基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化

基于光滑约束的最小二乘法是三维电阻率反演的主要方法,但该方法在某些情况下存在着多解性较强的问题,且普遍耗时较长,严重制约了三维反演方法的推广与发展.为改善上述问题,将表征模型参数变化范围的不等式约束作为先验信息引入最小二乘线性反演方法中,有效地改善了反演结果的精度,降低了反演的多解性问题.为了解决耗时较长的问题,基于预条件共轭梯度(PCG)算法和Cholesky分解法的特点提出了一套优化三维电阻率反演计算效率的计算方案.在该方案中,Cholesky分解法被用来求解敏感度矩阵计算中的多个点源场的正演问题,Cholesky分解法只需对总体系数矩阵进行一次分解,然后对不同的右端向量进行回代即可.将预条件共轭梯度法引入到三维电阻率反演方程的求解中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,有效地加快了收敛速度.对合成数据以及实测数据的反演算例表明,借助不等式约束和反演效率优化方案,最小二乘反演方法可得到较为精确的反演结果,有效地提高了反演计算效率,具有良好的推广前景.     

孔洞-裂隙缺陷岩石力学及声发射特征分析

基于数值模拟软件PFC2D建立不同形式的缺陷岩石,探究完整岩石、含单孔洞缺陷岩石、含单裂隙缺陷岩石以及单孔洞+单裂隙缺陷岩石的力学性质及声发射特征.研究结果表明:不同缺陷岩石的力学性质不同,当岩石的缺陷面积相同时,裂隙对岩石力学性质的影响远大于孔洞的影响;与无孔洞、无裂隙的岩石声发射特征相比较,孔洞、裂隙的存在使岩石的声发射特征发生了变化,具体表现为岩石声发射的最大撞击强度、撞击峰值数目以及应变范围的变化;在相同缺陷面积条件下,单裂隙缺陷较单孔洞缺陷对于岩石声发射特征的影响更大.     

泰国普龙矽卡岩型铜金矿床闪长岩锆石U-Pb定年及意义

泰国普龙矽卡岩铜金矿床是琅勃拉邦-黎府铜金多金属成矿带内一个大型矽卡岩铜金矿床。为了厘定普龙矽卡岩型铜金矿床成岩成矿时代、探讨其矿床成因,本文开展了与矽卡岩化密切相关的闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。研究表明,普龙铜金矿成矿时代为240.6±1.2Ma,与闪长岩结晶年龄一致。结合前人研究成果,认为琅勃拉邦-黎府铜金多金属成矿带在晚二叠世-早三叠世发生了一次重要的斑岩-矽卡岩-热液铜金成矿事件。     

新疆西昆仑苏巴什蛇绿岩形成时代及其构造意义

新疆西昆仑出露多条蛇绿混杂岩带,苏巴什蛇绿混杂岩带出露于新疆于田县西昆仑玉龙喀什—阿克苏一带,笔者通过对苏巴什蛇绿岩带南带中2个辉长岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得了较准确的年龄数据（352.7±3.0）Ma和（261.9±2.2）Ma。确定了该蛇绿岩的形成时代为早石炭世—中二叠世,结合混杂岩带中与之共生的沉积岩和相关的边缘地质体综合分析,基本可以确定该蛇绿岩带应是华力西期洋壳残片,与木孜塔格峰、阿尼玛卿等地残存的蛇绿岩的形成时代一致,其共同组成麻扎-康西瓦-木孜塔格构造带,相当于青藏高原第四缝合带。     

西藏扎布耶盐湖夏季卤水盐田晒制研究

本文以西藏扎布耶盐湖卤水为研究对象,在夏季的大面积盐田中,记录了天然日晒蒸发过程中的卤水组分演化过程,分析了Li、B、K等组分的集散行为,为该湖卤水的综合利用提供了工业化参考数据.通过实验发现,扎布耶盐湖夏季卤水Li+富集较低,Li+浓度最高达到1.8g/L.Li+的析出较分散,在实验末期,固相Li2CO3析出达到高峰期,但Li2CO3的含量不超过4%.在实验后期,卤水中CO2-3离子的浓度和卤水温度迅速升高,这是导致卤水中Li+快速析出的主要因素.蒸发后期,卤水中K+和B2O3迅速富集,母卤适于提取硼砂和钾石盐或硼钾盐.     

全新世以来华北平原层圈间水循环演化过程与区域地下水演变周期性

该文阐述全新世以来大气圈、岩石圈、生物圈与水圈之间水文循环过程中水分通量的演化规律,揭示了近百年来人类活动对层圈之间水分通量变化的干扰作用,并依据全新世时期千年尺度和百年尺度水文循环演化的特点,分析和预测了华北平原区域地下水演变的周期性和未来30~50 a趋势.     

内生热液矿床与天然气水合物矿床形成机制的比较研究——以美国卡林矿带金矿床与布莱克高原水合物矿床为例

通常,人们仅习惯于将地质矿产分为内生和外生2大类分别进行研究,而很少将二者联系起来做进一步的比较研究,并探讨它们在形成机制上的异同之处,从而影响了成矿理论的完整性,给矿产地质勘探造成了一定的负面影响.为此,作者试图以美国的卡林金矿带和布莱克海底高原的天然气水合物矿床为例开展矿床分布、成矿条件和成矿特征等方面的系统研究,探讨内生热液矿床与天然气水合物矿床形成机制上的差异与共性,揭示某些内生热液矿床与外生矿床成矿演化的相似性,为进一步完善成矿理论、指导矿产资源的合理开发提供科学依据.     

ICP-MS分析用地质样品制备过程中Nb、Ta等元素的特殊化学行为

常规PTFE对瓶亚沸蒸馏HF时,Nb、Ta等部分高场强元素提纯效果较差,甚至适得其反,暗示Nb、Ta在HF蒸馏过程中存在“挥发”作用。然而,高温、高压酸溶法溶解岩石样品时,Nb、Ta等并没有表现出类似的“挥发”作用。对Nb、Ta等在高温、高压酸溶法溶样过程不同实验阶段的行为进行了详细研究。研究结果表明岩石样品中的AJ、Fe、Mg、Ca等主元素基体会影响Nb、Ta等元素在溶液中的存在形式和稳定性。当基体元素与Ta含量比值达到1×10^4以上时,Nb、Ta在稀硝酸介质中可以稳定存在,Ta回收率达到100％。进一步的研究结果表明,在HF中加入Al、Fe等基体,可以明显降低HF蒸出液中Ta浓度,增强HF中Ta等元素的提纯效果。在用于ICP—MS分析的样品化学制备过程中Nb、Ta表现出了不同的化学行为,在以稀硝酸为介质的Nb、Ta溶液中Ta的水解聚合程度和可能性远远大于Nb。因此,除了在样品提取前使样品溶液中保留足够的HF介质外,要获得准确的Nb／Ta比值应充分延长Ta的积分时间或者采用时间分辨分析信号平均值。     

青藏高原生态系统服务价值的遥感测算及其动态变化

基于1985年和2000年青藏高原的生态系统类型、NPP和植被覆盖度的分布,利用遥感和GIS技术,结合生态经济学模型,测算了青藏高原生态系统服务功能的经济价值及其动态变化.结果表明:1)在生态系统服务价值构成中,气候调节价值＞有机物质生产价值＞土壤保持价值＞涵养水源价值＞营养物质循环价值;2)在不同生态系统类型中,草地服务价值所占比例最大,森林的单位面积价值最高;3)生态系统服务价值在水平方向上受降水和植被分布影响较大,自东南向西北递减,在垂直方向上受地形影响较大,1985-2000年青藏高原生态系统服务的单位面积价值和总价值都在提高.     

广西环江凹陷深部岩溶缝洞充填物碳氧同位素特征及古环境意义

深部岩溶是碳酸盐岩地区深部油气资源勘探中不可避免的问题。深部岩溶发育期次的确定是岩溶储层地质的技术难题。广西环江凹陷在页岩气钻井中发现大量深部溶洞且充填物丰富多样,成为深部岩溶发育期次研究的良好素材。文章对HD1-4钻井揭露的深部岩溶缝洞充填物及地表岩溶缝洞充填物进行碳氧同位素分析,揭示出环江地区的4种不同岩溶环境：同生期或准同生期岩溶环境、表生期大气淡水岩溶环境、中浅埋藏岩溶环境、深埋藏或热液岩溶环境,环江地区深部岩溶发育为4期不同岩溶环境叠加的效果,主要受到热液岩溶环境和大气淡水岩溶环境的影响。