青藏高原中部INDEPTH-Ⅲ剖面上地幔远震S波层析成像

印度板块向欧亚俯冲前缘位于班公—怒江缝合带附近,但是印度岩石圈地幔的俯冲形态和形变过程仍然缺乏共识,在不同地区使用不同方法获得的结果之间存在明显差异.本文使用青藏高原中部INDEPTH-Ⅲ剖面远震S波波形数据,提取走时信息,通过层析成像方法获得剖面下方S波速度扰动图像.结果显示:在班公—怒江缝合带下方100至300 km深度范围内存在一个高角度(约65°)北倾的S波高速体,推测可能是回退的印度岩石圈板片或/和小规模对流引起的岩石圈拆沉后残留的印度大陆岩石圈板片.     

GOCAD三维可视化在深部地质调查中的应用

通过介绍三维地质建模的意义以及应用GOCAD软件进行三维建模的原理和方法,以本溪地区深部地质调查为例,对本溪地区的地层、构造、岩体进行分析并建立三维模型.每个地质三维模型都能更好地反映地质体在三维空间的分布形态,同时也可以根据研究目标不同,建立所需的目标地质体的三维形态.深部地质三维模型的建立除了依靠地表信息外,还要靠钻孔、地球物理等先进的技术手段的约束来不断修正、完善模型,共同建立一个符合地质规律、能真正反映客观地质现象的三维模型,为以后地质技术人员认识地质现象提高效率.     

华南及南海北部地区瑞利面波层析成像

基于华南及周边地区106个宽频带地震台站多年记录的MS≥5.0中浅源地震事件, 开展瑞利面波层析成像和速度结构特征研究, 获得了华南大陆及南海北部地区10~100 s瑞利波群速度分布图像和典型剖面下方地壳上地幔速度结构, 为理解该地区构造演化和深部过程提供约束.考虑到实际地震射线的覆盖情况以及华南地区主要构造的主体展布特征, 本文同时采用传统的规则网格剖分和平行主要构造走向的非规则网格剖分方法, 分别进行分格频散反演, 开展了不同参数化方案对反演结果影响的对比分析研究.基于瑞利面波层析成像结果, 进行了典型剖面横波速度结构反演, 重建了华南地区由内陆至南海海域主要构造单元的壳幔横波速度结构.研究结果表明, 扬子和华夏块体地壳上地幔结构特征差异显著, 扬子块体地壳和岩石圈厚度均大于华夏地块, 且扬子块体上地幔顶部速度较华夏块体低, 岩石圈厚度在雪峰山造山带下方发生过渡和转换;南海北部陆缘和南海海盆上地幔速度较高且形态相对完整, 表现为非火山型大陆边缘和已停止扩张海盆的壳幔结构特征.     

内蒙古敖汉旗朝吐沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组由变基性岩、变质酸性火山岩夹云母石英片岩组成。采用LA-ICP-MS技术,对朝吐沟组2件变流纹岩样品进行了U-Pb同位素测定,获得的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为359.4±1.4Ma和360.3±1.4Ma,即晚泥盆世法门期,表明朝吐沟组形成于晚泥盆世,而非前人认为的早石炭世。朝吐沟组火山岩石组合为变玄武岩和变流纹岩,显示出典型的双峰式火山岩特征,揭示该区在晚泥盆世处于伸展构造环境。     

青藏高原东北缘地壳S波速度结构及其动力学含义--远震接收函数提供的证据

利用青海和甘肃地震台网2007-2009年记录的远震波形资料,提取多频段P波接收函数,反演得到了青藏高原东北缘及相邻地块下方0~100 km深度的地壳和上地幔S波速度结构.结果表明:(1)青藏高原东北缘的上、下地壳之间普遍存在一个S波速度低速层,其深度由南端的约35 km 向北变浅约为20 km,推测该低速层为一壳内滑脱层,表明东北缘地区的上地壳变形与下地壳解耦,从滑脱层的深度分布可以认为青藏高原东北缘的地壳缩短自南向北进行,现阶段以上地壳增厚为主;(2)昆仑-西秦岭造山带的下地壳厚度较北侧的祁连地块薄,一种推测是西秦岭造山带的下地壳抗变形能力更强,也可能这种差异在块体拼合前已经存在;(3)青藏高原东北缘及鄂尔多斯和阿拉善地块的下地壳S波速度随深度的增加而增加,这种正梯度增加的S波速度结构反映较高黏滞性的下地壳,推测青藏高原东北缘的地壳结构不利于下地壳流的发育.     

莫桑比克上利戈尼亚地区航磁、航放异常特征及钽–铌矿找矿方向

为深化莫桑比克上利戈尼亚钽−铌稀有元素成矿带区域成矿规律研究,充分挖掘已有区域成果资料中隐含的找矿有利信息,笔者对所收集莫桑比克北部地区高精度航磁、航放测量网格数据进行转换处理,加强成矿弱信息提取,并在已有成果认识基础上开展区内地质构造的综合推断解释,分析总结区内的航磁、航放异常展布特征及与本区伟晶岩型钽−铌矿的空间对应关系,查明区内主要控矿构造−纳玛玛逆冲推覆带的分布范围和内部断裂构造展布特征。结合区内姆艾尼大型钽铌矿床航空物探综合异常特征,对全区进行类比找矿预测,圈定钽铌矿远景区5处。研究认为,该成矿带北东向延伸被F2断裂错断,南西向断距超过20 km,引起成矿有利区的整体北西转移,追索异常找矿意义重大。     

铀矿勘查中地表探矿工程成果信息化研究与实践——放射性测量数据自动化成图

铀矿勘查中,实施地表探矿工程来揭示区内地质及矿化现象是一个行之有效且常用的方法,其矿化成果信息主要由放射性测量成果图件展现,目前主要靠手工素描完成,但存在费时且图件不美观等问题。因此,笔者提出了自动化成图的构想,开发了一款辅助软件来对放射性测量数据进行数据处理,将多参数坐标转换为标准坐标格式,支持Surfer软件数据网格化处理和Mapgis软件输出成果图件,实现自动化成图。经大量地表工程验证,证实辅助软件输出数据准确、可靠,通过Surfer、Mapgis软件实现了放射性测量数据自动化成图。此方法可取代传统手工素描绘图和Mapgis软件矢量化成图等耗时的步骤,将为放射性编录工作带来极大便利,进一步提升成果图件的标准化,提高物探编录的工作效率。     

半航空频率域电磁探测三分量线圈传感器设计

半航空频率域电磁探测方法(semi-airborne frequency domain electromagnetic method, 简称SAFEM)通常借助水平线圈传感器观测垂直分量磁场信号.然而, 在实际探测过程中, 观测单一分量磁场信号不仅缺失水平分量磁场信息, 并且在磁场响应畸变区域难以校正, 造成视电阻率解释结果精度低、误差大等问题.为此, 本文设计并研制了一种能够用于SAFEM探测的三分量空心线圈传感器, 采用三组相互垂直的接收线圈分别接收三个分量的磁场信号.首先, 为满足旋翼机载重要求, 设计0.5m直径的小尺寸圆形线圈用于接收垂直方向磁场, 两个0.01m边长的方形线圈用于接收水平方向磁场, 并对三组线圈的互耦情况进行分析, 确定了线圈的最佳相对位置.其次, 针对线圈传感器的物理结构特点, 综合线圈的寄生电阻、电感和电容值大小的分析结果, 确定最终的物理结构参数.进一步地, 通过分析不同阻尼状态下的传感器及前置放大电路的频率响应特性, 确定了最佳的阻尼系数调节范围.在此基础上, 设计了带有阻尼状态调节的低噪声差分前置放大器电路作为SAFEM信号调理模块.最后, 开展屏蔽室测试实验和野外探测实验验证三分量线圈传感器的可靠性.屏蔽室内对比测试结果表明, 小尺寸的三分量线圈传感器带宽能够满足探测需求, 能够提供与商用传感器相当的灵敏度和测量准确性.在野外探测实验中, 使用该三分量线圈传感器获得了实验场地的三分量磁场响应信号, 进一步证明了该三分量传感器的有效性.

     

自组织网络与广义回归网络耦合的副热带高压指数预测

利用亚洲夏季风系统中各成员变化活动与西太平洋副高存在的不同程度的时延相关性,从1995~ 2004年NCEP/NCAR逐日再分析资料中,提取了亚洲夏季风系统各成员变化活动的特征指标及其对应的超前三候的西太平洋副高(简称副高)面积和脊线指数.在此基础之上,建立了自组织网络与径向基函数网络串级耦合的副高指数预测模型.该模型首先用自组织网络对各指标样本按其自身相似原则进行无监督分类,随后用广义回归网络分别对分类出的各指数样本子集进行有监督的训练建模和预测.模型的预测试验结果表明：副高指数的预测结果与其实际值之间的相关系数达到0.89,明显优于单一的神经网络模型预测效果.     

激光干涉重力梯度仪设计方案

介绍两类自由下落式重力梯度测量方法:激光干涉法和原子干涉法,分析对比后发现虽然两种干涉的测量方法不同,但具有相同的潜在精度.通过笔者的自由下落重力梯度测量的初步实验,提出了两种激光重力梯度仪的设计思路,并对其进行了分析和对比.结果表明,双干涉测量法在实现重力梯度仪精度要求的前提下,可以不增大整套设备的体积,并较好地保持双落体自由下落环境条件及运动状态的一致性.