of SfM data,the absolute value of elevation difference between two data substantially concentrates around 20cm,roughly equivalent to 2-folds of data error only after the elevation error correction.Elevation difference between two data is 10~15cm in 90% confidence interval.The maximum error is about 30cm,but accounts for less than 10%.Along the direction of fault trace,the height of fault scarp extracted from SfM data shows that vertical displacement of the latest tectonic activity in the east bank of Hongshuiba River is about 1m,and some minimum scarps height may be 0.3m.The results show SfM technology with high vertical accuracy can be able to replace differential GPS in high-precision topographic survey.After correcting of SfM data,elevation difference still exists,which may be associated with methods of generating DEM and SfM data accuracy,which in turn is controlled by the number and distribution of Ground Control Points (GCPs),photos density and camera shooting height,but also related to surface features,Fodongmiao-Hongyazi Fault     

致密油储层核磁共振测井响应机理研究

中国西部某盆地致密油储层孔隙结构差,而核磁共振测井T2谱宽,其复杂的核磁测井响应认识不清,且响应机理也不明确.本文基于致密油储层的特性,通过对三组岩样不同系列的实验测量,包括核磁共振、毛管压力曲线、X衍射矿物分析和润湿性实验,主要研究了碳酸盐岩矿物含量对T2谱的影响和由润湿性引起的T2弛豫机制.根据实验结果分析和讨论,明确了致密油岩石核磁共振响应的影响因素及孔隙流体的弛豫机制.综合分析认为,所述的核磁测井响应特征是由两方面因素综合作用的结果,一是水的T2信号主要取决于表面弛豫,低表面弛豫率的碳酸盐岩矿物导致水的T2信号的长弛豫分量增多;二是由于岩石亲油孔隙表面的存在且其弛豫率低于亲水孔隙表面的弛豫率,使得油的T2信号由表面弛豫和体弛豫贡献.     

1974-2016年青海湖水面面积变化遥感监测

位于青藏高原东北部的青海湖是我国最大的咸水湖和内陆湖,也是青藏高原东北部的重要水汽源,青海湖面积的动态变化是气候和周围生态环境状况的重要体现.本研究利用长时间序列中分辨率遥感影像数据,通过人工提取湖岸水涯线信息对青海湖水面面积进行监测.结果显示：1974-2016年期间,青海湖面积总体上呈先减后增的变化趋势.2004年水面积最小,为4223.73 km²,比1974年减少253.80 km².其中1974-1987年期间面积骤减;2000 2009年期间青海湖水面面积变化幅度相对较小,平均变化幅度为6.85 km².2009-2016年7 a间,水面面积增加了128.27 km².2012年青海湖面积骤增,比2011年8月同期增加65.12 km²;同年6月和9月的面积变化为2002-2016年最大,达到59.18 km².湖东岸沙岛的湖岸线变化最为显著,1974-2004年岸线后退最大距离达4.59 km,2012年的年内最大变化距离为0.39 km.青海湖流域内降水补给增加,生态环境治理措施促使入湖河流径流量增大,是近年来湖水面积增加的主要原因.     

海冰反照率参数化和遥感反演方法及其产品的研究评述

反照率是控制地表能量收支的关键地球物理参数之一,海冰作为南北极地区重要的组成部分,海冰反照率的时空变化会对极地地区和全球范围的气候变化、物质平衡以及能量平衡等产生重要的影响.本文系统的总结了海冰反照率的影响因素、海冰反照率的参数化方法和遥感反演方法及产品的研究进展,阐明了各方法的基本原理、特点以及存在的问题等.海冰反照率的影响因素众多,主要受地表冰雪反射特性、太阳天顶角以及大气属性的影响;参数化方法提供了一种模拟海冰反照率的途径,主要通过取经验定值或建立温度、冰雪厚度以及光谱反照率等参数与海冰反照率的经验关系来进行,但是这种基于特定位置、特定时间以及特定的大气状态下的观测数据运用统计或经验方法建立的参数化方法,适用范围通常有限.遥感反演方法是高时空分辨率获取大范围及长时序海冰反照率的有力手段,主要分为传统的反演方法、直接反演方法以及基于非光学传感器的反演方法;但是遥感反演很容易受到云层的影响,仅能反演晴空下的海冰反照率,而且现有的方法基本都是针对单一传感器设计的,还没有能够联合多源传感器数据反演海冰反照率的方法.基于此,本文展望了未来海冰反照率的研究重点,即开展能够适用于云天空下的、高...     

基于表层岩土渗透对三峡井网井水位降雨影响的精准分析

为研究三峡井网表层岩土渗透对井水位降雨的影响,采取井区表层岩土垂向渗透性测试方法试验,测得表层岩土垂向渗透性,并建立数学模型,用于降雨渗入补给分析。在此模型基础上,通过三峡井网8口井水位、气象三要素的对比观测资料对井水位日动态、月动态、年动态的影响进行精准分析与验证。结果表明:这种影响的特征是相当复杂的,同一个降雨过程在不同井上产生的影响特征不同,这一方面可能与各井的水文地质条件不同有关,另一方面可能还与各井点的降雨过程的差异也有关。     

鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长3油层组石油运移与充注研究

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,中生界延长组富含丰富的油气资源。陇东地区位于鄂尔多斯盆地西南部,延长组长3段是该区重要的含油层系。在长3油层组原油特征和油源条件分析的基础上,对长3原油中含氮化合物组成和分布进行了探讨,结合成藏期分析,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组石油运移特征和注入方向。结果表明,长3油层组原油含氮化合物的分布与组成在纵向和横向上均存在明显的运移分馏效应,较好地指示了该区石油的运移。晚侏罗世至早白垩世,鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩进入生烃门限,并开始大量生烃,且以垂向、侧向、垂向-侧向交替式混合运移的方式,从盆地中心和生烃中心向西部和西南侧向运移和充注,油气充注点位于M18、Z71和Z49等井区周边区域。     

东升庙多金属硫化物矿床主要含矿岩系地质地球化学特征及对矿床成因的指示意义

东升庙矿床是内蒙古狼山-渣尔泰山成矿带上最大的锌多金属矿床,主要含矿岩系是狼山群第2岩组。通过对矿区地质现象的野外观察和钻孔样品地球化学特征的研究,结合国际上同类矿床最新研究进展,对东升庙矿床主矿体的成矿过程提出了新观点。岩、矿石样品的岩相学研究结果显示,不同岩段的岩、矿石有不同的组构特征：第4岩性段中部菱铁矿矿石为典型的细粒镶嵌结构和块状构造,具明显的化学沉积特征;第4岩性段底部②号矿体中的闪锌矿矿石具半自形-它形晶粒结构或溶蚀结构,多为角砾状构造或块状构造,有明显的充填-交代现象;第3岩性段以绢云石墨片岩为主的黑色岩系网脉状矿化普遍,常见后期热液充填现象。岩矿石样品的地球化学研究结果显示,菱铁矿矿石和闪锌矿矿石有相似的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能具有同一物质来源。而第3岩性段的绢云石墨片岩有不同的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能是多期热液活动作用的结果。值得一提的是,在②号主矿体硫化物矿石中不但发现有来自于矿体下部的有一定磨圆度的绢云石墨片岩碎屑角砾,还有一些来自上部围岩的含炭质白云大理岩角砾。此类碎屑角砾可能是交代残余或者交代过程中垮塌的产物,无法用同时沉积解释。综合分析认为第3岩性段的网脉状矿化是后期热液充填的结果,而第4岩性段底部的②号矿体是含矿热液选择性交代碳酸盐地层而成矿,菱铁矿矿体是富铁热液运移到海底后沉积生成。相对于传统的喷流沉积成矿方式,本文认为交代作用对东升庙主矿体的形成起到了关键作用。     

超级喷发(超级侵入)后成矿作用

本文仿照超级喷发的概念定义了超级侵入,并将超级火山对应于大型岩基.文章聚焦于这样一个科学问题:为什么大规模成矿作用发生在紧接着超级喷发和超级侵入之后？为此,首先探讨了峨嵋山地幔柱系统的活动规律.尽管少数学者对玄武质岩浆大规模喷出之前的千米级地壳隆升提出了质疑,峨嵋山火山岩系第一旋回底部玄武岩直接覆盖在喀斯特之上的新观察支持千米级隆升的认识.这表明,峨嵋山地幔柱快速上涌之初期,岩石圈子系统在相当长一段时间没有作出伸展响应,尽管局部已经发生了地壳岩石的部分熔融.因此,岩浆通道形成之后,首先喷出了巨厚层玄武岩,并且后者裹挟了部分长英质岩浆.此后,岩浆喷发的规模振荡性减小,直至消失和地表沉降.斜长石巨斑玄武岩和苦橄岩中橄榄石斑晶与基质间的不平衡表明这些晶体属于循环晶,暗示岩浆曾经在深部岩浆房滞留了相当长的时间,这将导致岩石圈受热膨胀和再次隆升以及岩浆的冻结.因此,下一阶段岩浆活动的开始要求有一个冻结岩浆房的活化机制.依据野外地质学和岩相学观察,文章详细描述了流体活化机制,并强调了提出这种机制的必要性.虽然多数作者偏好升温活化机制,流体活化机制对长英质和镁铁质岩浆成矿系统都是必需的.进而,结合地幔名义无水矿物的H₂O丰度及其对岩浆产生过程的贡献,提出岩浆产量与减压速率正相关而与流体产量反相关的观点.尽管水流体可以有效降低地幔橄榄岩的固相线温度从而有可能提高岩浆产量,新生代玄武岩中橄榄岩包体依然含有未分解的角闪石和云母且名义无水矿物依然含有较多的H₂O,表明快速减压条件下含水暗色矿物的分解反应和名义无水矿物的脱水作用都是低效的.将这种认识与峨嵋山地幔柱系统的振荡性运动结合在一起,结合成矿作用的基本解是成矿金属从流体中析出的认识,可以得出超大型矿床必然形成于超级喷发和超级侵入之后.攀枝花式铁矿的观察表明,两类代表性矿床都具有铁矿浆侵位发生在成矿系统演化最后阶段的特点.因此得出结论:超大型矿床的形成取决于岩浆通道向流体通道的转换.如果岩浆通道在尚未完全封闭之前被含矿流体所利用,大规模流体快速上升将产生超大型矿床.含矿流体透过残留于通道中的熔体上升,不仅冲刷通道中的残留熔体并使其聚集在火山岩系之下或侵位于其下部形成含矿小岩体,而且持续注入于小岩浆体中的含矿流体可以导致岩浆强烈分异形成层状岩体.当通道中残留熔体被消耗殆尽,沿着通道上升的只有含矿流体.这些含矿流体充填在自生长裂隙中并强烈排气,最终可形成矿浆型富矿体.考虑到通道的规模与关闭速率的关系,推测超级喷发/侵入发生时的岩浆主通道更容易转换为含矿流体通道,因而是圈定找矿靶区的首选目标.该模型似乎与观察结果相吻合,并可与岩浆成矿系统的复杂性、小岩体成大矿理论、透岩浆流体成矿理论和通道成矿假说有机地结合在一起,较合理解释了超级喷发/侵入后成矿作用的地球动力学背景和成矿过程.由于长英质和镁铁质岩浆系统中均可见岩基,我们建议将这类成矿作用统称为岩基后成矿作用.     

西秦岭印支期高Sr/Y花岗岩类的成因及动力学背景——以同仁地区舍哈力吉岩体为例

西秦岭印支期花岗岩类分布十分广泛,形成时代集中于248~234Ma和224~211Ma两个阶段.其中,夏河岩体(248~238Ma)和温泉岩体(223~216Ma)的部分样品被厘定为埃达克岩(Sr>400×10^-6,Yb<2×10^-6),指示陆壳厚度大于50km.本文对西秦岭同仁地区舍哈力吉岩体进行了锆石U-Pb定年、岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素研究.舍哈力吉岩体主要由石英二长岩组成,同时含有许多暗色镁铁质微粒包体(MME).寄主岩中发育少量的钾长石巨晶,并且部分巨晶具有环斑结构.舍哈力吉石英二长岩化学成分比较均一,而且也显示出类似埃达克岩的一些地球化学特点,如富SiO₂(66.07%~67.52%)和Al₂O₃(14.85%~15.95%),高Sr(560×10^-6~692×10^-6),低Y(11.4×10^-6~12.9×10^-6)和Yb(0.99×10^-6~1.09×10^-6),并具有较高的(La/Yb)_N比值(27.8~34.3)和微弱的负Eu异常(δEu=0.77~0.95).锆石U-Pb测年结果为234.1±0.5Ma,表明其形成于印支早期.岩石为偏铝质、高钾钙碱性系列且K₂O/Na₂O>1,高Mg^#(59~60)、Cr(69.1×10^-6~81.2×10^-6)和Ni(31.6×10^-6~36.1×10^-6),以富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)而相对亏损高场强元素(Nb、Ti、P)为特征,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.7075~0.7077,ε_Nd(t)=-6.3~-6.1,亏损地幔模式年龄为1.25~1.33Ga.舍哈力吉石英二长岩起源于石榴角闪岩相古老下地壳的部分熔融,之后经历了壳幔岩浆混合作用和以斜长石为主的分离结晶作用.寄主岩的环斑结构和相对一致的地球化学特征,很可能是高温幔源熔体对壳源富钾高黏度岩浆改造所导致的晶粥快速再活化的结果.西秦岭在印支早期可能并未经历显著的地壳加厚过程.西秦岭印支早期花岗岩类形成于活动大陆边缘局部伸展环境,可能与古特提斯洋壳俯冲极性的改变有关.     

新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应:来自马达加斯加的初步证据

对于Rodinia超大陆西缘在裂解过程中是否发育巨长安第斯型陆弧存在较大争议.马达加斯加即位于古地理再造Rodinia的西缘位置,其太古宙结晶基底中出露有大量新元古代侵入体,是澄清这一争议的理想研究区.由于基性岩浆岩组分识别不足等原因,前人曾认为这些侵入岩形成于俯冲带陆弧环境.但笔者在中北部Alaotra湖地区野外考察期间发现了大量辉长质岩石,对其中典型岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其结晶于798~778Ma之间(最大误差估计).因此,这些辉长岩体事实上与岛内其他新元古代侵入体构成了双峰式侵入岩套,暗示了可能的陆内伸展环境.在此基础上,笔者重新审视了前人已发表的地球化学数据,发现该双峰式侵入岩套的基性组分显示富钾特征和拉斑演化趋势,局部甚至发育了强烈地钒钛磁铁矿化;酸性组分则显示富铁、偏铝-过铝质和碱钙-钙碱性特征,并具有相对较高的K₂O/Na₂O和Ga/Al比值以及高场强元素含量,属于A型花岗岩(铁质花岗岩).这些特征进一步表明该双峰式侵入岩套形成于陆内伸展环境而非陆弧环境.结合本文的初步研究结果和区域地质演化历史,笔者认为马达加斯加这一双峰式侵入岩套很可能是新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应.